基于表面肌电信号非线性特征局部肌疲劳地研究

《基于表面肌电信号非线性特征局部肌疲劳地研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国科学技术大学硕士学位论文基于表面肌电信号非线性特征的局部肌疲姓名：任焱晅申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：杨基海20050601摘要疲劳是指机体不能将其机能保持在某一特定水平或不能维持在某一预定的运动强度。肌疲劳的研究是肌电图学研究的一个重要分支。局部肌疲劳是指疲劳效应仅局限于参加收缩的局部肌肉及其协同肌。在局部肌疲劳的研究中，直接采用对表面肌电信号（ＳＥＭＧ）进行分析的最多，其突出优点是：无创伤，可在肌肉的任何部位检测，能获得一些与肌肉内部生理变化有关的数据。研究肌肉的疲劳行为，对于神经肌肉系统的基础研究、残疾人的康复工程、理疗效果的客观评价和运动员的科

2、学训练等均有重要的理论意义和广泛的应用价值。采用ＳＥＭＧ信号研究肌疲劳的主要方法是研究肌肉疲劳过程中ＳＥＭＧ功率谱的频率参数（如中值频率、平均频率等）随时间的变化规律。但从生理学的角度考虑，人体运动起源于神经一肌肉系统，而神经一肌肉系统是一个带反馈通道的复杂非线性系统，导致从肌肉表面检测到的ＳＥＭＧ信号也具有非线性特征，因此呆用ＳＥＭＧ非线性特征参数来研究肌肉的局部肌疲劳过程更符合人体的生理特征。目前采用ＳＥＭＧ信号的非线性特征进行局部肌疲劳研究的报道还少见，且研究结果也不尽一致。本文的目标就是深入研究局部肌疲劳的过程与相应ＳＥＭＧ信号非线性特征参数变化之间的关系，并通过实

3、验获得有价值的实验结果。本文完成的研究内容和成果包括以下几方面：１．对不同肌肉收缩力水平检测的ＳＥＭＧ信号，采用分段计算ＳＥＭＧ信号分形维数的方法，分析分维数随时间的变化趋势，研究肌肉疲劳过程与分维数变化的关系。采用的分形维包括Ｈｉｇｕｃｈｉ自相似维和基于分数布朗运动的分形维。２．研究和分析肌肉持续恒力收缩时对应的ＳＥＭＧ信号复杂度随时间的变化趋势，探讨肌肉疲劳与ＳＥＭＧ信号复杂度变化之间的关系。３．实验结果表明，在不同肌肉收缩力水平下，ＳＥＭＧ信号的两种分形维和复杂度均随肌肉疲劳的加深而呈下降的趋势。根据大脑皮层对疲劳的保护性抑制学说，对这些结果进一步进行了生理学意义上的

4、解释。攻读硕士学位期间发表的论文１任焱嗄杨基海尹少华李强，局部肌疲劳过程与表面肌电信号分维值变化关系的研究，生物医学工程研究２００４ＶＯＬ．２３．ＮＯ．４，２１５—２１７