基于高密度表面電極陣列的運(yùn)動(dòng)單位指數(shù)評(píng)估
發(fā)布時(shí)間:2021-01-17 01:54
運(yùn)動(dòng)單位指數(shù)估計(jì)(Motor Unit Number Index,MUNIX)是一種監(jiān)測神經(jīng)變性疾病患者神經(jīng)支配狀態(tài)的較為敏感的生物標(biāo)志物,具有操作簡單,無創(chuàng),對(duì)受試者具有良好的耐受性等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于MUNIX結(jié)果的解釋,令人滿意的重復(fù)性是必不可少的。本課題通過128通道的高密度表面肌電圖(High-density Surface Electromyography,HD-s EMG)信號(hào)來探討通道數(shù)目和放置位置對(duì)MUNIX可重復(fù)性的影響。主要工作如下:(1)深入分析國內(nèi)外運(yùn)動(dòng)單位估計(jì)方法研究現(xiàn)狀,確立了課題研究方向,旨在提高不同條件下MUNIX方法的重復(fù)性。在了解肌電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上,利用高密度表面肌電電極采集電刺激下的復(fù)合肌肉動(dòng)作電位(Compound Muscle Action Potential,CMAP)信號(hào)和不同肌力等級(jí)下的表面干擾模式(Surface Interference Pattern,SIP)信號(hào)。(2)根據(jù)復(fù)合肌肉動(dòng)作電位信號(hào)和表面干擾模式信號(hào)的特性,分析了肌電信號(hào)的多種干擾。通過帶通、陷波濾波以及去除基線漂移的工作,消除復(fù)合肌肉動(dòng)作電位信號(hào)的偽跡,實(shí)現(xiàn)了對(duì)原始...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
運(yùn)動(dòng)單位的組成
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.1運(yùn)動(dòng)單位的組成運(yùn)動(dòng)單位是功能的統(tǒng)一體,是運(yùn)動(dòng)的量子單位。所有受同一運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配的肌纖維都會(huì)同時(shí)收縮或放松,亦即整體地運(yùn)作。所有由一個(gè)α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配的肌纖維都表現(xiàn)出同一組織化學(xué)特性,也認(rèn)為表現(xiàn)出同一的機(jī)械特性。運(yùn)動(dòng)單位組經(jīng)常協(xié)同工作以協(xié)調(diào)單個(gè)肌肉的收縮。單個(gè)肌肉內(nèi)的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)單位控制肌肉收縮的力量。人體容納了大約2.5億個(gè)肌肉纖維,但是我們擁有大約420,000個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,必須相應(yīng)地分配神經(jīng)支配。所以每一條運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元必須不斷分支開去,才能達(dá)至每一條運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維支配著1至多條肌纖維的比率,即運(yùn)動(dòng)單位通常由單個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與許多肌肉纖維配對(duì)組成。圖中有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)單位,如圖1.2所示。圖1.2運(yùn)動(dòng)單位的個(gè)數(shù)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元胞體所支配的肌纖維數(shù)目是不同的,它的軸突可以和100~160條的肌纖維發(fā)生突觸聯(lián)系。在準(zhǔn)確性要求高的部位,以眼外直肌為例,一個(gè)神經(jīng)元僅管理12根肌纖維;在力量性要求高的部位,如大腿肌,一個(gè)神經(jīng)
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5的較好的標(biāo)志物,但它并不能作為良好的運(yùn)動(dòng)單位計(jì)數(shù)的標(biāo)志物。在表征運(yùn)動(dòng)單位缺失方面,MUNIX比CMAP更敏感。(a).神經(jīng)去支配圖解(b).神經(jīng)再支配圖解圖1.3神經(jīng)去支配和神經(jīng)再支配神經(jīng)再支配的一個(gè)典型實(shí)例就是年齡增長造成的肌肉衰老萎縮。隨著年齡的增長,人體各項(xiàng)技能指標(biāo)都在下降,活動(dòng)不便,肌肉開始萎縮。經(jīng)過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),老年人肌肉萎縮的主要原因就是運(yùn)動(dòng)單位的缺失。在過去的30年里,研究人員使用了很多方式來評(píng)估運(yùn)動(dòng)單位數(shù)是如何隨著年齡和各種疾病狀態(tài)變化的[22,23]。