基于径向基网络的表面肌电信号处理

利用AR模型对实验所采集到的原始二通道表面肌电信号（SEMG）加以分析,提取AR系数作为特征值,将其作为训练样本输入到RBF神经网络进行训练,用此网络对前臂的伸臂和曲臂两种运动模式的表面肌电信号进行模式分类。实验表明,基于径向基函数RBF神经网络分类准确率比BP神经网络更高,具有较强的鲁棒性和自适应能力,可以有效识别肌肉的单动作模式。     

基于AR模型和BP网络的表面EMG信号模式分类

提出了一种以AR模型和BP网络相结合的表面肌电信号处理方法 .首先 ,将采集到的肌电信号进行预处理 ,提取AR系数作为其特征值 ;其次 ,设计了一个三层的BP神经网络 ,利用AR系数对手臂的各种肢体动作进行运动模式的分类 .实验表明 ,这种方法不仅减少了计算工作量 ,同时取得了比较理想的识别效果 .     

基于SEMG控制的智能轮椅无障碍人机交互系统

设计了一个基于表面肌电信号控制的智能轮椅无障碍人机接口,通过使用CyberLink装置,对前额肌电信号进行获取、分析,利用AR模型对其进行特征提取,并采用贝叶斯正则化与Levenberg-Marquardt算法相结合的改进1BP神经网络对面部运动模式进行识别,进而控制智能轮椅简单运动.实验结果表明:该方法操作简便,识别...     

基于双向长短时记忆神经网络的步态时空参数脑肌电解码方法

针对脑电(EEG)信号对连续步态轨迹解码结果与实际轨迹相关性低的问题,提出一种基于双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络的步态参数解码方法。首先,构建基于双向长短时记忆神经网络的步态时空参数解码模型,根据脑肌电信号特性设计解码模型的超参数;其次,同步采集脑电、下肢运动相关肌肉的表面肌电信号(sEMG)和下肢关节运动信号,并对脑电和表面肌电信号的步态相关特征进行分析;然后,以多通道脑电和下肢运动相关表面肌电信号作为解码模型的输入,自动提取脑肌电融合信号中步态相关特征并构建膝踝关节运动轨迹与特征之间的非线性回归模型;最后,以多通道脑电作为解码模型的输入,构建步态相关脑电信号和表面肌电信号之间的非线性回归模型。实验结果表明：所提方法与传统支持向量机方法相比,对踝关节解码轨迹与实测轨迹形状相似性Pearson相关系数提高了0.12;与单独采用脑电、表面肌电信号和脑肌电信号平均绝对值特征融合信号进行解码方法相比,对踝关节解码轨迹与实测轨迹形状相似性Pearson相关系数分别提高了0.81、0.19和0.63。该方法可实现从脑电信号中对部分表面肌电信号波形的解码,解码波形和实测波形的平均Pears...     

基于下肢表面肌电信号的动作模式识别研究

基于肌电信号模式识别方法,首先将采集的踝关节外展、内收,膝关节外伸、内屈4种动作的表面肌电信号经过去噪等预处理,接着分别提取4种动作表面肌电信号的积分肌电值和均方根值作为特征向量,最后利用这些特征向量进行模式识别。本文分别利用BP神经网络和极限学习机(ELM)两种方法进行肌电信号的模式识别,分别以识别率和识别时间为评价标准,比较两种方法在模式识别方面的优劣。实验结果表明:极限学习机(ELM)无论是在识别率还是在识别时间上都优于BP神经网络,能够更有效地对下肢4种动作进行模式识别。     

基于优化肌电特征的无声语音信号识别

提出了一种基于遗传算法(GA)和fisher投影的最佳可鉴别基的求解方法.将原始特征向量向着最佳可鉴别基投影可得到具有最佳可分性的新的特征向量.从颧肌和二腹肌前腹的皮肤表面检测无声发出6个汉语元音的表面肌电信号(SEMG),以该肌电信号的AR模型系数、倒谱系数和美尔倒谱系数作为原始特征向量.使用遗传算法找出了原始特征的次优组合,并组成新的特征向量.将GA找出的次优特征向量向着fisher最佳可鉴别基投影可得到最佳鉴别特征向量.最后用改进的BP神经网络作为分类器得到了较好的识别效果.     

