表面肌电信号分析

表面肌电信号分析（通用6篇）

表面肌电信号分析 篇1

【中文摘要】研究:本研究尝试将肌电图引入标枪投掷技术的研究当中,试图构建标枪最后用力阶段的肌电图模式,通过研究来检测肌肉用力的顺序、贡献率,从而有针对性的改进某些肌肉的训练方式和手段,从一个全新的角度来阐明标枪最后用力技术的科学合理性,为改进和合理化肌肉力量训练计划提供理论依据。研究方法:本研究运用芬兰产MuscleTesierME6000便携式8导肌电仪对9名一级及以上优秀标枪运动员的投掷动作进行信号采集,并运用处理系统中的分析软件进行主要肌肉活动状态的肌电分析。结论:1标枪运动员最后用力的准备部分:(1)最后用力准备部分各肌肉的开始放电顺序符合“大关节首先活动的原理”,但有些运动员在最后用力准备部分由于对标枪没有很好的控制导致桡肌首先发力;(2)腹外斜肌和股二头肌在整个最后用力阶段一直持续用力;(3)在最后用力的准备部分中,应缩短从单脚支撑过渡到双脚支撑所需的时间,提高水平速度利用率;(4)有些运动员在最后用力准备部分三角肌和斜方肌的贡献率偏高,说明在此部分三角肌和斜方肌过于紧张,整体的肌肉协调性较差,应对肌肉协调用力加强练习。2标枪运动员最后用力的加速部分:(1)最后用力加速部分所测运动员腹外斜肌都最先发力,在完成“满弓”动作时,腹外斜肌已经得到充分的拉伸,在最后用力加速部分开始时刻快速收缩用力,使躯干带动投掷臂向前,对标枪出手时的“鞭打”加

速起到积极的作用;(2)最后用力加速部分肌肉肌电活动结束的先后顺序中,前胫骨肌首先结束发力,其次是腹外斜肌和腓肠肌,桡肌和三角肌最后结束发力,符合由下至上发力,使动量由下肢传至躯干,再由躯干传至投掷臂;(3)结合同步录像可以看出,最后用力加速部分三角肌的贡献率偏小,可能与重心偏高上体偏直,“满弓”动作不充分,幅度偏小,“鞭打”动作未用全力等因素有关。

【英文摘要】Object: This research attempts to introduce Javelin Throw EMG studies were,Javelin stage of trying to build the EMG patterns, By studying the muscle in order to detect the contribution rate, Which targeted certain muscles to improve training methods and means, From a new angle to illustrate the javelin Technology rationality of science, To improve and rationalize the muscle strength training program provides a theoretical basis.Method: In this study, produced in Finland MuscleTesierME6000 8-lead portable EMG Of the nine outstanding athlete throwing the javelin for signal acquisition, Analysis software for the major muscle active EMG analysis.Conclusion:1 Javelin Thrower Final Exertion Preparation part:(1)The last strength prepare parts muscle began to discharge sequence in accord with “large joints, first activities, but some athletes principle in the last strength ready to part due to no good control cause javelin radial muscle first send force;(2)

Abdominal muscles and external oblique biceps throughout the last stage of shot-putting continued strength;(3)In the last strength preparation part, should shorten single-support transition from the time required to support both feet, raise the level of speed utilization rate;(4)Some athletes in the last strength ready to part deltoid muscle and trapezius muscle, the contribution that high in this part and deltoid muscle and trapezius muscle too nervous, whole muscle coordination is poorer, deal with muscle coordination force strengthen practice.2 Javelin Thrower Final Exertion Acceleration part:(1)The last strength accelerate part nine athlete abdomen is outside the oblique muscle in the strength, complete “full bow” action, abdomen has been fully outside oblique muscle tension, in the last strength accelerate section begins moment, make rapid contraction force driving throwing arm forward, the torso of the “thrash javelin moves when accelerating” play a positive role;(2)The last strength accelerate muscles muscle electrical activity in the end, the order of tibial muscle first before end sends force, followed by external oblique muscle and seated abdominal muscle and deltoid muscle, radial send force, accord with the closing bottom-up sends force by lower limbs, make momentum to the torso, again by throwing arm to the

torso;(3)With simultaneous video can see, the last strength accelerate the contribution of part deltoid muscle with smaller, its high center of gravity, probably, “partial straight full bow” action not fully, the amplitude slants small, “whip” action not related to such factors with all our strength.【关键词】标枪运动员 最后用力阶段 主要用力肌群 肌电分析 【英文关键词】Javelin Thrower Final Exertion Major muscle force EMG analysis 【目录】我国男子优秀标枪运动员最后用力阶段主要用力肌群表面肌电分析7-157摘要5-6

ABSTRACT6前言1.1.1 理论意义

1.1.4 1.1 选题依据和意义7-81.1.2 现实意义7

1.1.3 学术价值7-8

1.2.1 概述可行性分析88-10概述9-10状10-14现状10-12

1.2 文献综述8-15

8-91.2.1.1 掷标枪运动概述1.2.1.2 肌电发展1.2.2 表面肌电技术在体育科研中应用的历史及现1.2.2.1 国外关于肌电在体育科研中应用的历史及1.2.2.2 国内关于肌电在体育科研中应用的历史

1.2.3 研究思路

1.2.3.2 及目前我国对标枪的研究现状12-1414-151.2.3.1 肌电测试的肌肉选取14-15肌电测试原理图151515-16

1.2.3.3 肌电测试时的工作流程

2.1 研究对象2 研究对象和研究方法15-182.2 研究方法16-18

2.2.1 文献资料法

1616-1816-1717-18法182.2.2 专家访谈法162.2.3 测试法

2.2.3.2 测试肌肉2.2.3.1 测试仪器及器材162.2.3.3 测试动作172.2.3.5 数据初步筛选处理3 研究结果与分析18-36

2.2.3.4 测试步骤18

2.2.4 数理统计

3.1 最后用力的准备部分20-28间顺序21-233.1.1 最后用力准备部分各肌肉肌电活动开始的时

3.1.2 最后用力准备部分各肌肉肌电活动结束

3.1.3 最后用力准备部分各肌肉发力持续3.1.4 最后用力准备部分各肌肉肌电积分值

3.2 最后用力的加速部分的时间顺序23-24时间顺序24-26和各肌肉力量贡献率大小26-2828-3629-3030-3232-343.2.1 最后用力加速部分各肌肉肌电活动开始的顺序3.2.2 最后用力加速部分各肌肉肌电活动结束的顺序3.2.3 最后用力加速部分各肌肉发力持续顺序3.2.4 最后用力加速部分各肌肉肌电积分值和各肌肉结论与建议36-38附件43-44

