第一节 肌电图的测试分析原理
第二节 表面肌电图的应用 第三节 肌电图分析软件的使用
一、肌电图定义
骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传 导和扩布而发生电位变化，这种电位变化称为 肌电。
用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化 引导、放大并记录所得到的图形，称为肌电图。
Noraxon Telemyo 2400T G2 遥测肌电图仪
第一节 肌电图的测试分析原理
第二节 表面肌电图的应用
第三节 肌电图分析软件的使用
一、利用肌电测定神经的传导速度
如果在神经通路的两个或两个以上的点上给予电 流刺激，从该神经所支配的肌肉上记录诱发电 位，然后根据下列公式可计算出神经的传导速 度。 V=S/t
式中:V为神经传导速度，单位为米/秒；t为两 刺激点从刺激开始到肌肉开始收缩的时间差， 单位为秒；S为两刺激点之间的距离，单位为 米。
信号处理的一般概念
采集频率 信噪比（Signal-to-noise ratio）
– EMG信号的能量与噪音信号的比例。 信号失真（Distortion of the signal）
– EMG signal should be altered as minimally as possible for accurate representation
标准化方法
用最大用力值来标准化 用最大用力值的百分比表示亚极量用力，如
50%、75%等。 一般用最大随意收缩（isometric MVC）。
MVC 时的股四头肌积分肌电值= 5.76 mV - msec 50% 亚极量收缩时积分肌电值 = 2.13 mV - msec
比例:
2.13 mV - msec 5.76 mV - msec
过滤器引起相位改变
– 通过过滤器时，频率
成份的时间延迟
Shift
– 也可能会产生波形扭
曲
通过电路的改进、过滤窗 口的选择去除

肌电整流类型Rectification
Raw EMG
Full-wave Rectified EMG
Half-wave Rectified EMG
Delete
积分Integration
引导肌电信号的电极分类：
引导肌电信号的电极可分为两大类，一类是 针电极，另一类是表面电极。
1.针电极
2.表面电极
轻度用力时用针电极从20 个不同部位记录到的正常 人肱二头肌的运动单位电 位
不同程度收缩时骨骼肌肌电 图（表面电极引导）
二、EMG信号的特征与处理
幅度范围： 放大前 0–10 mV (+5 to -5) 有效频率范围： 0 - 500 Hz 主要频率范围： 50 – 150 Hz
通过电极和放大器减少信号干扰
差动（微分）放大 – 减少电磁辐射噪音 – 双电极输入
电极的稳定性 – 电极的化学稳定性 – 电极的移动、排汗、湿度变化等
随着电极品质的提高，对皮肤处理、剃除毛发 的要求在下降。
差动（微分）放大 Differential Amplification
EMG 电极的放置 一般在肌腹中间。不要靠近肌腱、不
EMG 频谱分析Frequency Spectrum
快速傅利叶转换Fast Fourier Transform (FFT)
平均功率频率MPF是 所有频率成份功率的 平均值对应的频率。
中位频率（ Median Frequency）是把功率谱曲线 分成功率或面积相同的两部分 的频率
fme d
S(f)df S(f)df
Area Under a Curve
Units = mV - msec
EMG 幅度分析
均方根振幅Root Mean Square
RMS 1 N EM(iG )2
N i1
RMS 1 NEM(G i)2 N i1
过零率Number of Zero Crossings
信号通过零值基线的次数。 在进行FFT运算前曾广泛应用。
尺神经运动神经传导速度的测定
S1：肘部的刺激电极 S2：腕部的刺激电极 R：记录电 极
要在肌肉边缘、要与肌肉平行。
不同放置部位的EMG结果
参考电极的放置（接地）
尽可能远离记录电极 电中性组织 （多骨组织） 良好的电极接触（大尺寸、良好的粘合接触）
滤波器类型
便件滤波器 – 模拟电路：放大器、电阻、电容
软件滤波器 – 数字滤波器（数学运算）
滤波器的种类
低通过滤波 Low pass filter (LP)
20 Hz
250 Hz
LP
Filter
带通滤波 Band pass filter (BP)
20 Hz
250 Hz
Filter BP
Filter
带阻滤波器 Band stop filter (BS)
– Example: 50 Hz filter
50 Hz
20 Hz
BS
250 Hz
相位移动Phase Shift
= .37
电机械延迟Electromechanical Delay (EMD)
EMD是指EMG开始到产生力量之间的延迟。
延迟的生产与电活动要沿T横管系统传入、肌浆网释放钙离 子、Actin-Myosin crossbridges的形成、一系列弹性成份的 牵拉有关。
猫行走时比目鱼肌的EMG信号。Force直接从跟腱 (achilles tendon)测得。在EMG开始约70 ms后产生力 ，EMG结束后约70时力终止。
电信号噪音特征
电子设备固有噪音 – 所有电器均有，使用高质量设备可减少。 – 频率范围：0 – 几千 Hz。
环境噪音 – 电磁幅射源（无线电广播、电线、荧光灯） – 主要频率：50 Hz – 幅度：1 – 3倍 EMG signal
运动伪迹 – 电极与皮肤、电极线缆 – 可以合适的线路减少 – 频率范围：0 – 20 Hz
0
fme d
运动单位的同步化 Motor Unit Synchronization
非同步化活动减少EMG 幅度。
运动单位的同步化增 加了EMG幅度
运动单位同步化时EMG幅度与力
标准化Normalization
是否可以直接比较不同受试者的EMG呢？ 影响因素
– 不同的肌肉横断面 – 不同的肌肉长度 – 不同的快慢肌纤维比例 – 不同的肌纤维募集方式 – 不同的肌纤维激动频率