基于BP网络的康复机器人的智能控制技术

建立了5自由度上肢康复机器人的BP神经网络控制模型。在此模型基础上,通过对正常人肌电信号的训练学习,修正了网络权值,得到了较为理想的控制模型。最后,通过病人的肌电信号,得到了良好的输出结果。仿真实例表明,BP神经网络方法比传统方法收敛快,学习精度高,且具有较好的网络泛化能力,可以用于5自由度上肢康复机器人的智能控制。     

基于BP网络的康复机器人的智能控制技术

建立了5自由度上肢康复机器人的BP神经网络控制模型。在此模型基础上，通过对正常人肌电信号的训练学习，修正了网络权值，得到了较为理想的控制模型。最后，通过病人的肌电信号，得到了良好的输出结果。仿真实例表明，BP神经网络方法比传统方法收敛快，学习精度高，且具有较好的网络泛化能力，可以用于5自由度上肢康复机器人的智能控制。     

支持向量机在表面肌电信号模式分类中的应用

采用小波变换的方法对实验采集的原始四通道表面肌电信号(sEMG)进行了分析,并提取小波分解系数的奇异值构建特征矢量,利用“一对一”分类策略和二叉树设计的多类支持向量机(SVM)分类器,很好地实现了对前臂8种运动表面肌电信号的模式分类,8种运动模式的平均识别率为98.75%.研究表明SVM分类准确率明显优于传统的BP神经网络、Elman神经网络和RBF神经网络分类器,且识别精度高,鲁棒性好,对肌电信号及其他非平稳生理电信号的模式识别,提供了一种具有良好应用前景的新方法.     

玻璃酸钠治疗中度膝关节骨性关节炎的远期疗效

目的:观察关节腔内注射玻璃酸钠对中期膝关节骨性关节炎(OA)的远期临床疗效.方法:对采用美国风湿病学会(ACR)膝骨性关节炎诊断标准诊断为膝关节骨性关节炎,且采用Lequesne制定的膝骨性关节炎严重性指数(ISOA)诊断为中度的569例患者(749膝),根据患者的病情行不同疗程膝关节玻璃酸钠注射(1周1次,5周为一疗...     

股四头肌表面肌电及髌股关节受力在不同角度静蹲时的比较

比较在不同角度的静蹲练习中股四头肌表面肌电的变化和髌股关节面受力情况,寻找膝关节功能恢复与强化的科学静蹲练习角度。选取30名健康男性大学生,分别进行屈膝30°、45°、60°的静蹲练习,通过表面肌电仪和三维动作捕捉分析系统采集每位受试者静蹲时的肌电参数及运动学参数的变化特征;并借助力学原理计算分析得出髌股关节的受力。结果:45°静蹲时,股四头肌表面肌电的i EMG值最大;各角度静蹲时,股外侧肌的放电量最大,股直肌最小;静蹲过程中股四头肌的MPF、MF值都呈降低的趋势,但在静蹲45°时MPF、MF值下降最快;髌股关节受力随着静蹲角度的增加而增大。说明在45°静蹲时,股四头肌最容易达到疲劳,锻炼效果较佳,是静蹲练习的适宜角度;其中股外侧肌是最主要的工作肌。建议髌骨劳损患者在做静蹲练习时根据自身的疼痛感觉在30°~60°的范围内进行训练,而应避免大于60°的静蹲角,以免受力过大造成二次损伤。     

关节镜下清理术对膝关节骨性关节病早期及中期疗效分析

 关节镜下膝关节清理术对于退变引起的膝骨关节病的疗效目前仍存在争议，探讨了关节镜下清理术对不同程度膝骨关节病的治疗效果。分析了北京天坛医院骨科2011年9月至2016年9月期间接受关节镜清理术的膝关节病患者，根据Kellgren-Lawrence（K-L）分级进行分组，并进行术后随访。发现与术前相比，4组患者在术后6月、1年的牛津大学膝关节评分（Oxford Knee Score，OKS）、膝关节损伤和骨关节炎评分（Knee Injury and OsteoarthritisOutcome Score，KOOS）及数字疼痛评分均较术前显著改善。术后3年，K-L分级I-II级患者术上述评分仍比术前有所改善，但K-L分级III级患者与术前相比无显著差异，K-L分级Ⅳ级患者的评分比术前差。提示关节镜下膝关节清理术对于膝关节骨性关节病K-L分级I-II级，症状明显且保守治疗失败的患者有良好的术后早期及中期疗效；对III-IV级患者，术后早期疗效较好，但中期效果较差。     

针灸配合中药熏洗治疗膝关节骨性关节炎合并积液的疗效观察

目的探讨针灸结合中药熏洗治疗膝关节骨性关节炎合并关节腔积液的疗效.方法将60例膝关节骨性关节炎合并关节腔积液患者随机分为治疗组和对照组,每组30例.治疗组采用针灸配合中药熏洗治疗,对照组予超短波治疗.2组均连续治疗6周,然后评定2组治疗前后疼痛、活动范围、步行能力评分变化情况.结果两组治疗后疼痛、活动范围、步行能力评分均明显得到改善,治疗组疗效优于对照组.结论针灸配合中药熏洗治疗膝关节骨性关节炎合并积液能够减轻患者疼痛,增加活动范围,改善步行能力,提高生活质量.     

