膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)病人的股外側(cè)肌和股內(nèi)側(cè)肌的表面肌電信號檢測研究.pdf

1、隨著生活水平提高，人們越加認識到健身運動的重要性，但又因為快節(jié)奏的生活經(jīng)常導(dǎo)致運動過急，所以近年來膝關(guān)節(jié)運動損傷的發(fā)生率逐年遞增。另一方面，也是因為人們生活水平提高，伴隨著生活安逸和缺乏運動、身體肥胖和機能下降等現(xiàn)象，這又導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)負重增加和膝關(guān)節(jié)肌肉群功能下降，從而加快了膝關(guān)節(jié)慢性損傷。因此，近年來，膝關(guān)節(jié)相關(guān)的疾病發(fā)生率逐年遞增，膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)病人成為骨科的最常見手術(shù)病人之一。而肌肉的最主要部分就是骨骼肌，因此，通過研究膝關(guān)節(jié)相關(guān)的骨

2、骼肌來分析膝關(guān)節(jié)損傷狀況，成為肌電檢測的最新研究熱點之一。
　　本文介紹一種自主開發(fā)的四通道的無線表面肌電采集系統(tǒng)，獲取膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)病人下蹲時股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌的表面肌電信號，從中提取肌肉活動的特征信息，實現(xiàn)對膝關(guān)節(jié)損傷病人的肌肉功能檢測，為臨床提供了一種實時、無創(chuàng)、高效的數(shù)字化檢測方法。本研究的創(chuàng)新點為3點:(1)硬件方面:研制了一種基于16位型單片機的多通道無線肌電采集系統(tǒng)，去除單片機輸出導(dǎo)線，使得上位機電腦可以無線采集被測對

3、象的肌電信號，消除了有線傳輸對被測對象的動作約束，使得無導(dǎo)線采集病人日常生活狀態(tài)中的肌電信號成為可能。(2)軟件方面:設(shè)計基于MFC的sEMG采集人機交互控制界面，實現(xiàn)了連續(xù)采集表面肌電信號和單個動作信號的自動劃分的功能。(3)臨床應(yīng)用方面:利用本文設(shè)計的四通道sEMG無線采集系統(tǒng)，直接測量膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)病人下蹲時股內(nèi)側(cè)肌VM、股外側(cè)肌VL表面肌電信號;直接對現(xiàn)場采集的臨床數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)優(yōu)化、工頻干擾濾波、基于MATLAB的自動切割數(shù)據(jù)等

4、數(shù)據(jù)處理，再分別運用時域與小波時頻分析方法提取了sEMG的積分肌電總量iEMG、平均瞬時中值頻率IMNF兩種特征值，實現(xiàn)了膝關(guān)節(jié)鏡病人sEMG信號時頻特征以及正常腿和病腿VL和VM的肌肉活動狀態(tài)和功能檢測之間關(guān)聯(lián)性分析研究。
　　本論文融合了骨骼肌功能研究、電生理信號采集、時頻信號特征提取、分類檢測等多學(xué)科，屬于多學(xué)科交叉研究，創(chuàng)新點是肌電分類和檢測膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)病人的肌肉功能，左右腿對比肌肉功能差異，為臨床提供膝關(guān)節(jié)肌肉診療方法。