本文關(guān)鍵詞：人體表面肌電信號的特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《天津科技大學(xué)》 2009年

人體表面肌電信號的特性研究

劉濤然  

【摘要】： 表面肌電信號(Surface Electromyographic,sEMG)是一種復(fù)雜的生物電信號,是肌肉收縮時所產(chǎn)生的電波動,既與肌肉本身的組織生理特性有關(guān),也與神經(jīng)控制系統(tǒng)有關(guān)。因此,肌電信號的研究分析已成為臨床診斷、康復(fù)醫(yī)學(xué)、生物機(jī)械等諸多領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 本文主要研究正常人體處于動態(tài)和靜態(tài)時肌電信號的采集和分析。動態(tài)的肌電信號指采集正常人體左右上肢在日常生活活動中的肌電信號,日常生活活動動作是在前人總結(jié)歸納的基礎(chǔ)上進(jìn)行整理和完善,從日常生活中提取的13個基本動作。用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS14.0對時域指標(biāo)AEMG(average electromyographic,AEMG)和IEMG(integrated electromyographic,IEMG)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;研究正常人體在完成日常生活活動時人體上肢主肌肉群的功能狀態(tài)和活動狀態(tài);為肌電假肢的仿生控制和肢體運(yùn)動模式識別等提供了設(shè)計(jì)參考,為老年人和殘疾人的醫(yī)療診斷、康復(fù)訓(xùn)練及康復(fù)療效判斷提供依據(jù)。靜態(tài)的肌電信號是指采集正常人體在康復(fù)床上仰臥時,康復(fù)床起背角度不同時,測量在普通床墊和氣墊兩種情況下,頸肩背部主肌肉隨時間變化的疲勞程度,用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS14.0對頻域指標(biāo)MPF(mean power frequency,MPF)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;探討人體肌肉功能狀態(tài)的精確評價(jià)指標(biāo),以及探尋如何利用表面肌電圖進(jìn)行疲勞或肌肉功能狀態(tài)分析評定,為拓展表面肌電圖在肌肉功能預(yù)測、診斷及康復(fù)療效方面的臨床應(yīng)用建立可靠的依據(jù)。 本文提出了對正常人體動態(tài)和靜態(tài)肌電信號的分析,在醫(yī)療診斷,康復(fù)醫(yī)學(xué)和假肢仿生控制上有重要的意義。我們可以看出對人體肌電信號的分析具有良好的發(fā)展前景,隨著人機(jī)一體化趨勢的發(fā)展,人體肌電信號的研究為動作表面肌電信號的研究與應(yīng)用提供了新的研究思路、手段與方法。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：R318.04
【目錄】：

