简述表面肌电图及应用

表面肌电图（Surface Electromyography, sEMG）是一种非侵入性技术，用于通过皮肤表面电极检测和记录肌肉活动时的电信号。以下是其关键点：

1. **基本原理**
   - 肌肉收缩时，运动神经元发放电信号，肌纤维产生动作电位，sEMG通过电极捕捉这些电活动的总和。
   - 不同于针电极肌电图（侵入式），sEMG无需刺入皮肤，适用于表浅肌肉。

2. **主要组成**
   - **电极**：贴于皮肤表面，通常为双极或多极配置，采集肌肉电信号。
   - **放大器**：增强微弱信号（通常为微伏级）。
   - **滤波器**：去除噪声（如心电、运动伪迹）。
   - **分析软件**：处理信号，提取时域（如振幅）或频域（如频谱）特征。

3. **应用领域**
   - **康复医学**：评估肌肉功能、监测康复进展（如中风后肌力恢复）。
   - **运动科学**：分析运动员肌肉激活模式，优化训练。
   - **假肢控制**：利用肌电信号驱动智能假肢。
   - **人机交互**：如手势识别、虚拟现实控制。
   - **科研**：研究肌肉疲劳、协调性等。

4. **优缺点**
   - **优点**：无创、操作简便、适合动态监测。
   - **局限**：
     - 仅能检测表浅肌肉（如肱二头肌）。
     - 易受皮下脂肪厚度、电极位置、交叉干扰影响。
     - 信号幅值受个体差异和环境噪声干扰。

5. **信号分析指标**
   - **时域**：均方根（RMS）、积分肌电（iEMG）。
   - **频域**：中位频率（MF）、平均功率频率（MPF），常用于评估肌肉疲劳。

6. **注意事项**
   - 皮肤准备（清洁、去角质）以减少阻抗。
   - 电极需按肌肉纤维方向放置，间距标准化。
   - 动态运动中可能因运动伪迹需额外滤波。

示例场景
   - **康复训练**：sEMG监测患者股四头肌激活程度，确保训练有效性。
   - **运动员分析**：比较短跑运动员起跑时下肢肌群激活时序。

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