【摘要】：手是人類最靈活的運(yùn)動(dòng)器官之一。探究手指活動(dòng)的神經(jīng)調(diào)控機(jī)制,在手部神經(jīng)肌肉疾病的臨床診斷、功能康復(fù)及假肢手的研制等方面都有非常重要的意義。然而手的復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)和生理功能是探知手指活動(dòng)神經(jīng)調(diào)控機(jī)制的巨大障礙。人體前臂的手外肌控制手指力量的輸出,檢測(cè)手外肌的表面肌電信號(hào)(surface electromyography,s EMG),分析其與手指活動(dòng)的聯(lián)系,是分析手指活動(dòng)控制機(jī)制的有效手段。隨著肌電采集技術(shù)的發(fā)展,采用二維的電極陣列采集的多通道表面肌電信號(hào)(Multi-channel surface Electromyography,MCs EMG),可以提供肌肉活動(dòng)的空間信息,有利于對(duì)肌肉的激活情況以及肌肉的功能角色進(jìn)行更加準(zhǔn)確地判斷,為探究肌肉活動(dòng)的神經(jīng)調(diào)控策略提供了更加行之有效的方法。本文利用陣列電極采集不同手指模式下指伸肌(Extensor digitorum,ED)持續(xù)收縮中的多通道表面肌電信號(hào),提取指伸肌活動(dòng)的空間激活特性,分析其與手指活動(dòng)的關(guān)系,進(jìn)而探究手指活動(dòng)的神經(jīng)肌肉控制機(jī)制。為提取多通道表面肌電信號(hào)所攜帶的空間信息,通常需要將多通道信號(hào)進(jìn)行可視化展示。為了滿足實(shí)驗(yàn)室肌電采集的需要,本文首在Labwindows/CVI平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了多通道表面肌電信號(hào)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)和回放,以及數(shù)據(jù)處理模塊中的地形圖繪制。本文的程序可滿足實(shí)驗(yàn)室肌電信號(hào)的采集要求,實(shí)現(xiàn)了多通道表面肌電信號(hào)的實(shí)時(shí)采集顯示以及存儲(chǔ)等功能,程序所繪制的地形圖也能夠較好地表現(xiàn)出肌肉中活動(dòng)強(qiáng)度的差異,基本可用于展示肌肉活動(dòng)的空間分布情況。本文利用實(shí)驗(yàn)室自主研制的指力檢測(cè)裝置和二維陣列電極采集了前臂指伸肌的多通道表面積電信號(hào)進(jìn)行手指活動(dòng)的調(diào)控機(jī)制的初步探究。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為采集食指和中指在最大隨意收縮力量(maximum voluntary contraction,MVC)的15%、30%和45%三個(gè)力量水平下完成時(shí)長(zhǎng)為90秒的伸指的單指任務(wù),利用32通道的二維陣列電極連續(xù)采集指伸肌在持續(xù)收縮中的多通道s EMG信號(hào)。提取每個(gè)通道s EMG信號(hào)的均方根值(Root Mean Square,RMS),并繪制為地形圖,采用地形圖總功率提取地形圖的信息,并分析地形圖和地形圖總功率與手指活動(dòng)的聯(lián)系,得到如下結(jié)果:(1)地形圖總功率隨著力量水平的增加呈現(xiàn)出近似的線性相關(guān)性,指伸肌的激活強(qiáng)度與力量水平有關(guān);(2)通過地形圖展示,相同力量水平下,指伸肌的激活區(qū)域和激活強(qiáng)度在不同手指模式下明顯不同,食指活動(dòng)時(shí)激活區(qū)域靠近橈側(cè)而中指活動(dòng)時(shí)的激活區(qū)域靠近近端,且中指活動(dòng)時(shí)肌肉激活強(qiáng)度較食指活動(dòng)時(shí)高;(3)不同力量水平下,食指的地形圖總功率隨持續(xù)時(shí)間增加都呈增加趨勢(shì)。以上結(jié)果的分析表明,指伸肌的激活區(qū)域和激活強(qiáng)度受手指模式的影響,且空間活動(dòng)分布隨著力量水平和持續(xù)時(shí)間增加呈現(xiàn)不均勻的變化。地形圖總功率主要評(píng)價(jià)肌肉的整體活動(dòng),為分析肌肉活動(dòng)的局部信息,本文還提取了上述實(shí)驗(yàn)采集的各通道信號(hào)的中值頻率(Median frequency,MF)特征,以肌肉活動(dòng)中MF顯著變化的通道數(shù)量及其分布信息分析肌肉的募集變化。結(jié)果顯示:(1)MF顯著變化的通道數(shù)量受到力量水平和持續(xù)時(shí)間的影響;(2)MF顯著變化通道的空間分布受手指模式和力量水平影響但不隨時(shí)間變化;(3)MF顯著下降區(qū)域的地形圖總功率相對(duì)于第一時(shí)段的增長(zhǎng)率顯著高于整體的總功率增長(zhǎng)率。本文的初步結(jié)果表明,指伸肌的募集模式隨力量水平和持續(xù)時(shí)間變化,肌肉募集的空間分布則受到手指模式和力量水平的影響。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.7;R49

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 吳澤勇;葉赤;;中指伸肌2例[J];中國(guó)臨床解剖學(xué)雜志;2006年05期

2 常青，趙大慶，黃迅悟，，荊海;二腹?fàn)钪兄干旒?例[J];中國(guó)臨床解剖學(xué)雜志;1994年04期

3 呂伯實(shí);雙側(cè)中指伸肌1例[J];中國(guó)臨床解剖學(xué)雜志;1998年01期

4 張振心;;妙祛腰痛[J];醫(yī)學(xué)文選;1993年06期

5 朱敏,鐘桂午,薛靜,陳日景;先天性雙手指伸肌缺如伴雙側(cè)翼狀肩畸形1例[J];中國(guó)臨床解剖學(xué)雜志;2005年01期

6 羅永昭;假手的簡(jiǎn)易肌電控制[J];自然雜志;1980年02期

7 李志義,李名揚(yáng),薛黔,應(yīng)福其,劉紹壯;人指屈肌和指伸肌的肌纖維型構(gòu)成及年齡差異[J];解剖學(xué)雜志;1995年02期

8 伊涵;;因禍得福[J];當(dāng)代護(hù)士(綜合版);2009年03期

9 ;[J];;年期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 王樂軍;陸愛云;龔銘新;毋江波;董菲;張磊;;sEMG指標(biāo)監(jiān)測(cè)快速點(diǎn)擊鼠標(biāo)致指伸肌疲勞的適用性評(píng)價(jià)研究[A];第十五屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)（CABS2012）論文摘要匯編[C];2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 亢恩鳳;持續(xù)收縮中前臂指伸肌的空間活動(dòng)特性研究[D];重慶大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2557748