参考文献力量贡献率大小34-3638-42致谢

表面肌电信号分析 篇2

关键词：表面肌电信号,双谱分析,模式识别

0 引言

表面肌电信号(s EMG)是一种依赖于皮肤下面收缩肌肉的解剖学和生理学的复杂的电信号[1],并可通过使用生物电势电极采用非入侵的方式来从皮肤表面记录获取[2]。目前s EMG信号已在体育、医疗、康复和生物机器人控制等领域得到了广泛的应用[3~8]。

人们采用了各种各样的方法来应用于s EMG信号处理,如AR模型[9],离散小波变换(DWT)和小波包变换(WPT)[10],人工神经网络[11],以及统计模式识别等特征提取方法[12]。在上述处理方法中,人们把信号假设为满足线性和高斯分布,并且看成是平稳信号。这样虽然通过二阶统计量就可以获取信息,进行各种处理和参数辨识,但实际的肌电信号往往是不能满足上述假设的,这样的方法获取的肌电信号信息也是有限的。

双谱分析是研究非平稳信号的一种有效方法。该方法通过在双频平面上表述信号的时变特征,能够更清晰地反映出信号的频率特性随时间的变化,通过这种方法,可以获得对应于不同运动模式的肌电信号特征,为进一步的模式识别打下基础。进而,我们可以结合主元分析方法提取动作特征,并进行

1 方法

1.1 双谱分析[13]

给定一组离散时间信号{χ1,χ2,…,χn},其三阶累积量可定义为:

其中,n=0,1,…,N-1;于是可定义其双谱为:

这种估算是一种双谱间接估计算法。具体算法是:

(1)将原始数据分为若干段,其中每段数据长度为M,并去除每段数据的均值;

(2)估算各段三阶累计量:

其中,x(n)为第k段的数据,延迟为i和j,M1=max(0,-i,-j),M2=min(M-1,M-1-I,M-1-j);

(3)这样,原始数据的三阶累计量可定义为:其中,K为原始数据的段数。

(4)原始数据的双谱估计为:

其中,L

对于高斯信号来说,其双谱在整个双频平面上全为零,理论上双谱具有很强的消噪能力。而且如果信号的双谱图不全为零,则该信号是非高斯信号。同时双谱相当于频域的歪度,可以表征信号的非对称性和非线性特征。本文利用该方法对人体上肢前臂运动时的表面肌电信号进行了分析研究。

1.2 双谱主元特征提取

通过对肌电信号进行双谱分析,我们能得到信号在频率空间的二维特征矩阵,对这种二维特征矩阵的信号进行直接识别难度很大,所以我们进一步从中提取特征,构成一维特征向量,从而进行有效的信号识别。在本文中,我们分别采用QR、SVD、核PCA等3种分解方法对信号进行了模式识别研究。

1.2.1 QR分解

设为非奇异矩阵,则有分解

其中Q为正交矩阵,R为上三角矩阵,且当R具有正对角元时,分解唯一。

1.2.2 SVD分解

设秩为的r(r>0)的Am×n,则存在m阶酉矩阵U和n阶酉矩阵V,使得

其中,而为A的全部非零奇异值,称上式为A的奇异值分解。

1.2.3 核PCA

2 实验结果与分析

本文对前臂6种动作模式(内翻、外翻、握拳、展拳、上切和下切)的表面肌电信号进行了采集。在实验中对掌长肌、浅屈肌、肱桡肌、指伸肌等4块前臂的运动状态进行采集,并定义通道1为掌长肌信号,通道2为指浅屈肌信号,通道3为肱桡肌信号,通道4为指伸肌信号。信号采集器选用ME6000肌电采集仪以及Mega Win软件,采样频率为1k Hz,单位为mv,传感器为医用表面电极,每种运动模式各采集100组数据。使用1-50组进行训练,51-100组数据进行测试。

在实验过程中,我们发现,延迟在3种方法中对识别率都有一定的影响,所以采用了延迟为1、2、3、6、7、8、27、40、50等九种不同的延迟分别进行特征提取,并加以识别。

以下是对内翻、外翻、握拳、展拳、上切和下切等六种动作通道一信号进行双谱分析后的双谱图(图1-图6)。从下图可以看出每个通道的双谱图都有其明显的特征,且都是关于中心呈六角形对称的。外翻和展拳的双谱图有一定的相似性,内翻和握拳有一定的相似性。上切、下切也有一定的相似性,其双谱图比较密集。

图1、图7-图9是内翻通道一、通道二、通道三、通道四信号的双谱图,从图中可以看出各通道信号的双谱特性存在着明显差异,说明在前臂运动时,与各通道对应的肌肉起到了不同的收缩作用,进一步表明表面肌电信号的双谱图可以用于运动的分类研究中。

以下是分别采用1.2节中的3种分解方法进行分析的实验结果,其中图10是4个主元时的情况,图11是8个主元时的情况:

从以上数据可以看出,对信号进行双谱分析再分别使用QR,SVD,核PCA3种分解方法进行特征提取后的进行识别是可行的。尤其是当延迟取40、50时,SVD方法下获得的识别率很好,并且是3种方法中识别率最高的,其识别率随着延迟的改变比较稳定,且随着延迟的增大,识别率也相应的变大,当延迟比较大可以获得较高的识别率,但并不是延迟越大识别效果就越会好,当延迟增大到一定程度时,识别率反而有所下降,如在取4个主元延迟为40时获得了最高为97.33%的识别率,而延迟在50时,识别率就降为96.67%。对于QR和核PCA方法,其相应的识别效果都明显地受到延迟的影响。总体来说,相应的识别率随着延迟的增加而增加,延迟为50时识别率最大,总的来说在延迟大时获得的识别率高。

3 结论

表面肌电信号分析 篇3

为克服现有技术存在的缺点和不足,提出一种假手控制系统。该系统无需植入电极采集大脑或者上肢的神经信号,而是综合利用头皮电(EEG,Electroencephalograph)信号和表面肌电(SMG,Surface Electromyography)信号的信息,对手部运动参数进行解码。

