本文關鍵詞：手部負重行走時人體表面肌電特征信號的研究

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【摘要】：人體在負重行走過程中,肌肉會產生疲勞,過度疲勞會導致肌肉出現(xiàn)損傷等問題。針對人體負重行走狀態(tài)下肌肉的工作狀態(tài)進行研究,可以獲得該狀態(tài)下肌肉活動的參數(shù),為康復訓練提供參考依據。因此對人體單臂手部負重行走過程中表面肌電的研究具有重要意義。本文主要研究人體單臂手部負重行走時上肢及下肢的表面肌電信號的特征研究。本文采用肌電采集系統(tǒng)采集正常的青年人進行肌電信號。其中分別對不負重行走及不同負重載荷下負重行走進行表面肌電信號AEMG特征值及MPF特征值的測試。測試負重載荷的質量分別為自身重量的0%,5%,10%,15%,右臂負重,左臂不負重。被測試者以相同的速度行走30分鐘,從零時刻起,每5分鐘進行一次數(shù)據采集,每10分鐘被測試者進行一次主觀評價打分。測試的肌肉為肱二頭肌,肱三頭肌,肱橈肌,指伸肌,骨直肌,股二頭肌,脛骨前肌,腓腸肌外側。根據實驗得到基于SEMG的精確評價指標AEMG特征值及MPF特征值,再利用SPSS統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據進行標準化處理,比較肌肉間表面肌電特性。通過對人體不同負重行走時上肢及下肢肌肉的表面肌電信號進行分析研究,得出人體在完成不同負重行走時上肢及下肢肌肉功能狀態(tài)具有男女差異性,且隨負重增加,男女差異性越明顯。男性上肢兩側肌肉差異性較大不存在左右對稱性,下肢兩側肌肉差異不大,存在左右對稱性；女生上肢兩側肌肉差異性也較大,不存在對稱性,下肢兩側肌肉差異性較小,存在差異性。人體在完成單臂手部不同負重行走過程中,男性發(fā)力最大的肌肉為下肢的脛骨前肌及上肢右側的肱橈肌,發(fā)力最小的肌肉為上肢左側的指伸��；女性發(fā)力最大的肌肉為脛骨前肌及右側上肢的肱橈肌,發(fā)力最小的肌肉為上肢左側的指伸肌及下肢的骨直肌。男性最易出現(xiàn)疲勞的肌肉為下肢的腓腸肌外側及右側上肢的肱橈肌；女性最易出現(xiàn)疲勞的肌肉為下肢的腓腸肌外側,左側的上肢的肱二頭肌及右側上肢的肱橈肌。男性當負重達到自身體重的11%時達到手部負重上限值,女性當負重達到自身體重的7%時到達手部負重上限值。本文將人體單臂負重行走的表面肌電信號的研究數(shù)據應用于對腦癱及偏癱等疾病患者的康復醫(yī)療訓練,能夠實時的根據康復患者的康復現(xiàn)狀有針對性的調整康復醫(yī)療方案,并根據患者的個體差異性,實施不同強度,不同模式的訓練,從而對患者的上肢及下肢肌肉進行康復。
【關鍵詞】：表面肌電 負重行走 肌肉 疲勞
【學位授予單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：G804.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 前言9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 課題國內外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10-11
• 1.2.1 課題國內外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 表面肌電信號研究發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 表面肌電信號及其分析理論11-15
• 1.3.1 表面肌電信號的基本概念11-12
• 1.3.2 表面肌電信號的分析方法12-14
• 1.3.3 表面肌電信號的影響因素14
• 1.3.4 表面肌電信號的作用14-15
• 1.3.5 課題主要研究內容15
• 1.4 本章小結15-17
• 2 人體單臂手部負重行走時表面肌電信號的采集17-32
• 2.1 實驗目的17
• 2.2 實驗方法17-28
• 2.2.1 實驗對象17-18
• 2.2.2 實驗設備18-21
• 2.2.3 采集肌肉的確定21-25
• 2.2.4 肌電電機的貼放25-26
• 2.2.4.1 待測皮膚處理25
• 2.2.4.2 電極的貼放位置25-26
• 2.2.5 實驗內容26
• 2.2.6 步速的確定26-27
• 2.2.7 測試動作的要求27
• 2.2.8 主觀評價量表的制定27-28
• 2.3 數(shù)據處理28-31
• 2.3.1 統(tǒng)計處理方法28-30
• 2.3.2 數(shù)據標準化法30-31
• 2.4 本章小結31-32
• 3 人體單臂手部負重行走時上肢及下肢肌肉功能狀態(tài)分析32-67
• 3.1 實驗有效性檢驗32-33
• 3.2 主觀評價與肌電特征參數(shù)相關性分析33-34
• 3.3 人體完成單臂手部負重行走時上肢及下肢肌肉表面肌電特征范圍34-37
• 3.4 人體完成單臂手部負重行走上下肢肌肉功能狀態(tài)男女差異性分析37-52
• 3.5 人體完成單手手提負重行走上肢及下肢肌肉功能狀態(tài)對稱性分析52-65
• 3.6 本章小結65-67
• 4 人體單手負重行走時上肢及下肢肌肉疲勞特性分析67-101
• 4.1 人體完成單臂手部負重行走時相同載荷下各肌肉表面肌電信號特征分析67-79
• 4.1.1 同一負重載荷下各肌肉發(fā)力的大小順序67-73
• 4.1.2 同一負重載荷下各肌肉的疲勞程度73-79
• 4.2 人體完成單臂手提負重行走時相同肌肉在不同負載下表面肌電信號特征分析79-100
• 4.2.1 相同肌肉SEMG特征值隨負重的變化趨勢79-88
• 4.2.2 相同肌肉在不同載荷下SEMG特征值差異性分析88-92
• 4.2.3 主要肌肉在不同負載下SEMG特征值隨時間的變化趨勢92-97
• 4.2.4 主要肌肉隨負重與時間變化的三維模型97-100
• 4.3 本章小結100-101
• 5 結論101-102
• 6 展望102-103
• 7 參考文獻103-109
• 8 致謝109

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本文編號：1016630