摘要4-5

ABSTRACT5-8

1 緒論8-13

1.1 引言8

1.2 課題的研究意義和背景8-9

1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題9-12

1.4 本文的主要研究內(nèi)容12-13

2 表面肌電信號處理的理論分析研究13-23

2.1 表面肌電13-16

2.1.1 表面肌電的產(chǎn)生機(jī)理13-15

2.1.2 表面肌電的影響因素及檢測時的注意事項(xiàng)15-16

2.2 表面肌電采集系統(tǒng)的構(gòu)建16-21

2.2.1 數(shù)據(jù)獲取硬件17-20

2.2.2 信號采集軟件20-21

2.3 SPSS軟件簡介21

2.4 數(shù)據(jù)分析方法21-22

2.5 本章小結(jié)22-23

3 日常生活活動中人體上肢表面肌電特性研究23-63

3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>23

3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)23-33

3.2.1 實(shí)驗(yàn)對象23-24

3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備24-25

3.2.3 實(shí)驗(yàn)基本動作25-31

3.2.4 主肌肉群的確定31-33

3.2.5 皮膚處理33

3.2.6 電極的貼放位置33

3.2.7 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容33

3.3 數(shù)據(jù)分析33-60

3.3.1 特征參數(shù)的選取34

3.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理步驟34

3.3.3 人體完成ADLs時上肢表面肌電特征值范圍34-36

3.3.4 男性完成ADLs時左上肢主肌肉群sEMG特征參數(shù)分析36-41

3.3.5 男性完成ADLs時右上肢主肌肉群sEMG特征參數(shù)分析41-47

3.3.6 女性完成ADLs時左上肢主肌肉群sEMG特征參數(shù)分析47-53

3.3.7 女性完成ADLs時右上肢主肌肉群sEMG特征參數(shù)分析53-58

3.3.8 男性和女性特征參數(shù)對比分析58-60

3.3.9 肌肉功能狀態(tài)對稱性分析60

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論60-61

3.5 誤差產(chǎn)生原因及注意事項(xiàng)61-62

3.6 本章小結(jié)62-63

4 人體頸肩背部主肌肉群表面肌電特性研究63-84

4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>63

4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)63-67

4.2.1 實(shí)驗(yàn)對象63-64

4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備64

4.2.3 實(shí)驗(yàn)基本動作64

4.2.4 主肌肉群的確定64-66

4.2.5 皮膚處理66

4.2.6 電極貼放位置66-67

4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析67-83

4.3.1 參數(shù)的選取67-68

4.3.2 數(shù)據(jù)的初步處理68

4.3.3 MPF百分率柱形圖疲勞分析68-70

4.3.4 頸肩背部主肌肉群MPF中值隨時間變化的趨勢線分析70-76

4.3.5 頸肩背部主肌肉群MPF平均值隨時間變化的趨勢線分析76-82

4.3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)論82-83

4.4 本章小結(jié)83-84

5 結(jié)論84-85

6 展望85-86

7 參考文獻(xiàn)86-91

8 論文發(fā)表情況91-92

9 致謝92

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【引證文獻(xiàn)】

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【參考文獻(xiàn)】

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊廣映;汪洋;羅志增;;改進(jìn)的互譜法分析SMES及其在虛擬儀器中的實(shí)現(xiàn)[J];電測與儀表;2006年10期

2 楊廣映,羅志增;肌電信號的功率譜分析方法[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2004年03期

3 王人成,黃昌華,楊年峰,張瑞紅,張濟(jì)川,金德聞,李正元;表面肌電信號測試分析系統(tǒng)的研制[J];中國醫(yī)療器械雜志;1998年03期

4 吳飛;王健;;雙關(guān)節(jié)運(yùn)動的局部肌肉疲勞與肌電變化[J];中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;2006年01期

5 楊唐柱;黃曉琳;熊蔡華;孫容磊;;偏癱患者與正常人在五項(xiàng)日常生活活動中的表面肌電分析[J];中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;2011年03期

6 陳偉婷;王志中;胡曉;李曉浦;;基于熵的動態(tài)收縮sEMG信號疲勞特征分析[J];中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2006年03期

7 李曉玲;張翔;張鄂;陸長德;;用肌電信號評價(jià)人體振動舒適性的方法研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2009年03期

8 雷敏,王志中;替代數(shù)據(jù)法在肌電信號分析中的應(yīng)用[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2000年11期

9 梅品高;羅志增;加玉濤;;一種消除表面肌電信號中工頻干擾的方法[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

10 楊軍;雷敏;;基于雙譜分析的表面肌電信號模式識別[J];制造業(yè)自動化;2009年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉文京;林鋒;;實(shí)現(xiàn)時域信號處理的一種新方法[A];第九屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-99）論文集[C];1999年

2 倪大明;張文平;朱明剛;明平劍;劉永豐;;靜止流場中聲傳播的數(shù)值模擬[A];2009年浙蘇黑魯津四省一市聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

3 肖霄;王永學(xué);王國玉;董華洋;;雙浮筒-水平板式浮防波堤性能研究[A];2010年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

4 雒志鋒;;時域激電法單極-偶極裝置在金礦勘查中的應(yīng)用[A];冶金地質(zhì)勘查技術(shù)文集[C];2003年

5 李靜坡;孫進(jìn)忠;;巖石樣品彈性波速頻域測試方法及其與時域測試方法的比較[A];第九屆全國巖石動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