1 系统结构

该假手控制系统包括:信号采集模块、反馈模块、数据存储模块、数字信号处理模块、主控模块和驱动模块。系统功能结构,如图1所示。信号采集模块负责记录EEG和SEMG,将它们放大并转换为数字信号,然后传给主控模块;反馈模块用于帮助患者进行训练。该模块提供图形用户界面,让患者控制假手跟踪一个引导球的连续运动,引导球的运动参数预先保存在数据存储模块,测试时,反馈模块从主控模块获取跟踪过程中假手的运动参数,并依据该参数在图形用户界面上显示相应的假手运动,使患者能及时了解控制假手进行跟踪运动的效果,以便患者更快地适应假手控制系统;数据存储模块用于存储EEG和SEMG信号、特征向量、引导球运动参数、假手运动参数以及回归模型参数;数字信号处理模块负责对EEG和SEMG进行多频带滤波、提取特征向量、训练回归模型参数以及预测手部运动参数,并将训练好的回归模型参数和实时预测的手部运动参数传给主控模块;驱动模块从主控模块获取已预测的手部运动参数来驱动假手运动;主控模块负责协调和管理信号采集模块、反馈模块、数据存储模块、数字信号处理模块和驱动模块。

具体来说,数字信号处理模块包括:用于对EEG和SEMG进行多频带滤波的预处理模块;用于计算各频带EEG和SEMG信号幅值或功率的特征提取模块;用于学习回归模型参数的训练模块;用于将测试数据集内EEG和SEMG的特征代入回归模型、以预测手部运动参数的预测模块;用于将学习好的回归模型参数或预测所得的手部运动参数传送给主控模块的结果输出模块。其工作流程如图3所示,在训练时,所述预处理模块、特征提取模块、训练模块、结果输出模块依次连接;在测试时,所述预处理模块、特征提取模块、预测模块、结果输出模块依次连接。

2 硬件实现

数字信号处理模块设有DSP芯片及相应的DDR内存、Flash芯片等外围器件,Flash芯片用于固化回归模型参数学习算法和手部运动参数预测算法,DDR内存用于实现数据运算。数据存储模块可由串口硬盘实现;信号采集模块中用于记录EEG的电极有8个,分别粘贴在左右脑头皮的前运动区、主运动区、感觉运动区和后顶骨区。用于记录SEMG的电极有2个,分别粘贴在尺侧腕伸肌和尺侧腕屈肌外皮肤表面。信号采集模块还包括模拟信号放大器和采样器。所述反馈模块可由LED显示器实现。所述驱动模块包括可编程步进电动机控制器和步进电动机驱动器,控制假手按照预测的运动参数动作。所述主控模块可由现场可编程逻辑阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)实现;采用ARM内核或PPC内核,用于控制和管理信号采集模块、数字信号处理模块、数据存储模块和驱动模块。上述信号采集模块、反馈模块、数字信号处理模块、数据存储模块及驱动模块,均通过主控模块实现接口适配。

3 控制方法

假手控制系统的控制方法,包括以下步骤:

(1)系统启动后,主控模块负责调度并完成数据存储模块、反馈模块、数字信号处理模块、信号采集模块和驱动模块的自检。

(2)主控模块从数据存储模块中调出预设的引导球运动参数,将其传给反馈模块。

(3)反馈模块将引导球的运动显示在图形用户界面上,提示患者使用EEG和SEMG控制假手跟踪引导球运动,然后判断是否为训练状态。

如果是训练状态,则执行步骤为:1)主控模块接收来自信号采集模块的EEG和SEMG数据,将它们与引导球运动参数对应起来,生成训练数据集,并保存在数据存储模块。2)经过一定量的训练,数字信号处理模块从数据存储模块中调用训练数据集,先通过预处理模块对EEG和SEMG进行多频带滤波;然后通过特征提取模块计算各频带EEG和SEMG的幅值或功率特征;接着通过训练模块,学习回归模型参数;最后将学习好的回归模型参数传给主控模块。3)主控模块将学习好的回归模型参数存入数据存储模块。

如果不是训练状态,则执行步骤为:1)主控模块先从数据存储模块中调出已学习好的回归模型参数,将其传给数字信号处理模块;然后接收当前来自信号采集模块的EEG和SEMG数据,将它们传给数字信号处理模块。2)数字信号处理模块接收已学习好的回归模型参数和当前待预测的EEG和SEMG,先通过预处理模块对EEG和SEMG进行多频带滤波;然后通过特征提取模块计算EEG和SEMG在各频带的幅度或功率特征,接着通过预测模块,将EEG和SEMG的特征代入回归模型,估计相应的手部运动参数,并将其传给主控模块。3)主控模块将已预测的手部运动参数传给驱动模块,控制假手运动;将引导球运动参数、预测的手部运动参数传给反馈模块。4)反馈模块依据引导球运动参数和预测的手部运动参数,将引导球的运动和假手的跟踪运动同时显示在图形用户界面上。

4 结束语

提出了一种假手控制系统,以EEG和SMG作为信号源,采集方便、成本低廉、无手术风险;具有可视的反馈模块,实时反映患者对假手的控制状态,便于患者适应和掌握;数据处理能力强、预测速度快、控制灵活,而且便于维护和升级。

摘要：提出了一种假手控制系统,该系统能够综合利用头皮和表面肌电信号的信息,实时地解码手部运动的速度、加速度和轨迹,从而实现对假手的灵活控制,且无需植入电极,便于维护。

关键词：假手,头皮电信号,表面肌电信号

参考文献

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[3]罗志增,王人成.基于表面肌电信号的前臂手部多运动模式识别[J].仪器仪表学报,2006,27(9):996-999.

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[5]张晓文,高忠华,胡天培,等,神经信号控制假肢研究[J].中国生物医学工程学报,2005,24(5):624-628.

[6]李志伟,徐汀荣.数字化动态脑电地形图系统的应用研究[J].现代电子技术,2005(12):29-30,32.

[7]苗露,曹炜,王爱林,等.基于肌音信号的仿生手信号采集系统设计[J].现代电子技术,2010(9):144-148.

