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基于高密度肌电的神经肌肉功能康复研究进展

2023-07-02 17:26:33 180

神经肌肉疾病源于神经或肌肉的病变,是一种常见且严重影响患者日常生活质量的健康问题。

为提升康复治疗效果,需要对这类疾病的病因和病理进行精确评估。而高密度肌电信息分析技术解决此类问题具有非常大的优势,其提供了一种有效手段来深入理解和评估神经肌肉疾病的状况,以及更为精准的定制化康复治疗方案。

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在实现神经肌肉功能障碍的有效康复方面,神经肌肉电生理信号是关键指标,它由多个运动单元动作电位叠加而成,伴随着肌肉的收缩而产生。因此,对人体肌电信号进行精准采集极为重要。

肌电信号采集主要包括针式电极和表面电极两种方式。其中表面电极采集方式具有针式电极无法替代的非侵入性、无损伤、操作简便等优点,因此在神经肌肉功能康复评估中具有不可替代的实用价值,为康复治疗提供了有力的数据支持。

高密度肌电信号能提供丰富和全面的神经肌肉功能信息,在神经肌肉功能分析和康复治疗方面提供了庞大且精确的数据,有力推动了神经肌肉功能障碍康复领域的研究。


研究进展

1、肌电信号分解

肌电信号分解在高密度肌电研究中占据重要地位。该技术通过肌电信号的逆过程计算,将复杂的肌电信号还原为其基本构成——运动单元动作电位序列。这一过程能够深入揭示中枢运动神经元的活动状态,从而为神经肌肉功能的康复评估提供客观、准确的工具,帮助我们更精确地理解神经肌肉系统的运作,并为康复治疗提供科学依据。

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基于高密度肌电分解的多功能假肢控制研究

摘自:Farina D, Vujaklija I, Sartori M, et al. Man/machine interface based on the discharge timings of spinal motor neurons after targeted muscle reinnervation[J]. Nature biomedical engineering, 2017, 1(2): 0025.

2、吞咽与发音障碍

传统的肌电检测技术因电极数量受限、信息量不足,难以精准定位吞咽与发音涉及的众多细小肌肉群,因而影响评价及治疗效果。而高密度肌电可对吞咽与发音障碍进行精确诊断,能将颈部吞咽肌群的肌电信息动态可视化,以揭示不同发音时的肌肉活动,甚至应用于无声语音识别,为康复治疗提供精准指导。

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基于高密度肌电的吞咽障碍研究

摘自:Zhu M, Yu B, Yang W, et al. Evaluation of normal swallowing functions by using dynamic high-density surface electromyography maps[J]. Biomedical engineering online, 2017, 16: 1-18.

3、腰背痛等肌肉疾病诊疗

通过获取腰背痛相关的腰背部高密度神经肌肉电生理信息,构建腰背痛的准确诊断标准,设计和优化对腰背痛的康复干预方法,以帮助改善患者生活质量。

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基于高密度肌电的腰背痛肌肉活动研究

摘自:Jiang, Naifu et al. “Assessment of Lumbar Muscles Coordinated Activity Based on High-Density Surface Electromyography: A Pilot Study.” Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference vol. 2019 (2019): 2238-2241.

 

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