高密度阵列式肌电信号在体育领域中的应用综述 被引量：3

1

作者 曹春霞 王瑞元 《中国体育科技》 CSSCI 北大核心 2023年第2期57-61,共5页

高密度阵列式表面肌电采集系统是采用二维矩阵式表面电极覆盖于整块肌肉皮肤区域,以采集并记录骨骼肌生物电信号的测定方法,由于其便携、无创、可视化等特点,被广泛应用到体育领域。通过对高密度阵列式表面肌电的工作原理、指标分析、... 高密度阵列式表面肌电采集系统是采用二维矩阵式表面电极覆盖于整块肌肉皮肤区域,以采集并记录骨骼肌生物电信号的测定方法,由于其便携、无创、可视化等特点,被广泛应用到体育领域。通过对高密度阵列式表面肌电的工作原理、指标分析、数据处理以及在体育领域中的应用综述表明,高密度阵列式表面肌电解决了传统表面肌电信噪比低的问题,可提供骨骼肌发力可视化图,且由于其无创、易于被受试者接受等原因,被逐步应用到在肌纤维传导速度测定、运动动作分析、肌肉力量评估和运动单位数目估计等方面。其缺点是多通道肌电测定带来的数据冗余,数据分解和数据处理工作较难,因此未来需要更多关于肌电数据处理的算法研究解决该问题。 展开更多

关键词 高密度阵列式表面肌电 运动康复 空间域 等高线图

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高密度表面肌电对青少年特发性脊柱侧凸患者竖脊肌协同活动的评估 被引量：5

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作者 黄剑平 姜乃夫 +4 位作者 李沅衡 王玮 陈世雄 杨万章 李光林 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期502-509,519,共9页

目的:基于高密度表面肌电(surface electromyography,sEMG)技术,评估青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者竖脊肌在躯干运动中的协同活动。方法:将高密度sEMG电极阵列沿着脊柱规律分布于AIS患者与健康受试者... 目的:基于高密度表面肌电(surface electromyography,sEMG)技术,评估青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者竖脊肌在躯干运动中的协同活动。方法:将高密度sEMG电极阵列沿着脊柱规律分布于AIS患者与健康受试者腰背双侧,记录受试者完成对称动作(挺直站立与躯干前倾)时的sEMG,计算每个通道sEMG的均方根值(root mean square,RMS),经平滑后得到受试者背部sEMG地形图,通过对sEMG均方根值地形图的分析评估受试者竖脊肌的协同活动情况。结果:对称性躯干动作时,健康受试者sEMG均方根值地形图强活动区域左右对称,而AIS患者强活动区域缺乏左右对称性。挺直站立时,AIS患者凸侧地形图强活动区域能量和的平均强度为66.92±12.05μV,高于凹侧的23.77±4.04μV;躯干前倾时,凸侧强活动区域能量和的平均强度为192.25±87.62μV,高于凹侧的95.70±25.93μV。对称性躯干动作时,不同Cobb角的AIS患者凸侧sEMG能量不同,随着Cobb角的增加而提高,与凹侧sEMG能量差值亦随着Cobb角的增加而变大;不同Cobb角AIS患者凸、凹侧对称列sEMG能量比值差异最大的位置均在竖脊肌与腰背部肌群肌腹重叠的区域。结论:AIS患者竖脊肌与腰背部肌群在对称性躯干动作时的sEMG均方根值地形图凸侧强、凹侧弱,凸侧sEMG均方根值随着Cobb角的增大而加强。 展开更多

关键词 青少年特发性脊柱侧凸 高密度表面肌电 竖脊肌 协同活动

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阵列式表面肌电信号采集仪 被引量：7

3

作者 赵章琰 陈香 +1 位作者 雷培源 杨基海 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第12期88-93,共6页