表面肌电信号分析 篇4

关键词：高位下拉,力量练习,表面肌电,运动解剖学

高位下拉力量练习是针对肩背部肌肉训练很有效的力量练习方法,对背阔肌、三角肌后束、肱二头肌等肌群的刺激较明显[1],在竞技体育运动员的力量训练中应用的非常广泛,但在进行高位下拉练习时手的姿势(正握/反握)、两手的距离(宽握/窄握)以及横杆位置(颈前/颈后)的改变会对肩部肌群的刺激有很大不同[2]。到目前为止国内外并没有对高位下拉练习进行过全面综合的分析,在动作姿势上都只是选取了其中几种方式,并且对肩背部肌群的选择上也不够全面。由于对高位下拉练习存在很多疑惑,导致在运动员的力量训练中不能结合专项进行正确的练习,直接影响运动员的力量训练效果。

将对高位下拉练习器颈前正手宽握、颈前正手窄握等8种高位下拉练习动作进行分析,通过表面肌电信号分析技术分别纪录8种不同姿势高位下拉动作时背阔肌、斜方肌、三角肌后束、肱三头肌长头、肱桡肌、肱二头肌、胸大肌、大圆肌等8块肌肉的放电情况,进而对8种练习动作进行分析,对比不同姿势对所测试肌肉的刺激情况,选出练习背阔肌、三角肌等每个单一肌肉的最佳练习姿势,进而为运动员进行高位下拉力量训练练习提供参考和依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

16名南京工业大学在校男性健康大学生,平均年龄21.6岁,平均身高175.6cm,平均体重71.6kg。

1.2 研究方法

1.2.1 专家访谈法

走访了肌电和生物力学专家,广泛听取多方面的意见,尽量排除疑惑,并在深入研究中获得有益的指导和建议。

1.2.2 实验法

利用表面肌电测试仪(MegaWin6000)对背阔肌、斜方肌、三角肌后束、肱三头肌长头、肱桡肌、肱二头肌、胸大肌、大圆肌进行测试,共测试8导,上述8块肌肉一次完成。将数据传入计算机,使用MegaWin6000肌电分析软件进行分析,选取肌电信号较好的作为分析对象。采样率为1000Hz,虑过频率为20～500Hz[3]。具体研究两个指标:振幅均方根(RMS)和贡献率(work/load)。

1.2.3 高拉下拉练习方案

本实验中所采用的“窄握”、“宽握”是按照受试者肩宽确定的,其75%肩宽为窄握、150%肩宽为宽握;反握姿势,是指握杠时拳心向后的姿势,正握姿势是指握杠时拳心向前的姿势;颈前是指横杆在头部前面下落,颈后是指横杆在头部后方下落。采取的负荷是按照受试者60%体重负荷确定的。实验依次进行窄颈前正手宽握、颈前正手窄握、颈前反手宽握、颈前反手窄握、颈后正手宽握、颈后正手窄握、颈后反手宽握、颈后反手窄握共8种高位下拉练习动作,其中每个动作连续做5次,动作与动作之间间隔时间为5秒钟,最后选择其中肌电信号较好的三次作为最后的数据并加以平均。

1.2.4 数理统计法

将获取的资料和数据利用SPSS11.5、Exce12003等软件进行归纳统计。具体的统计方法为单因素方差分析,显著性水平定为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 高位下拉练习动作的运动解剖学分析

通过对高位下拉动作进行运动解剖学分析,可以了解高位下拉动作中的肌肉工作状态,同时运动解剖学分析也是肌电测试中选取肌肉的基础。

由表1对高位下拉练习动作的运动解剖学分析可以看出,该动作比较简单,所牵涉到的运动环节比较少,但是参与的肌肉特别多,基本上覆盖了整个上肢和肩带。在肌电研究中,在现有的实验条件下选取身体表面具有代表性的8块原动肌(背阔肌、斜方肌、三角肌后束、肱三头肌长头、肱桡肌、肱二头肌、胸大肌、大圆肌)作为研究对象。

2.2八块肌肉在各种握姿下的放电量水平

振幅均方根(RMS)是肌电时域指标的一种,主要反映肌电信号的振幅在时间维度上的变化、肌肉参与活动的运动单位数目及放电频率同步化程度,能比较好的反映运动技术中肌肉的用力情况[4]。本实验测试结果见表2。

由表2所示,斜方肌在颈后正手窄握中放电量水平最高,与其他7种握姿有显著性差异(P<0.05),说明8种握姿中颈后正手窄握对斜方肌锻炼效果最好。三角肌后束在颈前反手窄握和颈前正手窄握中放电量水平最高,两者之间并无显著性差异,但是与其他6种握姿有显著性差异(P<0.05)。说明颈前反手窄握和颈前正手窄握对三角肌后束锻炼效果最好。肱三头肌长头在颈前反手宽握和颈前正手宽握中放电量水平最高,两者之间并无显著性差异,但是与其他6种握姿有显著性差异(P<0.05)。说明颈前反手宽握和颈前正手宽握对肱三头肌长头锻炼效果最好。背阔肌在颈前正手宽握中放电量水平最高,与其他7种握姿有显著性差异(P<0.05)。说明颈前正手宽握对背阔肌锻炼效果最好。肱二头肌在颈后反手窄握和颈后正手窄握中放电量水平最高,两者之间并无显著性差异,但与其他6种握姿有显著性差异(P<0.05)。说明8种握姿中颈后反手窄握和颈后正手窄握对肱二头肌锻炼效果最好。肱桡肌、大圆肌及胸大肌在8种握姿的高位下拉下放电量水平无显著性差异(P>0.05),说明8种握姿对这三块肌肉的刺激并无明显差别。

由于在不同的握姿下,肩关节的位置以及肩周围肌群起止点的相对位置均有很大差异,所以不同的姿势会对同一块肌肉产生不同的刺激效果,比如在颈后正手窄握中斜方肌在动作起始位置时被充分拉长,在动作结束时又充分缩短,因次在颈后正手窄握中斜方肌发挥重要作用、放电量最大;但对于胸大肌来说,在颈后正手窄握中肌长度没有发生明显变化,因次放电量最小。

