爬行是一種全身性的四肢交替運(yùn)動,在嬰幼兒的運(yùn)動發(fā)育過程中起著重要的作用。對爬行運(yùn)動開展研究,探索爬行的神經(jīng)控制機(jī)理,有助于神經(jīng)肌肉系統(tǒng)疾病的臨床診斷和康復(fù)治療。當(dāng)前對爬行運(yùn)動的研究多是借助量表、視頻、加速度計(jì)等進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析,缺乏對神經(jīng)肌肉控制的研究。同時(shí),大部分爬行相關(guān)研究定位于單肢體或者單側(cè)肢體,缺乏全身性深層次的運(yùn)動控制機(jī)理研究。針對現(xiàn)有研究不足,本論文首先對16名健康成人（Healthy adult,HA）展開了爬行運(yùn)動神經(jīng)肌肉控制特性的研究,進(jìn)一步地,以8名腦癱患兒（cerebralpalsy,CP）為研究對象,探索了從神經(jīng)肌肉控制角度評估腦癱患兒爬行運(yùn)動功能障礙的可行性。首先,為了實(shí)現(xiàn)對爬行運(yùn)動的神經(jīng)肌肉控制特性分析,提出了一套基于壓力傳感器和表面肌電電極的爬行運(yùn)動數(shù)據(jù)采集方案。從每側(cè)肢體選取與爬行運(yùn)動最為相關(guān)的15塊肌肉（上肢8塊,下肢7塊）作為目標(biāo)肌肉,同步采集全身30塊肌肉的肌電信號和左、右手壓力信號用于爬行運(yùn)動分析。其次,以同側(cè)式和對側(cè)式手膝爬行作為研究對象,采用肌肉共激活、肌肉協(xié)同和脊髓映射三種手段,對健康成人開展了爬行運(yùn)動神經(jīng)控制特性分析。從肌肉共激活角度,分析... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１根據(jù)爬行姿勢劃分的爬行類型Ｍ??爬行涉及到上肢與下肢肢體之間的協(xié)調(diào)

???左手?一?：????一??右手???????右腿?一?????－??ＩＰＬ？４７％?對側(cè)式??左腿????????左手????????右手????????右腿?一?????一??ＩＰＬ？２５％?無肢體配對式??左腿????????左手??右手???????一??右腿?一?????一??ＩＰＬ？１１％?同側(cè)式??圖１．２根據(jù)ＩＰＬ劃分的爬行類型［１５］??人類上肢和下肢之間的協(xié)調(diào)可能是由于頸部和腰骶部模式生成器之間持續(xù)??的神經(jīng)連接［１８，１９］，有節(jié)律性的手臂運(yùn)動受到頸部模式生成器的控制，而位于腰??骶部的模式生成器能夠促使腿部屈肌和伸肌的交替激活。爬行運(yùn)動需要頸部和??腰骶部模式生成器之間的相互作用來協(xié)調(diào)手臂和腿部的節(jié)律性運(yùn)動。同時(shí)，爬??行是全身性大肢體運(yùn)動，由全身多塊肌肉的協(xié)同激活產(chǎn)生。ＭａｃＬｅｌｌａｎｌＷ收集了??健康成人在爬行過程中右側(cè)肢體２６塊肌肉的表面肌電信號，發(fā)現(xiàn)與直立行走相??比，爬行運(yùn)動過程中上肢肌肉的激活要大于下肢肌肉，踝關(guān)節(jié)足底屈肌的激活??程度要小于直立行走；在上肢支撐階段，三角肌與肱三頭肌在明顯激活，下肢??股四頭肌和脛骨前肌隨著速度的增加激活程度增加。對于爬行異常的患者來說，??探索爬行過程中的肌肉組合方式有助于醫(yī)生了解患者的肌肉異常激活模式［２１］。??４??

?第２章爬行運(yùn)動神經(jīng)肌肉控制特性研究方案???如表２．１所示，將每一塊肌肉進(jìn)行編號，后文中均用編號來代替每塊肌肉。??同時(shí)，將壓力信號放置在兩手手掌處，以便后續(xù)數(shù)據(jù)處理時(shí)準(zhǔn)確地對爬行信號??進(jìn)行周期分割。表面肌電電極和壓力傳感器的放置位置如圖２．３所示。具體安放??標(biāo)準(zhǔn)參考ＳＥＮＩＡＭ準(zhǔn)則［６４】。為獲取高質(zhì)量肌電信號，在放置電極前，先用酒精??擦拭目標(biāo)肌肉。此外，為了避免在運(yùn)動過程中表面肌電電極與皮膚之間產(chǎn)生運(yùn)??動偽跡，防止電極脫落，使用雙面膠和肌肉貼將電極雙重固定到對應(yīng)肌肉的皮??膚表面。??三角肌??ｉＴＯｆＥ—??橈側(cè)腕伸肌一ｖ?＾?Ｊｌ?＼?Ｗ?ＩＥ?；?＾?橈側(cè)腕屈肌??ｊ?！卜??＊肌電電極？壓力傳感器??圖２．３表面肌電電極和壓力傳感器放置示意圖??圖注：肌肉解剖圖來源于?ｈｔｔｐ’ｓ：／／ｈｕｍａｎ，?ｂｉｏｄｉｇｉｔａｌ，?ｃｏｍ／??２．?３表面肌電信號預(yù)處理??在利用ｓＥＭＧ信號進(jìn)行相關(guān)分析前，首先需要對其進(jìn)行高通濾波、去均值、??整流、低通濾波取包絡(luò)、幅值歸一化以及周期分割等預(yù)處理操作。ｓＥＭＧ信號??的能量主要集中在５０＿２５０Ｈｚ，而在運(yùn)動過程中由于肌肉與皮膚之間的相對位移??而產(chǎn)生的運(yùn)動偽跡噪聲，頻譜一般分布在０－２０ＨＺ。因此，可以采用截止頻率為??５０Ｈｚ的高通濾波器來去掉低頻偽跡噪聲。一般來說，當(dāng)濾波器的階數(shù)越高時(shí)，??濾波器的響應(yīng)就越接近理想特性，但是也會導(dǎo)致濾波器的延時(shí)增加以及計(jì)算復(fù)??雜度太高。因此，綜合考慮各方面特性，本研宄采用了基于漢明窗的有限長單??位沖激響應(yīng)濾波器，并將其階數(shù)和窗長分別設(shè)置為５０和５１。去均值處理的目的??１３??

【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：3420271