喉返神經(jīng)監(jiān)測儀通過提取聲帶肌的肌電信號特征值,識別喉返神經(jīng),避免甲狀腺術(shù)中對其造成誤傷。為提高識別的靈敏度和準(zhǔn)確率,研究了基于維格納-威利分布的信號特征值提取算法。針對喉返神經(jīng)監(jiān)測儀的應(yīng)用需求,將時域信號通過維格納-威利變換轉(zhuǎn)換為時頻域信號,并將維格納-威利變換后的時頻分布在核心頻段內(nèi)的能量求取平方和,獲得信號的特征值以評估肌電閾值。為驗證特征值提取的有效性,采集30組不同強(qiáng)弱的肌電數(shù)據(jù),并記錄相應(yīng)的肌力值,對采集到的肌電數(shù)據(jù)在50～150 Hz頻段內(nèi)完成維格納-威利分布的能量平方和提取。結(jié)果表明肌力值越大的肌電信號,其特征值也越大;與傳統(tǒng)的時域或頻域分析方法對比,利用維格納-威利分布能量和算法獲取的肌電特征值靈敏度更高,抗干擾能力更強(qiáng)。所以該特征值提取算法能用于識別肌電信號的強(qiáng)弱,從而可用于喉返神經(jīng)探測。 

【文章來源】：電子測量技術(shù). 2020,43(16)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

喉返神經(jīng)監(jiān)測儀硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

肌電采集模塊包括前置放大電路、信號處理電路、AD轉(zhuǎn)換部分。由于肌電信號屬于微弱信號,以及設(shè)備使用環(huán)境中充滿了50 Hz的工頻共模干擾。因此,前置放大電路要求超高輸入阻抗(≥10 MΩ)和低噪聲特性,使運放具備強(qiáng)的信號拾取能力;前置放大電路需要具備高的共模抑制比,抑制電極線感應(yīng)到的工頻共模信號。肌電信號有用頻率分布在0～500 Hz,其能量主要分布在50～150 Hz頻率范圍內(nèi)[4,21]。因此,信號處理電路帶寬設(shè)置為20～500 Hz,陷波頻率選擇50 Hz。所設(shè)計的喉返神經(jīng)監(jiān)測儀的功能樣機(jī)如圖2所示。根據(jù)圖2可知,前置主放大器選用ADI公司的儀表放大器AD620。為保證高輸入阻抗,儀放的輸入端增加了TL062射隨電路。前置部分增加右腿驅(qū)動電路,抑制工頻干擾。前置后的電路包括二階高通、二階低通和陷波電路,用于濾除不需要的頻率成分。

為驗證肌肉收縮時產(chǎn)生的力量與肌電信號的維格納分布平方和之間的關(guān)系,利用本課題設(shè)計的喉返神經(jīng)監(jiān)測儀測試平臺作為肌電信號的采集裝置,并利用諾誠公司生產(chǎn)的康復(fù)設(shè)備的握力測試功能,用于測試每一次收縮產(chǎn)生的肌肉力量值,結(jié)合對應(yīng)的肌電信號做好記錄。實驗中將肌電信號采集的3個電極片貼在對應(yīng)肱橈肌對應(yīng)的皮膚表面,然后通過電極線將信號傳輸?shù)讲杉?如圖3所示。3.2 肌電信號的頻譜分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2995474