2.3 八种握姿下各个肌肉的肌肉放电贡献率

贡献率与肌肉的放电量绝对值有一定区别,它是指一块肌肉的放电量占完成这一动作的主要几块肌肉放电量总和的百分比,能反映某块肌肉在完成这一动作中所起作用的大小[5]。

由表3所示,在颈前正手宽握和颈后正手、反手宽握中背阔肌、肱桡肌放电量贡献率最高,都在20%以上,并与三角肌后束等其他6块肌肉之间有显著性差异(P<0.05),说明颈前正手宽握和颈后正手、反手宽握主要锻炼背阔肌和肱桡肌。在颈前反手宽握中背阔肌放电量贡献率最高,接近30%,并与肱桡肌等其他7块肌肉之间有显著性差异(P<0.05)。说明颈前反手宽握主要锻炼背阔肌。在颈前正手、反手窄握中三角肌后束和肱桡肌放电量贡献率最高,分别接近25%和20%,并与其他6块肌肉之间有显著性差异(P<0.05)。说明颈前正手、反手窄握主要锻炼三角肌后束和肱桡肌。在颈后正手窄握中肱桡肌放电量贡献率最高,接近25%,与其他7块肌肉之间有显著性差异(P<0.05)。说明颈前正手窄握主要锻炼肱桡肌。在颈后反手窄握中放电量较高的是肱桡肌、肱二头肌和三角肌后束,都在15%以上,并与其他5块肌肉之间有显著性差异(P<0.05)。说明颈后正手窄握主要锻炼肱桡肌、肱二头肌和三角肌后束。

表4显示的是各种握姿下8块肌肉放电贡献率大小的等级表,共分为三个等级,贡献率较高的为等级I (> 15%),贡献率中等的为等级Ⅱ (5%-15%),贡献率最低的为等级Ⅲ(<5%)。从表中可以看出所有的宽握姿势中第一等级的都是背阔肌和肱桡肌,所有的窄握姿势中第一等级中都包含有三角肌后束和肱桡肌,这说明高位下拉练习中宽握主要锻炼背阔肌和肱桡肌,窄握主要锻炼三角肌后束和肱桡肌。但是所有的正手握姿、所有的反手握姿、所有的颈前姿势以及颈后姿势并没有显示有明显的共同特点。同时所有握姿对胸大肌的锻炼效果都很小。

从以上结果可以看出,在高位下拉中主要发力的肌肉是背阔肌和三角肌后束,这也完全符合该动作的运动解剖学分析,因此高位下拉是练习背阔肌和三角肌后束较好的训练方式,但是不同的握姿下参与肌肉的贡献率还是有明显区别的,因此在进行该力量训练时应该针对薄弱区域选择适合的练习姿势。

3 结论与建议

3.1 在高位下拉动作所有的握姿中,锻炼斜方肌最佳握姿是颈后正手窄握,三角肌后束最佳握姿是颈前反手窄握和颈前正手窄握,肱三头肌长头最佳握姿是颈前反手宽握和颈前正手宽握,背阔肌最佳握姿是颈前正手宽握,肱二头肌最佳握姿是颈后反手窄握和颈后正手窄握。

3.2 高位下拉练习中宽握主要锻炼背阔肌和肱桡肌,窄握主要锻炼三角肌后束和肱桡肌,颈前和颈后、正手和反手对锻炼的肌肉没有呈现明显规律性。所有握姿对胸大肌的锻炼效果都很小。

3.3 在进行高位下拉时应根据肩部肌群薄弱区域选择适合的动作模式进行针对性的训练。

参考文献

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[2]罗炯,金季春.表面肌电的处理方法及在体育科研中应用前景.山东体育学院学报,2005,21(2):56-59.

表面肌电信号分析 篇5

腾空飞脚是武术套路中常见的跳跃动作之一。在1958年, 由国家体委武术处组织的创编规定套路集训时, 把传统的飞脚, 发展为腾空飞脚。在传统套路中, 查拳、华拳、炮拳、洪拳等各拳术中都有此动作, 原名叫飞脚或二起脚。[1]它既是武术跳跃动作中的单个动作, 又是连接其他跳跃动作的基本动作之一, 作为基本跳跃动作, 腾空飞脚常出现在规定套路和自选套路中。运用比较普遍, 但又不易掌握。现在的武术套路向高、难、新、美发展的时候, 跳跃动作的地位越发至关重要, 往往是难度和美观的重要体现部分, 也是套路中的亮点之一。

腾空飞脚要求动作优美、干脆、利落, 需要具有较好的身体素质、较强的身体灵活性和协调性。但在训练过程中, 由于运动员自身条件等因素限制常出现动作错误或不够美观等问题, 其中击响腿“偏移”现象是一个常见性错误动作。无论初学者还是高水平运动员都有不同程度的“偏移”现象, 而初学者尤为严重, 动作的美感效果大打折扣。 (击响腿“偏移”是指当运动员腾空击响时, 右腿偏离人体前正中线方向并造成外展的错误性动作) 。而导致击响腿“偏移”的因素很多, 包括:身体协调性、柔韧性、灵活性等。但现有的文献对此方面的验证还比较缺乏。因此, 本研究从运动学和表面肌电角度作为切入点, 对不同水平运动员完成腾空飞脚击响腿“偏移”进行对比分析, 为武术套路教学和训练中涉及该动作技术动作要领进行理论探讨。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

选取上海体育学院5名受试者。其中3名二级运动员作为试验组, 2名国家健将级运动员作为对照组。所有受试者均理解实验意图, 自愿参与本次试验, 具体情况见表1。

2.2 研究方法

2.2.1 实验仪器

摄像机Panasonic NV-GS400 (30Hz) 、美国Noraxon公司Tele Myo DTS16导遥测肌电系统采样频率1000HZ、瑞士产Dartfish运动技术分析系统 (Ver 5.0) 。

2.2.2 相关肌肉选取 (见图1)

根据腾空飞脚动作的特点, 结合解剖学、运动学专家和武术教练员提供的建议以及现有的实验条件, 本研究特选取以下11块肌肉进行研究。

(1) 右腹直肌; (2) 左腹直肌; (3) 右臀大肌; (4) 右股直肌; (5) 右股外侧肌; (6) 右股内侧肌; (7) 右半腱肌; (8) 右腓肠肌内侧; (9) 右腓肠肌外侧; (10) 右胫骨前肌; (11) 右股二头肌。

2.2.3 实验步骤

(1) 摄像机标定:摄像机Panasonic NV-GS400 (30Hz) 架设位置为运动员右脚最后一步蹬地前方5m处, 在同一条直线上, 高度为1.5m。

(2) 实验前准备工作:告知实验对象具体要求, 并让其填写实验知情同意书和基本信息情况表。

(3) 剃须刀剔除相应肌肉表面体毛并用酒精进行消毒清洁, 然后表面电极贴于肌腹上皮肤, 电极排列方向与肌纤维走向平行, 电极间距2cm, 无线肌电发射器粘贴于电极片旁2-3cm, 并用弹性绷带进行固定。松紧度以受试者主观感受为宜, 避免影响肌电信号。

