表面肌電分析系統(tǒng)概述

表面肌電采集分析系統(tǒng)是一種用于安全科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)科研儀器，于2012年6月19日啟用。

產(chǎn)品：結(jié)構(gòu)及組成：該系統(tǒng)主要由測(cè)量裝置、導(dǎo)聯(lián)線、測(cè)量電極、存儲(chǔ)卡、電池、軟件等組成。

產(chǎn)品適用范圍：該產(chǎn)品主要通過(guò)測(cè)量皮膚表面的肌電信號(hào)，為肌電機(jī)能狀態(tài)的測(cè)量評(píng)價(jià)、肌肉訓(xùn)練的生物反饋以及科學(xué)研究提供技術(shù)支持。

表面肌電分析系統(tǒng)——SEMG采集問(wèn)題

隨著檢測(cè)技術(shù)和信號(hào)處理手段的發(fā)展，用SEMG代替針電極EMG進(jìn)行臨床無(wú)損診斷已成為生物醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。人體的SEMG很微弱、易受干擾，測(cè)量難度大，如何有效采集提取SEMG已成為SEMG應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。

目前應(yīng)用的SEMG采集裝置大多將采集到的SEMG通過(guò)導(dǎo)線傳送到數(shù)據(jù)采集卡或特定的醫(yī)類儀器進(jìn)行分析處理，采樣電極粘貼于皮膚表面，電極供電則間接來(lái)自市電。這種方法的顯著不足如下：

(1) 需要儀器完成信號(hào)采集，應(yīng)用場(chǎng)合受限制，如無(wú)法采集短跑運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)員肢體SEMG；

(2) 因有導(dǎo)線相連，當(dāng)肢體運(yùn)動(dòng)時(shí)，易導(dǎo)致電極與皮膚間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，影響采集結(jié)果;

(3) 供電電源由市電處理后獲取，引入了較大的工頻干擾，增加了數(shù)據(jù)處理難度；

(4) 若導(dǎo)線較長(zhǎng)，則極易引入環(huán)境中的其他干擾，如電磁干擾等。

表面肌電分析系統(tǒng)——MCU

MCU采用MSP430F167，其片內(nèi)外圍豐富，有DMA、12位AD模塊(ADC12)、硬件乘法器(MPY)、USART、16位Timer及多達(dá)48個(gè)I/O口。本系統(tǒng)中，利用ADC12對(duì)肌電信號(hào)采樣，并對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行濾波處理，提高了采樣的準(zhǔn)確性;DMA配合ADC12使用，大大提高了讀取AD采樣結(jié)果的速度;MPY極大提高了數(shù)據(jù)處理速度。本系統(tǒng)運(yùn)行于8M時(shí)鐘下，且設(shè)定采樣頻率為2000Hz，完全滿足采樣間隔要求。

表面肌電分析系統(tǒng)介紹

本系統(tǒng)中，PC機(jī)軟件采用Visual C 設(shè)計(jì)完成，主要涉及的內(nèi)容為人機(jī)界面設(shè)計(jì)、串口通信編程、簡(jiǎn)單算法實(shí)現(xiàn)和文件讀寫(xiě)操作。人機(jī)界面設(shè)計(jì)主要用到一些按鈕、文本框等控件，用以提供對(duì)肌電信號(hào)采集裝置的控制;所有的通信編程使用控件MSCOMM實(shí)現(xiàn)，在PC機(jī)安裝CP2102驅(qū)動(dòng)后，本裝置會(huì)被識(shí)別為一個(gè)串口設(shè)備;簡(jiǎn)單算法主要實(shí)現(xiàn)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，還原為實(shí)際電壓值;讀寫(xiě)文件實(shí)現(xiàn)將讀取到的肌電信號(hào)以文本形式存儲(chǔ)下來(lái)，便于利用其他數(shù)學(xué)工具(如MATLAB)進(jìn)行分析處理。