神经肌肉疾病,源于神经或肌肉的病变,是一种常见的健康问题,它严重地影响了患者的日常生活质量。为了提升康复治疗的效果,对这类疾病的病因和病理进行精确评估显得尤为重要。在这方面,高密度肌电信息分析技术发挥了至关重要的作用,它为我们提供了一种有效的手段来深入理解和评估神经肌肉疾病的状况,从而助力我们为患者制定更为精准的康复治疗方案。
为实现神经肌肉功能障碍的有效康复,精准检测人体的神经肌肉电生理信号至关重要。其中,肌电信号是关键的电生理指标,它由多个运动单元动作电位叠加而成,随肌肉收缩而产生。采集肌电信号主要有针电极和表面电极两种方式。相较于针电极,表面电极采集方式具有非侵入性、无损伤且操作简便的优点,因此在神经肌肉功能康复评估中具有不可替代的实用价值,为康复治疗提供了有力的数据支持。其中,高密度肌电信号因能提供更为丰富和全面的神经肌肉功能信息而备受瞩目,它在国内外学术界都引发了广泛而深入的研究。这些研究不仅深化了我们对神经肌肉功能的理解,还为康复治疗提供了更为精确的数据支持,有望推动神经肌肉功能障碍康复领域的重要突破。
研究进展
1. 肌电信号分解
肌电信号分解在高密度肌电研究中占据重要地位。该技术主要通过肌电信号的逆过程计算,将复杂的肌电信号还原为其基本构成——运动单元动作电位序列。这一过程能够深入揭示中枢运动神经元的活动状态,从而为神经肌肉功能的康复评估提供了一个客观、准确的工具,有助于我们更精确地理解神经肌肉系统的运作,并为康复治疗提供科学依据。
基于高密度肌电分解的多功能假肢控制研究(Farina et al.,Nat. Biomed. Eng., 2017)
Farina D,Vujaklija I, Sartori M, et al. Man/machine interface based on the dischargetimings of spinal motor neurons after targeted muscle reinnervation[J]. Naturebiomedical engineering, 2017, 1(2): 0025.
2. 吞咽与发音障碍
传统的肌电检测技术因电极数量有限、信息量不足,难以精准定位吞咽与发音涉及的众多细小肌肉群,从而影响评价及治疗效果。利用高密度肌电,可对吞咽与发音障碍进行精确诊断。该方法能将颈部吞咽肌群的肌电信息动态可视化,揭示不同发音时的肌肉活动,甚至应用于无声语音识别,为康复治疗提供精准指导。
基于高密度肌电的吞咽障碍研究(Zhu et al.,Biomed. Eng. Online, 2017)
Zhu M, Yu B,Yang W, et al. Evaluation of normal swallowing functions by using dynamichigh-density surface electromyography maps[J]. Biomedical engineering online,2017, 16: 1-18.
3. 腰背痛等肌肉疾病
通过获取腰背痛相关的腰背部高密度神经肌肉电生理信息,构建腰背痛的准确诊断标准,设计和优化对腰背痛的康复干预方法,以帮助改善腰背痛患者生活质量。
基于高密度肌电的腰背痛肌肉活动研究
Jiang, Naifuet al. “Assessment of Lumbar Muscles Coordinated Activity Based on High-DensitySurface Electromyography: A Pilot Study.” Annual International Conference ofthe IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering inMedicine and Biology Society. Annual International Conference vol. 2019 (2019):2238-2241. doi:10.1109/EMBC.2019.8857067