基于表面肌電信號的腰椎功能特性的定量研究.pdf

1、下背痛（Low Back Pain，LBP）是一種肌肉骨骼疾病，其終身流行率達84％。臨床上，疼痛和功能障礙是表征LBP患者腰椎功能特性常見的兩大指標，常采用量表對其進行評估。但疼痛和功能障礙作為一種主觀感受，個體差異性大，且容易受外界環(huán)境影響，因此采用量表評估則具有一定的缺陷。目前，臨床上缺少一種客觀的、定量的評估腰椎功能特性的方法，而表面肌電(Surface Electromyography，SEMG）信號可以對肌肉進行客觀定量的評

2、估。因此，為尋找一種客觀定量的評估腰椎功能特性的方法，同時為可穿戴式脊柱健康檢測系統(tǒng)的研發(fā)提供理論基礎以及LBP的診斷提供輔助參考依據(jù)。本文提取了60名LBP患者腰肌SEMG信號的多個特征值，將肌電特征值與腰椎功能特性的臨床評估指標進行精細量化，實現(xiàn)了對腰椎功能特性的定量化研究，具有重要的臨床應用價值。
　　首先，說明了LBP患者的選取標準，介紹了常用的腰椎功能特性的臨床評估量表，為本文后續(xù)的LBP患者腰椎功能特性的臨床評估提供理

3、論依據(jù)。
　　其次，對SEMG信號的預處理方法進行了研究?；赟EMG信號的產生機理，分析了常用數(shù)學模型，介紹了SEMG信號采集系統(tǒng)的組成，描述了SEMG信號采集過程，并通過實驗采集了30名健康人以及60名LBP患者腰肌的SEMG信號，然后通過切比雪夫I型濾波器對SEMG信號進行預處理。
　　接著，研究了SEMG信號的特征提取方法。對時域、頻域以及時頻域的特征提取算法做了介紹，結合實驗采集的SEMG信號，提取了均方根、積分肌

4、電值、中值功率頻率、中值頻率、小波系數(shù)a4最大值和小波系數(shù)a4能量等肌電特征值。
　　最后，基于肌電特征值對LBP患者的腰椎功能特性進行了研究和分析。首先，說明了本次實驗對象的來源與一般資料，利用量表評估了本次實驗中LBP患者腰椎功能特性。接著，通過統(tǒng)計學方法分析了LBP患者腰肌SEMG信號的肌電特征值的特點，并對腰椎功能特性的量表評估結果進行精細量化，建立了LBP患者疼痛等級與肌電特征值的一元線性回歸模型，探究了LBP患者功能障