6 崔文杰;;復(fù)合絕緣子污閃問題的時域、地域分析[A];山東省石油學(xué)會油田電力、通信及自動化技術(shù)研討會優(yōu)秀工程技術(shù)論文集[C];2009年

7 劉小林;張睿;鮑鴻吉;鐘季康;;時域漫反射測量生物組織光學(xué)特性的方法研究[A];第五屆全國光生物學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2000年

8 陳偉;張見平;;表面肌電圖在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用與進(jìn)展[A];中華醫(yī)學(xué)會第八次全國物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2006年

9 楊曉顏;杜青;周璇;趙黎;張樹新;陸體江;潘晨輝;;先天性馬蹄內(nèi)翻足表面肌電信號研究[A];中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會運(yùn)動療法分會第十一屆全國康復(fù)學(xué)術(shù)大會學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2011年

10 陳偉婷;王志中;胡曉;;基于熵的表面肌電信號疲勞特征分析[A];2005年上海市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋方;[N];解放軍報(bào);2005年

2 盧娜;[N];醫(yī)藥養(yǎng)生保健報(bào);2008年

3 ;[N];人民日報(bào);2003年

4 楊厚均;[N];文藝報(bào);2006年

5 彭永清;[N];中國船舶報(bào);2008年

6 中國人保健康保險(xiǎn)有限公司供稿;[N];經(jīng)濟(jì)日報(bào);2006年

7 人保健康保險(xiǎn)公司供稿;[N];經(jīng)濟(jì)日報(bào);2006年

8 記者 李曉平　通訊員 陳姍姍;[N];廈門日報(bào);2008年

9 本報(bào)記者 冉亞雄;[N];河北日報(bào);2005年

10 余運(yùn)西 李水根;[N];健康報(bào);2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓凌;應(yīng)用時域格林函數(shù)方法模擬有限水深中波浪對結(jié)構(gòu)物的作用[D];大連理工大學(xué);2005年

2 李建波;結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用的時域數(shù)值分析方法研究[D];大連理工大學(xué);2005年

3 楊志家;體表肌電信號中疲勞信息提取方法的研究[D];浙江大學(xué);1999年

4 侯亮;惡性腫瘤患者癌因性疲勞流行狀況和相關(guān)因素的初步分析[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2007年

5 宋全軍;人機(jī)接觸交互中人體肘關(guān)節(jié)運(yùn)動意圖與力矩估計(jì)[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

6 李慶玲;基于sEMG信號的外骨骼式機(jī)器人上肢康復(fù)系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

7 羅雄;利用短期實(shí)際風(fēng)速記錄模擬極值風(fēng)速及橋梁時域抖振分析[D];西南交通大學(xué);2002年

8 王建有;測試信息不完備下結(jié)構(gòu)物理參數(shù)識別方法研究[D];大連理工大學(xué);2006年

9 王剛;基于小波變換和多重分形分析的表面肌電信號分析[D];上海交通大學(xué);2008年

10 劉繼斌;時域超寬帶緊縮場測量關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)集成[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉濤然;人體表面肌電信號的特性研究[D];天津科技大學(xué);2009年

2 張華榮;基于音頻信號的信息隱藏方法研究[D];南京師范大學(xué);2005年

3 韓慧;三域混合可伸縮性視頻編碼的研究[D];吉林大學(xué);2005年

4 廖云龍;時域平面近場天線測量研究及軟件的實(shí)現(xiàn)[D];四川大學(xué);2005年

5 張翠萍;基于數(shù)據(jù)嵌入的時域誤碼掩蓋算法[D];吉林大學(xué);2008年

6 劉靈芝;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的表面肌電信號驅(qū)動的人機(jī)接口技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

7 涂德蘭;課程視閾下幼兒園日常生活活動的生態(tài)位研究[D];重慶師范大學(xué);2010年

8 鄒曉亮;面向仿生手臂的表面肌電信號采集與處理系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2011年

9 魏代祥;基于多通道時空信息的表面肌電信號分解[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

10 盧蕾;基于表面肌電信號區(qū)分上肢動作的實(shí)驗(yàn)研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2011年

  本文關(guān)鍵詞：人體表面肌電信號的特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：133600