采用阵列式电极,通过空间滤波方法可提高表面肌电信号的MUAP分辨能力。本文实现的阵列式表面肌电信号采集仪由表面肌电电极阵列、信号调理电路和数据采集部分构成。表面肌电电极阵列实现了镀金圆盘式和弹簧探针式两种类型,信号调理电路... 采用阵列式电极,通过空间滤波方法可提高表面肌电信号的MUAP分辨能力。本文实现的阵列式表面肌电信号采集仪由表面肌电电极阵列、信号调理电路和数据采集部分构成。表面肌电电极阵列实现了镀金圆盘式和弹簧探针式两种类型,信号调理电路对电极上的肌电信号进行放大和滤波,数据采集部分将调理后的信号转换成数据并进行显示和存储。电极阵列和前级信号调理电路集成在一起,有效的降低了微弱信号通过导线传输所引入的干扰。通过实验,验证了这种阵列式表面肌电采集仪在研究肌肉中动作电位传播和利用空间滤波提高MUAP分辨力的可行性,并证实了镀金圆盘式电极在降低噪声方面、弹簧探针式电极在缩短MUAP时长方面的优势。 展开更多

关键词 表面肌电电极阵列 镀金圆盘 弹簧探针 空间滤波 MUAP时长

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柔性同心圆差分阵列表面肌电电极研制 被引量：9

4

作者 董中飞 陈香 +1 位作者 邓浩 张永强 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第4期359-366,共8页

设计了一种阵列式表面肌电信号采集系统。整个采集系统包括表面肌电电极阵列和信号调理电路两部分。电极阵列基于柔性印刷板工艺,电极载体材料(聚酰亚胺,130μm)具有较高的机械柔性,适用于各种弯曲的皮肤表面。肌电电极采用同心圆差分... 设计了一种阵列式表面肌电信号采集系统。整个采集系统包括表面肌电电极阵列和信号调理电路两部分。电极阵列基于柔性印刷板工艺,电极载体材料(聚酰亚胺,130μm)具有较高的机械柔性,适用于各种弯曲的皮肤表面。肌电电极采用同心圆差分的空间滤波结构,可有效提高表面肌电信号的MUAP区分度。信号调理电路对电极采到的肌电信号进行放大和滤波。实验表明,所设计的电极装置可以采集到MUAP分辨力较高的表面肌电信号,并适用于脸部肌肉等弯曲度比较大的部位。 展开更多

关键词 表面肌电电极阵列 同心圆差分 空间滤波 柔性电路板

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腹式呼吸联合电刺激生物反馈对产后盆腔肌筋膜痛的干预效果 被引量：15

5

作者 焦子珊 王娜娜 +1 位作者 邱金花 沙凯辉 《护理学杂志》 CSCD 北大核心 2022年第2期29-31,共3页

目的探讨腹式呼吸放松训练联合电刺激生物反馈对产后盆腔肌筋膜痛的干预效果。方法将产后盆腔肌筋膜痛患者84例按照随机数字表法分为对照组和观察组,每组42例。对照组行电刺激生物反馈治疗,观察组在电刺激生物反馈治疗基础上行腹式呼吸... 目的探讨腹式呼吸放松训练联合电刺激生物反馈对产后盆腔肌筋膜痛的干预效果。方法将产后盆腔肌筋膜痛患者84例按照随机数字表法分为对照组和观察组,每组42例。对照组行电刺激生物反馈治疗,观察组在电刺激生物反馈治疗基础上行腹式呼吸放松训练,干预2个疗程。于干预前后采用视觉模拟评估量表评价患者盆底肌触诊时疼痛程度、产后腰背肌疼痛程度,采用生物反馈刺激仪检测盆底肌表面肌电值,以评估两组治疗效果与复发情况。结果干预后两组盆底肌触诊时疼痛评分,腰背肌疼痛评分,盆底肌前、后静息肌电值比较,差异有统计学意义(均P<0.01);观察组干预结束1个月后复发率低于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论对产后盆腔肌筋膜痛患者行腹式呼吸放松训练联合电刺激生物反馈,可以有效降低产后盆底肌紧张程度,缓解盆腔痛、腰背痛,显著提高治疗效果。 展开更多