前交叉韧带重建术后步行过程中的生物力学特征

 为明确前交叉韧带（anterior cruciate ligament,ACL）重建术后动作模式的改变情况,应用三维运动捕捉系统和表面肌电系统同步采集ACL重建术后患者在步行过程中的运动学、动力学和肌电数据。结果发现,与健侧相比,术侧膝关节屈曲角度峰值和屈伸活动范围均显著减小,但承重反应期的外旋幅度显著增加;术侧承重反应期膝关节伸直力矩峰值、支撑相末期膝关节屈曲力矩峰值和外旋力矩峰值均小于健侧;术侧股直肌在承重反应期的激活程度、股二头肌和半腱肌在摆动前期的激活程度均大于健侧。结果表明：ACL重建术后6~12个月（7.4±1.3月）步态呈僵硬特征,大腿肌群激活程度增加。建议ACL重建术后针对肌肉功能特征及步态特征的改变进行精准康复干预,改善术后效果。     

基于抽气过程的FastICA算法去除肌电信号中的心电干扰

提取受试者的体表肌电受其自身心电信号的干扰严重,本文利用一种基于FastICA算法的改进盲抽取方法去除体表肌电中的心电干扰,并有序的输出分离后的心电和肌电分量。对仿真信号处理结果表明,运用该方法避免了独立分量(ICA)方法中固有的位置不确定性,并能够成功的分离源信号。     

蒙药配合玻璃酸钠治疗膝关节骨性关节炎56例观察

目的:探讨蒙药配合玻璃酸钠治疗膝关节骨性关节炎的疗效.方法:对56例膝关节骨性关节炎采用蒙药珍宝丸、风湿二十五味丸、嘎迪五味丸治疗的基础上配合玻璃酸钠关节腔内注射治疗.结果:56例中,临床治愈5例(8.93%),显效45例(80.35%),有效5例(8.93%),无效1例(1.78%),总有效率98.21%.结论:蒙药口服配合玻璃酸钠关节腔内注射治疗膝关节骨性关节炎能起到标本兼治的作用,疗效显著.     

关节镜下治疗膝关节骨关节炎

目的：探讨关节镜下治疗膝关节骨关节炎临床疗效．方法：按顺序镜检，切除增生的滑膜，修整退变碎裂的半月板，切除剥脱软骨并修整关节面，摘除游离体．结果：16例均得到随访6～12个月，平均9个月；术后评估优4膝、良15膝、可1膝、差1膝，优良率90．5％．结论：关节镜对骨性关节炎的诊断更全面准确，关节清理术具有疗效可靠、创伤小、并发症少、康复快等优点．手术关键在于要明确术中的治疗重点，有针对性的进行镜下处理，避免因过多的操作而加重对关节的干扰，影响疗效．     

基于表面肌电的肘关节运动角度预测

表面肌电信号(sEMG)由于能够反映用户的动作意图而被广泛应用在上肢康复治疗系统中.针对目前上肢康复机器人的手臂关节运动控制不灵活的问题,提出一种基于sEMG的肘关节运动角度预测方法.为解决单一的时域特征提取方法存在的时间效率高而稳定性不足的问题,从时域和频域分别提取特征值,采用BP人工神经网络建立表面肌电信号与肘关节角度的映射模型,实现肘关节角度的预测.实验结果表明,该模型的预测结果与真实角度值有高度的一致性,有助于提高上肢康复机械臂的灵活性.     

人体腿部表面肌电信号特征提取方法

表面肌电信号(sEMG,surface electromyography)作为人体运动检测的主要信息源之一,已被广泛应用于康复训练福祉机器人领域。针对人体下肢动作识别的问题,提出了一种针对表面肌电信号进行小波变换的特征提取方法。在肌电信号的频域分布中,该方法选取小波子空间中活动段的平均功率组成特征向量。为验证所提出方法的有效性,设计实现了一种微型便携式多通道sEMG信号采集系统,并利用支持向量机(SVM,support vector machine)构建分类器对腿部动作进行识别。实验结果表明:该方法能有效识别腿部常见的4种动作,同一个体动作识别率能达到95%以上,不同个体识别率平均能达到85%,能够较好地应用于下肢运动障碍患者的日常康复训练。