【摘要】：神經(jīng)肌肉疾病(NeuromuscularDisorder,NMD)是神經(jīng)系統(tǒng)疾病中重要的常見病。由于NMD患者常表現(xiàn)出相似的臨床癥狀,如肌肉萎縮、肌力減退、痙攣、運動失調(diào)等,對NMD的診斷和病理研究具有重要意義。肌電(Electromyography,EMG)信號能夠在一定程度上反應神經(jīng)控制和肌肉的功能,其本質(zhì)是多個運動單位(MotorUnit,MU)激活產(chǎn)生的運動單位動作電位(Motor Unit Action Potential,MUAP)在檢測電極處的疊加。表面肌電(Surface EMG,sEMG)由放在皮膚表面的電極測量,具有便捷、無創(chuàng)的優(yōu)點。隨著sEMG信號的獲取和分析技術的發(fā)展,sEMG用于診斷研究NMD的病理得到廣泛應用。然而,sEMG研究給出的診斷結(jié)果是由多種神經(jīng)肌肉病變因素共同作用下疊加得到,僅能給出表面觀測結(jié)果并推測可能的神經(jīng)肌肉病變病因,不能給出具體的診斷結(jié)論。此外,單個表面肌電指標的診斷效力有限,多指標融合是神經(jīng)肌肉病變診斷和發(fā)展的趨勢。但了解診斷指標對神經(jīng)肌肉病變的敏感性是多指標融合診斷應用的前提�；诖�,本文搭建神經(jīng)肌肉模型,采用模型正向仿真各種潛在類型的神經(jīng)肌肉病變的肌電信號,用于檢驗sEMG檢查這些病變類型的效能,從而幫助對真實數(shù)據(jù)的檢查結(jié)果給與更準確的解讀,并有助于提高對神經(jīng)肌肉病變的診斷水平和對其病理機制的認識。本文的主要研究內(nèi)容和研究成果總結(jié)如下:(1)研究了神經(jīng)肌肉模型,采用第一骨間背側(cè)肌(FirstDorsalInterosseous,FDI)的參數(shù)作為模型的默認參數(shù),仿真得到健康人的sEMG信號。根據(jù)前人對NMD研究報導的結(jié)果,調(diào)整模型參數(shù)至異常水平或引入額外模型修正,仿真得到明確病因的神經(jīng)肌肉病變信號。(2)對仿真獲取的sEMG信號采用多種干擾相方法分析,在相同的神經(jīng)肌肉病變程度下,用指標的Z分數(shù)變化程度來指示指標對神經(jīng)肌肉病變的診斷效能。以聚類索引(Clustering Index,CI)方法為例,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)CI指標對MU數(shù)目減少、MUAP持續(xù)時間延長、MU發(fā)放同步性增加、MUAP幅度降低等病因的敏感度高,對MU發(fā)放率降低、募集閾值改變、大MU選擇性丟失等病因的敏感度低。(3)對臨床采集健康人和腦卒中患者的sEMG采用干擾相分析,分析指標給出實驗分析結(jié)果。以CI分析為例,研究發(fā)現(xiàn)腦卒中患者偏癱肌肉中發(fā)生復雜的神經(jīng)或肌肉的變化。其中一部分偏癱肌肉呈現(xiàn)出異常增高的CI指標,模型仿真結(jié)果認為偏癱肌肉表現(xiàn)出MU數(shù)目減少、MUAP持續(xù)時間延長或MU發(fā)放同步性增加等病變;一部分偏癱肌肉呈現(xiàn)出異常降低的CI指標,仿真結(jié)果認為偏癱肌肉表現(xiàn)出MUAP幅度降低(肌纖維萎縮)等病變。本研究工作有助于在個體層面確定具體的神經(jīng)肌肉病變病因,對患者個性化的診斷和治療具有重要的指導意義。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.9;R318.04
【圖文】：

人體中含量最多的肌肉組織，由大量的肌纖維組成。運動單位（ＭｏｔｏｒＵｎｉｔ，邋ＭＵ）逡逑由運動神經(jīng)元、軸突、肌纖維和運動終板區(qū)四個部分組成，是肌肉收縮的最基本逡逑單位。ＭＵ的生理結(jié)構(gòu)如圖１．１所示運動yL經(jīng)元接受到來自上級傳入的神經(jīng)逡逑沖動時會產(chǎn)生發(fā)放，單次發(fā)放可引起其支配的所有肌纖維同步收縮，這時記錄的逡逑電位為ＭＵＡＰ。肌電信號是由多個ＭＵ發(fā)放產(chǎn)生的ＭＵＡＰ在時間和空間上疊加逡逑的結(jié)果，包含了肌肉的活動信息，能夠在一定程度上反應肌肉的狀態(tài)。逡逑Ｓｐｉｎａｌ邋ｃｏｒｄ邋（ｓｅｃｔｉｏｎ）逡逑＜邐ｖ邋（邐Ａｘｏｎ邋ｏｆ邋ｅｆｆｅｒｅｎｔ逡逑丨＇邋１邋氣邋’■、邐ｍｏｔｏｒ邋ｎｅｕｒｏｎ逡逑－ｏｎ逡逑ｔｅｒｍｉｎａｌｓ逡逑Ｍｕｓｃｌｅ邋Ｔｅｒｍｉｎａｌ邐Ｎｅｕｆｏｍｕｓｃｕｔａｒ逡逑ｆｉｂｅｒｓ邐ｂｕｔｔｏｎ邐ｊｕｎｃｔｉｏｎ逡逑圖１．１邋ＭＵ的生理結(jié)構(gòu)圖ｌ３７】逡逑４逡逑

差分電極和電極陣列。表面電極記錄具有安全無創(chuàng)的優(yōu)點，特別是高密度電極陣逡逑列記錄能夠獲取肌肉活動的時空信息，可以通過類似圖像處理等更高效的方法對逡逑其進行分析。圖１．２邋（ａ）和（ｂ）分別為針電極和表面電極示意圖。逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑——ｉ：：：、邐＾邋■逡逑：ｆ：＇逡逑（參邐Ｉ邋＼邐＞逡逑ｌ屬、逡逑＾邐ｗｍ逡逑圖１．２肌電信號記錄電極（ａ）針電極（ｂ）表面電極逡逑１．３．２肌電圖檢測神經(jīng)肌肉病變的研究現(xiàn)狀逡逑自從Ｄｅｎｎｙ－ｂｒｏｗｎ和Ｐｅｎｎｙｂａｃｋｅｒ首次提出用肌電圖描述ＮＭＤ患者非自主逡逑的肌纖維顫動之后，肌電圖在神經(jīng)－肌肉電生理學和ＮＭＤ檢測的領域得到廣泛逡逑的發(fā)展與應用［％。本文將從以下３個方面討論肌電圖在診斷ＮＭＤ領域的發(fā)展。逡逑５逡逑

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 楊曉軍,鄺衛(wèi)紅;神經(jīng)肌肉疾病的臨床診斷思路[J];湖南中醫(yī)藥導報;2004年07期

本文編號：2713461