表面肌電分析系統(tǒng)——應(yīng)用領(lǐng)域

醫(yī)類行業(yè)

世界各地的醫(yī)院使用Delsys EMG系統(tǒng)研究運動障礙，培訓(xùn)醫(yī)生并改進康復(fù)方案。獲得平行桿技術(shù)用于高保真檢測肌肉活動的EMG傳感器專為各種應(yīng)用而設(shè)計無縫實驗室集成與第三方動作捕捉，測力臺系統(tǒng)和軟件同步

①步態(tài)分析

運動障礙，手術(shù)和其他身體疾病會影響人體運動。

無線EMG傳感器為醫(yī)生和臨床醫(yī)生提供了在運動過程中進入神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的窗口。

②康復(fù)/言語

有效的康復(fù)取決于向患者提供準(zhǔn)確的反饋并跟蹤他們的進展。

言語和物理療養(yǎng)師使用專門的EMG傳感器來觀察肌肉活動并量化康復(fù)鍛煉期間的表現(xiàn)。

③手術(shù)

微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)可改善患者的療養(yǎng)效果，但可能會導(dǎo)致醫(yī)生的人體工程學(xué)不適和疲勞。

通過測量肌肉力量和運動，可以評估手術(shù)性能并且可以開發(fā)和改進手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)。

表面肌電分析系統(tǒng)——SEMG采集問題

隨著檢測技術(shù)和信號處理手段的發(fā)展，用SEMG代替針電極EMG進行臨床無損診斷已成為生物醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)界研究的熱點問題之一。人體的SEMG很微弱、易受干擾，測量難度大，如何有效采集提取SEMG已成為SEMG應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。

目前應(yīng)用的SEMG采集裝置大多將采集到的SEMG通過導(dǎo)線傳送到數(shù)據(jù)采集卡或特定的醫(yī)類儀器進行分析處理，采樣電極粘貼于皮膚表面，電極供電則間接來自市電。這種方法的顯著不足如下：

(1) 需要儀器完成信號采集，應(yīng)用場合受限制，如無法采集短跑運動中的運動員肢體SEMG；

(2) 因有導(dǎo)線相連，當(dāng)肢體運動時，易導(dǎo)致電極與皮膚間的相對運動，影響采集結(jié)果;

(3) 供電電源由市電處理后獲取，引入了較大的工頻干擾，增加了數(shù)據(jù)處理難度；

(4) 若導(dǎo)線較長，則極易引入環(huán)境中的其他干擾，如電磁干擾等。

表面肌電分析系統(tǒng)——MCU

MCU采用MSP430F167，其片內(nèi)外圍豐富，有DMA、12位AD模塊(ADC12)、硬件乘法器(MPY)、USART、16位Timer及多達48個I/O口。本系統(tǒng)中，利用ADC12對肌電信號采樣，并對采樣結(jié)果進行濾波處理，提高了采樣的準(zhǔn)確性;DMA配合ADC12使用，大大提高了讀取AD采樣結(jié)果的速度;MPY極大提高了數(shù)據(jù)處理速度。本系統(tǒng)運行于8M時鐘下，且設(shè)定采樣頻率為2000Hz，完全滿足采樣間隔要求。

FLASH采用了8Mbit的SST25VF080B，與MCU間采用SPI接口，操作方便。本系統(tǒng)中，每個采樣數(shù)據(jù)占兩個字節(jié)，可記錄近500秒的肌電信號，完全滿足肌電信號的一般處理需要。特別是，當(dāng)需要完整記錄運動員在某一運動過程中肌電信號變化情況時，本裝置特有的無線連接及超長存儲時間的優(yōu)點是傳統(tǒng)采集儀所不具備的。

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