運(yùn)動(dòng)單位與年齡相關(guān)的變化是非常重要的,因?yàn)樗鼈兪侨魏渭膊∵^程評(píng)估的基礎(chǔ),而疾病過程往往發(fā)生在年齡增長的背景下,所以任何疾病的評(píng)估無法不考慮年齡增長的因素。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)單位缺失后,肌纖維主要通過神經(jīng)內(nèi)再支配的方式生存,即缺失的運(yùn)動(dòng)單位連接的肌纖維會(huì)連接到周圍存活的運(yùn)動(dòng)單位中,以再支配的方式繼續(xù)生存。這樣導(dǎo)致的結(jié)果是運(yùn)動(dòng)單位個(gè)數(shù)在減少,但每個(gè)運(yùn)動(dòng)單位的大小在變大,如圖1.4所示。所以老年人隨著年齡的增長,并不代表力氣一定會(huì)變小,而是控制肌肉的能力不再像年輕人那么精準(zhǔn)。
本文編號(hào):2981960
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
運(yùn)動(dòng)單位的組成
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.1運(yùn)動(dòng)單位的組成運(yùn)動(dòng)單位是功能的統(tǒng)一體,是運(yùn)動(dòng)的量子單位。所有受同一運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配的肌纖維都會(huì)同時(shí)收縮或放松,亦即整體地運(yùn)作。所有由一個(gè)α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配的肌纖維都表現(xiàn)出同一組織化學(xué)特性,也認(rèn)為表現(xiàn)出同一的機(jī)械特性。運(yùn)動(dòng)單位組經(jīng)常協(xié)同工作以協(xié)調(diào)單個(gè)肌肉的收縮。單個(gè)肌肉內(nèi)的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)單位控制肌肉收縮的力量。人體容納了大約2.5億個(gè)肌肉纖維,但是我們擁有大約420,000個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,必須相應(yīng)地分配神經(jīng)支配。所以每一條運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元必須不斷分支開去,才能達(dá)至每一條運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維支配著1至多條肌纖維的比率,即運(yùn)動(dòng)單位通常由單個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與許多肌肉纖維配對(duì)組成。圖中有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)單位,如圖1.2所示。圖1.2運(yùn)動(dòng)單位的個(gè)數(shù)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元胞體所支配的肌纖維數(shù)目是不同的,它的軸突可以和100~160條的肌纖維發(fā)生突觸聯(lián)系。在準(zhǔn)確性要求高的部位,以眼外直肌為例,一個(gè)神經(jīng)元僅管理12根肌纖維;在力量性要求高的部位,如大腿肌,一個(gè)神經(jīng)
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5的較好的標(biāo)志物,但它并不能作為良好的運(yùn)動(dòng)單位計(jì)數(shù)的標(biāo)志物。在表征運(yùn)動(dòng)單位缺失方面,MUNIX比CMAP更敏感。(a).神經(jīng)去支配圖解(b).神經(jīng)再支配圖解圖1.3神經(jīng)去支配和神經(jīng)再支配神經(jīng)再支配的一個(gè)典型實(shí)例就是年齡增長造成的肌肉衰老萎縮。隨著年齡的增長,人體各項(xiàng)技能指標(biāo)都在下降,活動(dòng)不便,肌肉開始萎縮。經(jīng)過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),老年人肌肉萎縮的主要原因就是運(yùn)動(dòng)單位的缺失。在過去的30年里,研究人員使用了很多方式來評(píng)估運(yùn)動(dòng)單位數(shù)是如何隨著年齡和各種疾病狀態(tài)變化的[22,23]。運(yùn)動(dòng)單位與年齡相關(guān)的變化是非常重要的,因?yàn)樗鼈兪侨魏渭膊∵^程評(píng)估的基礎(chǔ),而疾病過程往往發(fā)生在年齡增長的背景下,所以任何疾病的評(píng)估無法不考慮年齡增長的因素。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)單位缺失后,肌纖維主要通過神經(jīng)內(nèi)再支配的方式生存,即缺失的運(yùn)動(dòng)單位連接的肌纖維會(huì)連接到周圍存活的運(yùn)動(dòng)單位中,以再支配的方式繼續(xù)生存。這樣導(dǎo)致的結(jié)果是運(yùn)動(dòng)單位個(gè)數(shù)在減少,但每個(gè)運(yùn)動(dòng)單位的大小在變大,如圖1.4所示。所以老年人隨著年齡的增長,并不代表力氣一定會(huì)變小,而是控制肌肉的能力不再像年輕人那么精準(zhǔn)。
本文編號(hào):2981960
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