关键词 产后 分娩 盆腔肌筋膜痛 腰背肌疼痛 腹式呼吸 盆底肌表面肌电值 电刺激 生物反馈

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基于肌电样本熵的反馈式电刺激仪的研究 被引量：4

6

作者 张慧河 郭旭东 +1 位作者 周莹 张娜 《电子测量技术》 2020年第5期18-22,共5页

为提供一种用于肛门成形术的术中入路引导和术后康复训练的仪器,设计了一种基于表面肌电信号样本熵的反馈式神经肌肉电刺激仪。通过控制光耦隔离的H桥电路的导通方向、导通时间来精准控制刺激脉冲的脉宽与极性;刺激脉冲的幅值通过微控... 为提供一种用于肛门成形术的术中入路引导和术后康复训练的仪器,设计了一种基于表面肌电信号样本熵的反馈式神经肌肉电刺激仪。通过控制光耦隔离的H桥电路的导通方向、导通时间来精准控制刺激脉冲的脉宽与极性;刺激脉冲的幅值通过微控制器控制DAC模块输出特定电压作用于压控恒流电路来实现。引入了肌电样本熵分析表面肌电信号的复杂性,用于评估刺激训练后肌肉收缩力的康复效果,并将其作为反馈量用于刺激参数的调节。采用开发的系统样机进行了验证试验,由实验可知,该样机实现了刺激脉冲的多参数可调以及输出脉冲的恒流效果;对采集到的表面肌电信号进行基于样本熵的复杂度计算,拟合得到复杂度与肌力之间呈现线性关系。本文设计的电刺激仪采用样本熵来对sEMG-肌力进行定量评价,为反馈式电刺激仪提供了一种新的刺激参数调节方法及神经肌肉功能的评估方法,对神经肌肉系统的临床诊断和康复训练具有一定指导意义。 展开更多

关键词 肛门成形术 肌肉电刺激 反馈式 表面肌电信号 样本熵

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基于sEMG和肌肉深度的多通道阵列电极间距研究 被引量：2

7

作者 于祥 赵翠莲 《电子测量技术》 北大核心 2021年第11期16-21,共6页

针对不同深度肌肉肌电信号检测的电极间距不明确的问题,首先分析了单纤维肌电信号仿真模型中电极间距和肌纤维深度对肌电信号的影响;然后结合尺侧腕伸肌和膈肌肌电信号采集实验,分析电极间距与肌电信号振幅和频谱之间的关系。计算电极... 针对不同深度肌肉肌电信号检测的电极间距不明确的问题,首先分析了单纤维肌电信号仿真模型中电极间距和肌纤维深度对肌电信号的影响;然后结合尺侧腕伸肌和膈肌肌电信号采集实验,分析电极间距与肌电信号振幅和频谱之间的关系。计算电极间距扩大对肌电信号振幅增长的贡献率,从而确定适合于不同层次肌肉肌电信号检测的阵列电极间距。仿真分析和实验结果均表明电极间距扩大可提高肌电信号的振幅,且用于深层肌肉肌电信号检测的电极较之浅层肌肉需要更大的电极间距。 展开更多

关键词 多通道阵列电极 表面肌电 肌肉深度 肌电信号仿真模型 电极间距 时频域矩

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反复促通疗法联合肌电反馈式助力电刺激对卒中偏瘫患者下肢运动功能障碍的效果研究 被引量：12

8

作者 姜文 郭川 +3 位作者 徐胜 卞海波 王彤 朱兰 《中国脑血管病杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期548-553,571,共7页

