基于生物力学分析Q值对颈肌疲劳的反映效果

被引:30
作者
王琳 [1 ,2 ]
付荣荣 [3 ]
张陈 [1 ]
王宏 [2 ]
刘冲 [2 ]
机构
[1] 沈阳工程学院机械学院
[2] 东北大学机械工程与自动化学院
[3] 燕山大学测控技术与仪器河北省重点实验室
关键词
表面肌电信号; 颈肌疲劳; 积分肌电值; 近似熵; 疲劳指标Q值;
D O I
10.19650/j.cnki.cjsi.2017.04.012
中图分类号
R318.01 [生物力学]; R681.5 [脊柱及背疾病];
学科分类号
100103 [病原生物学]; 100220 [骨科学];
摘要
颈肌疲劳是导致颈椎病的主要原因之一。为了有效预测和缓解颈肌疲劳,结合生物力学理论分析了表面肌电信号(SEMG)对颈部肌肉疲劳状态的反映效果。选取身体健康,年龄在21~33岁的8名志愿者作为被试者。所有被试者保持屈颈位2h,采集颈6、颈7节段两侧上斜方肌的表面肌电信号。首先,采用经验模态分解(EMD)对肌电信号进行去噪;然后,提取并分析了积分肌电(IEMG)、近似熵(ApEn)、疲劳状态指标Q值等3种特征参数在屈颈过程中的变化规律。实验结果表明,随着屈颈时间的增加,积分肌电值呈上升趋势,近似熵和疲劳状态指标Q值呈下降趋势;其中,状态指标Q值对颈肌疲劳的反映效果最好,表现在数据稳定、差异明显、同生物力学分析相一致。本实验条件下,颈6、颈7节段肌电信号屈颈疲劳前后Q值的均值由0.37降低至0.21,采用按摩缓解后又恢复到0.33。本研究内容对长期处于屈颈位人群预防颈肌疲劳,减少颈椎病的发生具有重要的指导意义。
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