异构步道中下肢肌群不同时相的表面肌电特性

作者：张鹏; 张峻霞^*

来源：中国组织工程研究, 2021, 25(36): 5814-5820.

• 步态分析
• 表面肌电信号
• 激活时序
• 肌电信号差异性

背景:人体行走与下肢表面肌电信号变化密切相关,但是异构步道环境下的肌电信号差异性没有深入研究。目的:对异构步道环境的下肢表面肌电信号差异性进行量化分析,研究异构步道中下肢肌群在不同时相的肌肉特性。方法:招募20名健康男性作为受试者,分别采集在直道、弯道、坡道和楼梯4种异构步道环境下自然行走的下肢表面肌电信号,将1个完整步态周期分为4个时相:第一双支撑相阶段阶段(0%-12%)、单支撑相阶段阶段(13%-48%)、第二双支撑相阶段(49%-60%)和摆动相(61%-100%)。通过单因素方差分析研究在不同环境行走的肌肉激活时序和不同时相下肢表面肌电信号差异性。研究方案经天津科技大学研究伦理委员会批准。结果与结论:(1)研究表明,较于直道,在弯道时主要通过髋关节的股二头肌、踝关节的内侧腓肠肌和胫骨前肌做功完成转弯;在上楼和上坡时,单支撑相阶段,股外侧肌和股内侧肌的差异性变化最明显(P <0.05),肌肉力明显增大;第二双支撑相阶段,内侧腓肠肌的幅值明显增大;在下楼和下坡时,第一双支撑相阶段,需要股外侧肌和股内侧肌施加额外的助力,在单支撑相阶段,内侧腓肠肌和半腱肌的幅值显著增大,在第二双支撑相阶段,内侧腓肠肌的幅值显著减小;(2)研究结果可为下肢康复助行器控制系统的研发提供参考价值。

• 单位
  天津科技大学