目的观察反复促通疗法联合肌电反馈式助力电刺激治疗对亚急性期卒中偏瘫患者下肢运动功能障碍的影响。方法本研究为随机对照临床研究,连续纳入2019年5月至2020年12月于江苏省常州市德安医院康复中心住院的卒中偏瘫患者43例,按照随机数... 目的观察反复促通疗法联合肌电反馈式助力电刺激治疗对亚急性期卒中偏瘫患者下肢运动功能障碍的影响。方法本研究为随机对照临床研究,连续纳入2019年5月至2020年12月于江苏省常州市德安医院康复中心住院的卒中偏瘫患者43例,按照随机数字表法将43例入组患者完全随机分为治疗组21例和对照组22例,2组均给予常规康复治疗和下肢反复促通疗法治疗,治疗组在反复促通疗法治疗的同时给予肌电反馈式助力电刺激治疗。治疗前和治疗3周后,测试2组患者Fugl-Meyer下肢运动功能(FMA-LE)评分、Berg平衡量表评分、胫骨前肌积分肌电值(iEMG)和伸膝位踝关节主动背屈活动度(AROM),并进行组间及组内治疗前后的比较。结果43例患者治疗过程中,因3例病情变化转院,使得治疗组脱落1例,对照组脱落2例,最终共40例患者入组,其中治疗组20例,对照组20例。治疗前治疗组与对照组患者FMA-LE评分、Berg平衡量表评分、iEMG、AROM差异均无统计学意义[分别为10.50(6.50,16.00)分比11.00(8.25,15.75)分、5.50(2.00,13.50)分比3.50(2.00,14.00)分、17.85(14.10,20.39)V·s比18.25(11.83,20.38)V·s、0.00°(0.00°,0.00°)比0.00°(0.00°,0.00°),均P>0.05]。治疗3周后,FMA-LE评分、Berg平衡量表评分、iEMG、AROM治疗组分别为23.00(21.25,25.00)分、37.50(27.00,42.00)分、62.00(54.65,64.88)V·s、5.00°(5.00°,10.00°),对照组分别为20.00(16.50,21.75)分、31.50(20.00,36.75)分、43.20(27.51,50.59)V·s、2.50°(0.00°,5.00°),2组患者治疗后FMA-LE评分、Berg平衡量表评分、iEMG、AROM均较治疗前明显改善,差异均有统计学意义(均P<0.01),且治疗后治疗组各项评分均优于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论反复促通疗法联合肌电反馈式助力电刺激治疗可明显提高亚急性期卒中偏瘫患者的下肢运动功能。 展开更多

关键词 卒中 反复促通疗法 肌电反馈式助力电刺激 偏瘫 表面肌电 运动功能

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慢性非特异性下背痛患者竖脊肌等长收缩时空间活动特征 被引量：9

9

作者 李霞 郝增明 +1 位作者 王晓东 陈晓军 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期338-343,共6页

目的:探讨慢性非特异性下背痛(CNLBP)患者与健康人进行腰背肌等长收缩时竖脊肌空间活动分布的差异。方法:选取CNLBP患者15例为实验组(34.95±8.73岁),健康人15名为对照组(30.50±7.84岁)。采用Oswestry功能障碍指数(ODI)、疼痛... 目的:探讨慢性非特异性下背痛(CNLBP)患者与健康人进行腰背肌等长收缩时竖脊肌空间活动分布的差异。方法:选取CNLBP患者15例为实验组(34.95±8.73岁),健康人15名为对照组(30.50±7.84岁)。采用Oswestry功能障碍指数(ODI)、疼痛视觉模拟评分(VAS)进行临床评估。采用高密度表面肌电(HDsEMG),记录两组受试者进行1 min改良等长运动负荷试验(BST)时竖脊肌肌电信号,比较两组中位频率斜率(MFs)的差异;比较收缩初期(开始20 s)、收缩中期(中间20 s)和收缩末期(最后20 s)3个不同收缩时段均方根值(RMS)肌电特征图像的重心和分散度,并分析相关肌电指标与临床评估结果的相关性。结果:竖脊肌MFs实验组和对照组组间对比,差异具有统计学意义(P<0.05)。肌电活动重心和分散度,实验组和对照组组间对比,差异均具有统计学意义(P<0.05);不同收缩时段组内对比,差异均具有统计学意义(P<0.05)。重心与ODI、VAS均具有明显正相关性(P<0.05);分散度与ODI、VAS均具有明显负相关性(P<0.05)。结论:竖脊肌等长收缩时,运动变异增加,肌电活动重心向远端移动;慢性非特异性下背痛患者较健康人运动变异减小,向远端移动减少。慢性非特异性下背痛患者通过改变肌肉激活的位置和范围,重新分配肌肉活动完成耐力任务。HDsEMG可以观察肌肉持续收缩时空间活动变化,用于慢性非特异性下背痛患者肌肉功能评估。 展开更多