(4) 实验前先做准备活动十分钟, 热身后先进行简单的试跳动作, 但不采集数据。

(5) 标定:根据厂家推荐, 要求受试者各肌肉放松休息。当肌肉在安静状态下电信号均低于10uv时, 在Noraxon DTS系统的配套软件Myoresearch Xp Master测试模块中选择归零。

(6) 测试过程:受试者按照平时训练情况, 以所有肌电信号与录像同步有效为基本准则, 共做3次。

2.2.4 数据数理统计

通过dartfish软件分析系统采集运动员的“偏移角度”以及截取图片。而肌电信号采用Noraxon公司配套的系统分析软件进行处理, 首先是对数据进行整流, 把负波变为正波。然后采用带通滤波设值为低通10, 高通500。最后分析不同时段的EM-Grms值。并结合Spss17.0统计软件进行描述性统计。

3 结果与分析

3.1 腾空飞脚“偏移角度”与各肌肉均值的关系

通过观察“偏移角度”与各个肌肉均值的变化发现:导致出现“偏移角”现象可能与肌肉的做功不均衡有一定关系。在整个腾空飞脚过程中, 试验组的右股外侧肌高于右股内侧肌 (程某为203.6±114.7 u V和170.8±98.2 u V、刘某为264.4±172.2 u V和207.7±178.1 u V、杨某为154.3±126.8 u V和157.0±114.0 u V) 。相反, 观察对照组的高水平运动员的肌电均值却是右内大于右外。 (贾某为243.3±217.9 u V和260.1±138.7 u V, 秦某为170.4±149.2 u V和179.9±148.2 u V) 。同样, 试验组右股后肌群的外侧股二头肌肌电信号均高于内侧的半腱肌。而对照组高水平运动员却是内侧均值大于外侧均值。 (见表2)

注: (偏移角度是指当运动员腾空击响时, 右腿偏离人体前正中线方向并造成外展的夹角。)

虽然肌肉信号强度的大小能够影响到腾空飞脚的“偏移”, 但是具体是哪个环节或阶段影响并不清楚。因此, 根据动作的形态与顺序进行了动作阶段性划分。武术跳跃动作的完成是一个较为复杂的过程。为了便于分析, 根据动作的任务和性质, 将一次复杂完整的动作的整个过程划分为不同的阶段, 有利于对完整的动作进行分析和研究。在不同动作阶段的临界点, 定为武术动作技术的特征画面。在动作的采集数据中, 选取每个动作完整的动作周期进行分析[3]特征画面 (见图2) :助跑阶段:同步点———2、蹬地-离地阶段:2———3、离地-击响阶段:3———4、击响-落地阶段:4———8。

3.2 助跑阶段

在武术跳跃动作中, 助跑阶段动作的主要效果就是人体需获得一个适宜的水平速度, 为后续起跳动作的完成作好准备[4]。因此, 助跑阶段时期, 肌肉的兴奋度或者贡献率的大小对腾空的高度和速度可能会产生一定的影响。通过图3发现:右腓肠肌内侧和外侧的均值相对于其他肌肉的均值比较高, 分别为:127.2±34.6 u V、134.6±35.9 u V。而右臀大肌和右股直肌却相对较低为:75.3±28.3 u V、85.5±57.2 u V。从各肌肉均值变化来看, 助跑阶段的肌肉相对比较集中, 旋外肌肉与旋内肌肉的均值差距不大。表明此阶段的肌肉兴奋度对腾空飞脚的“偏移”影响并不明显。

3.3 蹬地-离地阶段

蹬地-离地阶段是指助跑最后一步结束时, 以右脚全脚掌着地过渡到离开地面的短暂时期。

通过图4两组肌电数据对比发现:试验组与对照组右胫骨前肌的肌电信号在此阶段最大, 对照组明显高于试验组 (对照组为381.1±145.6 u V、试验组为189.8±69.6 u V) 。也表明此时这块肌肉的兴奋度非常高。通过录像解析也能够证明这一点, 当身体所有重量与跑动惯性同时作用于右腿时, 此时右腿由屈膝过渡到伸直再到离开地面, 胫骨前肌的肌电信号理应达到最大值。也反映了录像与肌电信号达到了同步的效果意义。但是, 反观试验组的右臀大肌均值114.0±55.0 u V、右股直肌均值189.4±20.2 u V、右股外侧肌均值77.1±8.0 u V、右腓肠肌外侧均值49.8±21.3 u V和右股二头肌均值74.9±27.0 u V五块肌肉的肌电信号都高于对照组的相关肌肉。从肌肉的工作方式来看, 当肌肉近固定并作向心工作时, 臀大肌、臀中肌等肌肉的合拉力线能够使大腿旋外, 同样股外侧肌、股二头肌和腓肠肌外侧头等是使膝关节旋外的肌肉。因此, 这些肌肉在此阶段的变化可能为腾空飞脚“偏移”埋下了伏笔, 影响了空中动作的正确姿态。

3.4 离地-击响阶段

离地-击响阶段是指运动员右脚刚刚离开地面到达一定高度与右手掌在空中进行拍打的一个过程, 此阶段也是腾空飞脚“偏移”的主要阶段。

通过图5看出:此时人体各个肌肉的兴奋性被充分调动起来, 尤其是作向心工作的原动肌:左右腹直肌、右臀大肌、右股直肌、右股外侧肌、右股内侧肌的肌电信号都比前一个阶段有很大的提高。对比研究发现:试验组的右股外侧肌肌电强度均值最大为:456.4±86.8u V, 而对照组右股外侧肌的均值仅为400.3±74.9u V。同样, 试验组的右股内侧肌均值359.4±9.8u V却小于对照组右股内侧肌的均值473.9±6.4u V。从肌肉的分布情况来看, 大腿旋外肌肉远较旋内的肌肉数量多, 力量强, 这是因为在直立行走过程中, 需要保持身体较大的稳定, 采取“八”字的走法, 以求得较大的支撑面的缘故。所以, 旋外肌群比旋内肌群发达。[5]

因此, 笔者认为:旋外肌群与旋内肌群的力量失衡可能是造成腾空飞脚“偏移”一个重要因素。而对照组高水平运动员由于长年训练, 身体肌肉协调性能比较好, 弥补了这一缺陷。从肌肉的肌电信号集中与离散程度比较来看, 试验组二级运动员各肌肉信号相对于对照组高水平运动员呈离散状态, 而高水平相对集中一些。 (见图6)

