表面肌電（sEMG）診斷技術(shù)臨床應(yīng)用
簡介
隨著康復(fù)醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，除了對患者進(jìn)行的治療和培訓(xùn)更注重時機(jī)和規(guī)范化之外，康復(fù)治療師、康復(fù)醫(yī)生團(tuán)隊也在不斷成長。以往康復(fù)領(lǐng)域?qū)\動訓(xùn)練或運動分析方面的問題并不重視，但隨著學(xué)科要求越來越高，需要對患者在康復(fù)過程中肌肉的恢復(fù)情況進(jìn)行預(yù)判和監(jiān)測，表面肌電圖的引入就很好的實現(xiàn)了這一要求。
表面肌電圖（Surface electromyography，sEMG）是目前唯一能夠讓康復(fù)醫(yī)生在動態(tài)情況下研究患者肌肉功能實際情況的手段，它與針極肌電（Needle electromyography，NEMG）所適用領(lǐng)域不同。針肌電主要用于疾病診斷，而表面肌電主要監(jiān)測和評估肌肉的局部功能。
什么是表面肌電？
表面肌電如何產(chǎn)生？
表面肌電有什么用？
在控制良好的條件下,sEMG信號活動的變化在很大程度上能夠定量反映肌肉活動的局部疲勞程度、肌力水平、肌肉激活模式、運動單位興奮傳導(dǎo)速度、多肌群協(xié)調(diào)性等肌肉活動和中樞控制特征的變化規(guī)律，因而對于康復(fù)醫(yī)學(xué)臨床和基礎(chǔ)研究等具有重要的學(xué)術(shù)價值和應(yīng)用意義。
常見指標(biāo)
均方根值(root mean square, RMS)、積分肌電值(integrated electromyography，IEMG)或平均肌電值(averaged electromyography, AEMG)：
反映局部肌肉運動單位動員或者募集程度
中位頻率(media frequency, MF)或者平均功率頻率(mean power frequency, MPF)：
反映局部肌肉疲勞程度
RMS/force、IEMG/force 或者 AEMG/force 比值：
反映神經(jīng)肌肉工作效率程度
MF/force 或者 MPF/force 比值：
反映局部肌肌纖維百分構(gòu)成
幅頻聯(lián)合分析（JASA）：
反映肌肉疲勞的真實情況，并且有效的辨別因肌力或疲勞狀態(tài)發(fā)生改變而肌電信號產(chǎn)生變化的現(xiàn)象
小波分析：
時域分析和頻域分析結(jié)合起來的分析方法，其時域和頻域分析窗口可根據(jù)肌電信號的實際情況發(fā)生改變，為信號的實時處理提供了一條可靠的途徑
表面肌電在臨床的應(yīng)用
慢性非特異性腰痛
慢性非特異性腰痛致病因較多，病理機(jī)制復(fù)雜，但大部分與維持脊柱穩(wěn)定的腰部肌肉，尤其是多裂肌萎縮和收縮能力下降有著互為因果的關(guān)系。目前，sEMG 在此領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要涉及 CNLBP 患者的腰部肌肉功能和康復(fù)療效評價。
研究發(fā)現(xiàn)，若以能夠精確控制腰部肌肉活動范圍且進(jìn)行等慣性力運動的動態(tài)運動負(fù)荷試驗進(jìn)行研究，則發(fā)現(xiàn) CNLBP 患者與正常人之間在 sEMG 信號的頻率、復(fù)雜度和有序性等多種線性和非線性特征指標(biāo)上存在明顯差異，由此決定的有效診斷率高達(dá) 80%。
椎旁肌病理改變與脊柱側(cè)凸
目前主要認(rèn)為椎旁肌病理改變和脊柱側(cè)凸，尤其是特發(fā)性脊柱側(cè)凸發(fā)病等是由于椎旁肌本體感覺神經(jīng)支配缺陷，并且引起肌肉發(fā)育不良、肌纖維類型構(gòu)成和功能不對稱造成的。
sEMG 因其具有良好的探測局部性，以及對局部肌肉運動單位活動的功能水平和狀態(tài)相對較高的敏感性而成為該領(lǐng)域研究主要工具。
孕婦早產(chǎn)的評估和篩查
目前表面肌電圖可以直接反映真性分娩前的子宮肌層細(xì)胞的電興奮和耦合過程，不同的子宮肌電參數(shù)能夠反映孕期內(nèi)不同時段的子宮肌層的電活動的性質(zhì)，區(qū)分早產(chǎn)收縮和生理收縮，其對分娩及早產(chǎn)判斷的準(zhǔn)確率高于當(dāng)前的其他手段，且具備無創(chuàng)、實時監(jiān)測等優(yōu)點。通過表面肌電信號的分析進(jìn)行預(yù)判，評估孕婦是否會發(fā)生7天內(nèi)的早產(chǎn)。而且篩查率很高，國外報道可達(dá)96%。