关键词 高密度表面肌电 时空激活特性 慢性非特异性下背痛 竖脊肌

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男子下蹲式抓举技术动作的生物力学特征分析 被引量：3

10

作者 白雪岭 王洪生 +3 位作者 张希安 季文婷 魏高峰 王成焘 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2008年第2期116-120,共5页

目的研究不同抓举重量下男子抓举技术动作的生物力学特征。方法利用8通道EMG测量系统、三维测力平衡系统和数码摄像机,对上海市举重队现役男子举重运动员在不同重量下抓举过程中的8块具有代表性的浅层骨骼肌的表面肌电、足底反力和抓举... 目的研究不同抓举重量下男子抓举技术动作的生物力学特征。方法利用8通道EMG测量系统、三维测力平衡系统和数码摄像机,对上海市举重队现役男子举重运动员在不同重量下抓举过程中的8块具有代表性的浅层骨骼肌的表面肌电、足底反力和抓举视频做同步采集。结果不同抓举重量下举重运动员的足底反力变化曲线趋势一致,基于足底反力曲线中的特征点对抓举技术动作阶段可划分为7个阶段,预备阶段、伸膝提铃阶段、引膝提铃阶段、发力阶段、惯性上升阶段、下降定铃阶段和起立阶段。抓举过程中肌群活动的时间顺序为:背阔肌、竖脊肌、肌直肌、三角肌、肱三头肌、胫骨前肌、肱二头肌和斜方肌。其中,斜方肌的积分肌电值最大,背阔肌的积分肌电值最小。随着抓举重量的增加,肱三头肌和三角肌的积分肌电值增加最大。结论为提高举重运动员抓举项目的比赛成绩,运动员应该重视斜方肌、肱三头肌和三角肌的训练。 展开更多

关键词 男子举重 下蹲式抓举 抓举技术动作 表面肌电 足底反力

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长期练习24式太极拳对中年人身体机能的影响 被引量：17

11

作者 权黎明 《中国体育科技》 CSSCI 北大核心 2016年第5期68-74,共7页

目的:以多指标综合观察长期练习24式太极拳运动对中年人身体机能的影响。方法:选取22名中年人为研究对象,其中11名为技术熟练者(SG),11名为初学者(NG)。测量受试者的心率、呼吸率、头皮脑电、表面肌电以及体适能。结果:数据表明,SG组受... 目的:以多指标综合观察长期练习24式太极拳运动对中年人身体机能的影响。方法:选取22名中年人为研究对象,其中11名为技术熟练者(SG),11名为初学者(NG)。测量受试者的心率、呼吸率、头皮脑电、表面肌电以及体适能。结果:数据表明,SG组受试者纵跳相对值(P<0.05)、闭目单脚站立时间(P<0.05)、坐位体前屈(P<0.01)以及仰卧起坐(P<0.05)显著优于NG组受试者。NG组受试者完成24式太极拳运动时的运动强度似乎要小于SG组受试者。运动后静息状态时,SG组受试者表现出更高的心率(P<0.05)、更低的呼吸频率(P<0.05)、闭眼状态表现为更高的标准化α波段能量(P<0.05)。SG组受试者大脑中央区的α%显著高于NG组受试者(P<0.05),同时,SG组受试者大脑中央区的α%也显著高于枕区(P<0.05)。下肢肌肉表面肌电数据表明,SG组受试者表现出更强的耐疲劳性和更好的神经肌肉控制能力。结论:长期练习24式太极拳运动可以从多方面提高中年人的生理机能,尤其在改善脑功能和神经对肌肉的控制能力方面。 展开更多

