步态功能评估是脑卒中运动功能评估中的重要组成部分.为解决临床步态功能评估主观性大,主要依据运动学结果而非神经肌肉变化进行评估的问题,本文提出基于表面肌电(surface electromyography,sEMG)信号的肌肉协同(muscle synergy)分析方法对步态功能进行定量评定.使用非负矩阵分解(non-negative matrix factorization,NMF)算法对预处理后的多通道sEMG信号进行分解,计算不同组别不同任务下的协同结构向量相似性,得到协同稳定指数(synergy stability index,SSI)对患者步态功能进行评估.组间比较结果表明,测试腿在内侧转弯时,健康对照与患者健侧腿之间的SSI差异显著(p=0.010),与患者患侧腿之间的SSI也存在显著差异(p=0.007);测试腿在外侧转弯时,健康对照与患者患侧腿之间的SSI差异显著(p=0.036);任务间比较结果表明,患者健侧腿在外侧转弯时的SSI显著高于内侧转弯(p=0.017).且外侧转弯时患者患侧腿的SSI与临床运动功能量表下肢部分FMA_LE显著相关(r=0.671,r2=0.451,p=0.033).由结果可知,转弯任务下的SSI可为临床步态功能的评估提供一种客观的分析手段,从神经肌肉角度为定量评估提供一种新的思路.

表面肌电信号;肌肉协同;脑卒中;下肢运动功能评估;转弯任务

徐瑞;张恒瑜;梁军;王紫尧;刘佳雯;万春晓;明东

天津大学医学工程与转化医学研究院 天津 300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院 天津 300072;天津医科大学总医院康复科 天津 300052

电子测量与仪器学报

[1]徐瑞;张恒瑜;梁军;王紫尧;刘佳雯;万春晓;明东-.基于肌肉协同的临床步态功能定量评定方法)[J].电子测量与仪器学报,2022(11):50-60

转弯任务

肌肉协同,步态功能,评定方法,脑卒中,主观性,运动学,神经肌肉,surface,electromyography,sEMG,muscle,synergy,非负矩阵分解,negative,matrix,factorization,NMF,多通道,组别,协同结构,协同稳定,stability,SSI,健侧,患侧,FMA,LE,r2,分析手段,定量评估,表面肌电信号,下肢运动功能评估

0.295883