腦卒中患者神經(jīng)肌肉功能及其康復(fù)
腦卒中后會引起一系列運動功能障礙，長期以來一直使用的肌力分級評價、肌肉力量檢測和肌肉痙攣度檢測等方法，由于檢測效度的主觀性、檢測結(jié)果難以精確定量，以及檢測儀器昂貴等而普遍受到置疑和限制。
而 sEMG 信號分析因其能夠在一定的程度上反映運動單位募集和同步化等中樞控制因素以及肌肉興奮傳導(dǎo)速度等外周因素的共同作用。
帕金森病診治
帕金森病是一種常見于中老年人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病,以震顫、肌僵直和運動減少為主要臨床表現(xiàn),主要病理改變?yōu)楹谫|(zhì)—紋狀體多巴胺神經(jīng)元進(jìn)行性變性和死亡,同時伴有嗜酸性的路易小體出現(xiàn),紋狀體多巴胺含量減少,引起大腦運動控制功能紊亂。研究結(jié)果表明,發(fā)生在大腦基底神經(jīng)結(jié)的病理改變能夠在 sEMG 信號活動上得以有效反映,這一改變?yōu)榻⑴两鹕≡缙谠\斷和療效評價方法提供了重要的線索。
吞咽障礙評估
吞咽時由大腦皮質(zhì)及皮質(zhì)下中樞控制，多對神經(jīng)和多組肌肉共同參與的一種復(fù)雜反射。表面肌電能夠在早期篩選和診斷出吞咽障礙患者的口輪匝肌、咬肌、舌骨下肌群的異常激活，康復(fù)專家根據(jù)患者的吞咽活動時的表面肌電信號特征，發(fā)現(xiàn)雖然患者的吞咽時間較正人長，吞咽次數(shù)也較正常人多，但吞咽肌群的波幅未較正常人大。
表面肌電圖可用于運動、康復(fù)以及其他多個學(xué)科疾病過程的監(jiān)測，可以預(yù)見，在未來康復(fù)醫(yī)學(xué)發(fā)展過程中，表面肌電的應(yīng)用將會更加廣泛，將成為康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其是康復(fù)醫(yī)生非常重要的治療手段和武器。
多通道 sEMG 有哪些優(yōu)勢？
邁爾諾醫(yī)療推出的分布式無線表面肌電測試系統(tǒng)有4通道、8通道、16通道等各種規(guī)格。
建立多通道，是為了更好地反映肌肉工作的實際情況。我們知道，人體在工作時，幾乎不存在某塊肌肉單打獨斗的情況。肌肉可按其在動作中的作用，分為原動肌、拮抗肌、固定肌和輔助肌。以簡單的肩外展為例，涉及的肌肉包括岡上肌、崗下肌、小圓肌、三角肌前、中、后束、前鋸肌、背闊肌、大圓肌等，其中的部分肌肉是可記錄的淺表肌肉。
如要分析雙側(cè)活動的對稱性，則通道須增加一倍。多數(shù)情況下，先記錄一側(cè)活動再記錄另一側(cè)的方法是不可取的，因為肢體活動大多是以雙側(cè)協(xié)調(diào)方式完成的。對于另一個經(jīng)常分析的動作“行走”， 則涉及的主要下肢肌肉已至少達(dá)到12塊（雙側(cè)的臀大肌、髂腰肌、股四頭肌、腳繩肌、脛前肌、脛后肌）。 如果考慮參與步行的其他下肢肌肉（如臀中肌和腓骨肌），甚至加上必要的軀干肌和上肢肌，則對通道的需求更多。
豐富的配件
分布式多通道常規(guī)肌電圖，每組4、8、16通道傳感器（最大256通道）
32/64 通道 8 x 8 HD-EMG 網(wǎng)格可以根據(jù)客戶需求定制不同的電極間距電極片（8mm / 10mm / ...）傳感器
分散式高密度肌電，每組4、8、16通道傳感器（最大256通道）
可重復(fù)使用 4 / 8 / 16 / 32 / 64通道高密度織物肌電傳感器（支持定制）
多模態(tài)生理信號采集分析軟件
主要優(yōu)勢：
1、多模態(tài)數(shù)據(jù)同步模塊，可實現(xiàn)多種信號實時同步傳輸；
2、可配置設(shè)備的采集參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步采集功能，可顯示實時波形、實時頻譜圖、實時電勢圖和3D模型姿態(tài)；
3、自定義動作序列播放功能，并用Mark點標(biāo)記動作事件信息；
軟件操作界面
支持肌電、心電、腦電、慣性信號、血氧、血壓的多種信號聯(lián)合采集，并配置設(shè)備采集參數(shù)
實時顯示設(shè)備的連接狀態(tài)、電量和信號強(qiáng)度
實時顯示波形
實時頻譜圖、時域頻譜
肌肉疲勞分析
自定義動作序列播放功能，并用Mark點標(biāo)記動作事件信息，不同動作序列用不同顏色表示
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