关键词 24式太极拳 体适能 呼吸频率 脑电 表面肌电 神经肌肉控制

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基于三维呼吸运动模型探讨太极拳搂膝拗步中的调形调息关系 被引量：1

12

作者 郑佳琪 王芗斌 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期498-498,共1页

目的观察太极拳长期练习者和初学者在练习搂膝拗步动作时生物力学参数的差异,探讨太极拳调形和调息在呼吸和姿势控制方面的表现和联系,揭示长期练习太极拳的健康效益。方法运用三维运动分析系统结合表面肌电系统同步采集长期练习者和初... 目的观察太极拳长期练习者和初学者在练习搂膝拗步动作时生物力学参数的差异,探讨太极拳调形和调息在呼吸和姿势控制方面的表现和联系,揭示长期练习太极拳的健康效益。方法运用三维运动分析系统结合表面肌电系统同步采集长期练习者和初学者在练习搂膝拗步时下肢运动学、动力学、表面肌电数据以及胸腹运动学信息,并通过Visual 3D软件获取相关指标。结果本研究共采集长期练习者和初学者各21例,长期练习者组太极练习年限集中在16年,初学者组则在3年。长期练习者组练习动作时的呼吸量、呼吸时间以及下胸廓隔室贡献百分比大于初学者组(P<0.05)。长期练习者组踝关节在三个平面上的活动范围,以及膝关节和髋关节的屈伸和内收外展范围大于初学者组(P<0.05),压力中心在前后方向上的位移大于初学者组(P<0.01),股内侧肌积分肌电值以及股二头肌积分肌电值高于初学者组(P<0.05),呼吸与重心信号的互相关系数小于初学者组(P<0.05)。结论长期练习者练习搂膝拗步动作时在深长的腹式呼吸方式配合下,表现出更大的关节活动范围和更协调的肌肉激活,在应对内部呼吸和外部动作扰动时维持姿势稳定的能力更强,体现了太极拳中调形调息相互配合的理念,同时也为临床康复训练指导提供借鉴。 展开更多

关键词 拗步 练习者 表面肌电 互相关系数 关节活动范围 呼吸运动 腹式呼吸 调息

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个体间支配手指运动的微观神经元特征

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作者 万慧颖 刘翔宇 +1 位作者 戴晨赟 陈炜 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期382-388,共7页

目的分析个体支配单个手指伸展运动的微观神经元特征,得出不同个体微观神经元特征的异同性。方法通过盲源分离算法分解出支配不同个体在单个手指伸展时的微观运动神经元,对所得神经元进行二维空间特征量化,并利用不同个体分解出的神经... 目的分析个体支配单个手指伸展运动的微观神经元特征,得出不同个体微观神经元特征的异同性。方法通过盲源分离算法分解出支配不同个体在单个手指伸展时的微观运动神经元,对所得神经元进行二维空间特征量化,并利用不同个体分解出的神经元特征进行手指分类,通过特征量化和分类结果验证支配不同个体的运动神经元特征的异同性。通过共享运动神经元占比分析研究神经支配不同手指协同运动的微观神经元特性在不同个体间的差异性。结果不同个体的食指与中指的运动神经元空间分布差异较大,激活面积相似。利用不同人群数据作为训练集和测试集进行手指分类的平均准确率为86.99%,经迁移成分分析校准后显著提高为90.07%。通过不同个体共享神经元占比分析发现,食指与其他3指(中指、无名指、小指)之间的共享神经元占比较少,而无名指与小指之间的占比最高。结论不同个体控制不同手指的运动神经元整体的空间放电特征较为相似,存在较小的个体性差异。本研究揭示不同个体在进行手指运动时的内在神经机制,为手指运动障碍患者临床神经机制分析以及相关工程应用提供参考。 展开更多

关键词 高密度表面肌电 运动神经元分解 手指运动 迁移成分分析

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