(浅色线:刘某深色线:贾某)

3.5 击响-落地阶段

击响-落地阶段是指腾空飞脚完成击响后, 击响腿快速有力地进行下压到达地面并顺势缓冲的阶段, 也是整个腾空飞脚完成的最后一个环节。

此阶段运动员需要充分展开身体, 保持动作的飘逸与平衡感。而试验组运动员由于击响腿的“偏移”而失去了这种美感, 并且当下落时, 击响腿的运动轨迹形成了一个倒“D”状, 并不是直线下落。当肌肉做退让工作时, 原来的对抗肌此时变成了主动肌, 而原来的主动肌由于运动员有意识地进行下压, 也积极主动参与到了整个过程的完成。在此阶段, 试验组运动员的右胫骨前肌与右腓肠肌外侧肌电均值非常大, 分别为364.8±107.8u V、332.9±57.0u V。而对照组确是右腹直肌与右股内侧肌比较高, 分别为366.8±82.6u V和303.9±197.9 u V。通过内外侧肌肉 (见图7) 对比发现:试验组的右股内侧肌右半腱肌分别大于右股外侧肌和右股二头肌, 这可能是造成运动员倒“D”状的一个原因, 反观对照组高水平运动员相同的肌肉也能证明这一点。

4 结论

(1) 腾空飞脚动作“偏移”现象跟肌肉的工作方式与兴奋度有一定的关系。助跑阶段肌肉的兴奋度并不影响腾空动作, 但是, 蹬地阶段肌肉的肌电信号的强弱“提前”预告了空中动作的效果。

(2) 离地-到击响阶段是“偏移”现象的主要阶段, 主要是由于旋外肌肉兴奋度大于旋内肌肉兴奋度以及肌肉之间的协调能力较差造成的。

(3) “偏移”现象在击响-落地阶段形成倒“D”的运动轨迹, 可能是由于运动员为了维持平衡, 有意识地向里靠拢。此时, 旋内肌肉强度高于旋外肌肉强度, 也许是造成这一怪异现象的一个因素。

参考文献

[1]栾孝娟.论武术动作中腾空飞腿起跳的技术[J].辽宁体育科技, 1996 (06) :14-16.

[2]李德祥.论武术腾空飞脚的力学原理[J].云南民族学院学报 (自然科学版) , 1995 (02) :48-52.

[3]朱凯等.竞技武术套路“旋风脚720°+马步”动作速度特征的分析[J].北京体育大学学报, 2011 (4) :133-135.

[4]李良标, 吕秋平, 谭订等.运动生物力学[M].北京:北京体育学院出版社, 1992:365-383.

表面肌电信号分析 篇6

1 资料与方法

1.1 一般资料

招募膝骨性关节炎患者与同期来我院行健康体检的健康人各18例,均为男3例,女15例;其中膝骨性关节炎患者均符合中华医学会骨科学分会《骨关节炎诊治指南(2007年版)》中的诊断标准[5]。两组受试者性别、年龄、体重、身高、BMI等一般资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。

注:两组比较,P>0.05

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准

①符合上述诊断标准者;②年龄40～80岁;③Kellgren/Lawrence(K/L)标准定为2或3级;④自愿参与本试验并签署《知情同意书》者。

1.2.2 排除标准

①心、肝、肾功能不全,严重结核病,急性化脓性、传染性病变及慢性皮肤病,动脉压降低者;②其他神经肌肉骨骼系统疾病影响步态者,如类风湿性关节炎、神经源性关节病变、中风及骨折等;③认知障碍者;④Kellgren/Lawrence(K/L)分级为4级,关节严重畸形,无法独立行走者。

1.3 研究方法

1.3.1 表明肌电信号采集处理方法采用美国No-raxon公司生产的Noraxon TeleMyo 2400T型表面肌电图仪记录肌电信号。

将电极固定于受试者大腿股四头肌和腘绳肌皮肤表面,选取股外侧肌(vastus lateralis,VL)和股内侧肌(vastus medialis,VM)作为股四头肌代表,选取股二头肌(biceps femoris,BF)作为腘绳肌代表[6],固定电极前局部皮肤用酒精脱脂,电极置于所测肌肉的肌腹部位最隆起处。VL参考位置:电极片置于髌骨外上角以上,从膝关节外侧间隙到髂前上棘距离的1/10位置,两电极片连线与股骨长轴成15°夹角;VM参考位置:从膝关节内侧间隙到髂前上棘距离的20%处,两电极片连线与股骨长轴成55°夹角;髌骨内上缘以上约5cm处;BF参考位置:坐骨结节到腓骨头连线中点。参考电极贴于腓骨头皮肤表面,两电极片中心间距为2cm,在进行坐-站运动同时记录肌电信号,采集到的肌电信号存入计算机,通过MyoResearch软件处理。原始EMG信号经整流和平滑处理,平滑采用均方根(RMS)公式计算,时间窗设为50ms。计算5次坐-站活动中采集到的VL、VM和BF肌电振幅和最大振幅的平均值,得出各肌肉的肌电振幅均值和最大振幅均值,分别将肌电振幅均值除以最大振幅均值进行标准化,分析指标为VL、VM和BF的肌电振幅及其比值。

1.3.2 坐-站运动方法

先在膝骨性关节炎患者的VL、VM和BF贴好电极,连接好连接线;告知患者测试程序并训练2次,使患者熟悉测试过程;测试时受试者取坐位,大腿与地面平行,屈髋、屈膝90°,尽量将身体重心落在两足当中,两足间距保持与肩同宽,双手自然下垂,不要触碰座椅;听到口令后开始以平时速度连续行坐-站动作5次,记录整个坐下和站起过程中的肌电信号,并同步进行摄像记录,以确定动作起始点,保证测试过程中双侧肢体的同步运动。

1.4 统计方法

计量资料以均值加减标准差()表示,两组间均值比较采用独立样本t/t'检验;计数资料以频数(f)和率值或构成比(P)表示,无序分类资料采用Pearsonχ2检验,四格表资料改用Fisher确切概率法,均由SPSS 18.0统计软件进行统计分析。α=0.05。

2 结果

2.1 站起阶段肌电信号

病例组BF/VL显著大于健康组,差异有统计学意义(P<0.05);两组受试者VL、VM、BF、VL/VM差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.2 坐下阶段肌电信号

病例组BF/VL显著大于健康组,差异有统计学意义(P<0.05);两组受试者VL、VM、BF、VL/VM差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

注:与健康组比较,①P<0.05

注:与健康组比较,(1)P<0.05

3讨论

坐-站活动是一个包括股四头肌离心收缩(坐下)和向心收缩(站起)的两相运动。当坐下时,股四头肌以离心方式收缩控制身体的降低,然后抗重力减速身体部分;在站起时,股四头肌以向心方式移动身体抗重力向上。坐-站活动在膝骨性关节炎患者的日常生活活动和康复中具有重要意义。本试验结果显示,在坐-站活动中,病例组VL及VM的肌电振幅与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。

膝骨性关节炎患者股四头肌肌力不足已被广泛报道,Heiden等[7]研究显示膝骨性关节炎患者的最大伸膝力量较正常人减少23%,但其观察的是股四头肌最大程度激活情况,而日常生活活动中股四头肌的收缩强度通常并非最大[8],因此有必要观察膝骨性关节炎患者在日常生活活动中的股四头肌肌力表现。膝骨性关节炎患者股四头肌肌力降低,由此带来的后果之一为膝关节稳定性下降[9]。由于膝骨性关节炎患者存在股四头肌肌力受损、疼痛和关节结构改变等病理因素,因此导致了从膝关节一侧肌肉或肌群的力量输出下降,从而产生关节不稳[10]。本研究中的膝骨性关节炎患者其股四头肌肌电振幅并无改变也许是为了减轻疼痛和保持膝关节稳定性。

膝关节内侧间室和外侧间室异常会导致关节负荷和软骨损伤增加[11]。Mairet等[12]发现在最大等长收缩测试中健侧膝关节的VM激活比患侧高,而VL则无区别;Hubley-Kozey等[13]则发现膝骨性关节炎患者步行时VL肌肉激活比对照组更高。因此,膝骨性关节炎患者的VL/VM激活比率是否改变尚不清楚。本研究中,无论是坐下还是站起阶段,两组VL/VM肌电振幅比值差异均无统计学意义(P>0.05),提示两组VL与VM之间基本平衡,其肌纤维的活化程度、募集情况均相当,因此产生的肌肉收缩水平也相当。

股二头肌和股外侧肌是膝关节外侧的一对拮抗肌,应用表面肌电图测试坐-站活动中两者的肌电振幅比值,能动态反映患者膝关节外侧肌肉的激活协调性,间接反映膝骨性关节炎患者的神经肌肉控制能力变化。本研究结果显示,在坐下与站起时,病例组BF/VL大于对照组(P<0.05)。膝骨性关节炎患者的腘绳肌激活增加可能是股四头肌功能受损和腘绳肌活动增强共同作用的结果,说明膝骨性关节炎患者存在神经肌肉控制异常的内在改变[14]。膝骨性关节炎患者的肌肉协调机制改变会导致其出现股四头肌和腘绳肌协同收缩增加,关节稳定性不足是拮抗肌激活增强的潜在原因[15]。Rutherford等[16]研究也显示,膝骨性关节炎患者步行时较正常人拮抗肌共激活更高,此过程中的腘绳肌激活增加可能对膝骨性关节炎患者增加整个膝关节的稳定性起着重要作用。

共激活增高会导致关节疼痛加剧、负荷增加[17],可能也会导致关节软骨的进一步损失[18]。虽然这个机制可以提供膝关节更好的稳定性,但高水平的共激活也会增加关节负荷,这可能会通过肌肉力线改变加快关节软骨退化程度从而改变膝关节功能[19],这样的机制在膝关节屈曲和伸展时均可被观察到。

本研究结果显示,膝骨性关节炎患者在坐-站活动中的腘绳肌激活大于健康人。其可能原因为膝骨性关节炎患者增加髋关节伸肌活动以代偿股四头肌功能受损,并把力量产生部位转移到未受累的髋关节[20],这也解释了为何膝骨性关节炎患者倾向于更多地依赖腘绳肌完成坐-站活动。

膝骨性关节炎主要影响腘绳肌而非股四头肌,因此由训练股四头肌力量转为训练股四头肌和腘绳肌肌肉激活协调性,对改善膝关节疼痛和减少患者功能限制大有益处[21]。膝骨性关节炎患者在执行日常生活活动如坐-站活动时,腘绳肌激活增强是针对股四头肌肌力减退、疼痛和关节局部力学结构改变的一种代偿性适应[22]。综上所述,膝骨性关节炎患者的训练计划应从集中训练股四头肌肌力转变为训练股四头肌和腘绳肌肌肉激活协调性,膝关节肌肉共激活的减少对提高膝骨性关节炎患者的功能表现更有好处。

肌电值的标准化并无统一标准,由于膝骨性关节炎患者其膝关节疼痛会影响肌肉力量即肌肉最大等长收缩时肌电信号的测量,因此本试验并未将肌电信号与最大等长收缩时的肌电值进行标准化,而是分别将肌电振幅均值与最大振幅均值进行标准化[23];同时本试验未进行更详细的年龄、性别分层调查,今后的研究应关注不同年龄段、不同性别的膝骨性关节炎患者表面肌电图的表现,深入了解膝骨性关节炎患者在执行日常生活活动时受到哪些因素的影响。另外,还应关注膝骨性关节炎患者在执行不同日常生活活动时肌肉激活及运动策略的改变,以及这些神经肌肉的改变与疼痛、关节稳定性和疾病进程的关系。

摘要：目的:评价膝骨性关节炎患者与一般健康人在执行坐-站活动时股四头肌和腘绳肌的肌肉功能和协调活动差异,为临床制定康复训练计划提供依据。方法:用Noraxon TeleMyo 2400T型表面肌电图仪对18例膝骨性关节炎患者和18例一般健康人在坐-站活动时股外侧肌、股内侧肌和股二头肌进行表面肌电信号测试。结果:病例组BF/VL大于健康组(P<0.05),股外侧肌、股内侧肌和股二头肌的肌电振幅与对照组差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:膝骨性关节炎患者的训练计划应从集中训练股四头肌肌力转变为训练股四头肌和胭绳肌肌肉激活协调性,膝关节肌肉共激活的减少对提高膝骨性关节炎患者的功能表现更有好处。