StimEMG:一个电肌图记录系统,可实时删除时间变化的电刺激器件

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 康复技术 康复技术 康复技术
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 闭环功能电刺激 (FES) 系统有助于患者的运动功能恢复.
• 实时FES参数调整将时间变化的刺激器件引入到电肌图 (EMG) 信号中.
• 文物挑战肌肉收缩状态的准确监测,阻碍了FES系统的有效性.

研究的目的:

• 开发一个EMG采集系统,StimEMG,能够减轻时间变化的刺激工件.
• 在闭环FES应用中提高EMG信号监控的准确性.
• 为了比较SAG-RLS新战略与现有方法的表现.

主要方法:

• 开发了嵌入刺激工件生成 (SAG) 电路和递归最小方程 (RLS) 适应过器的StimEMG系统.
• 测试SAG-RLS策略与模拟的EMG信号被人工物污染.
• 用8个人类实验对StimEMG系统进行实验验证.

主要成果:

• 与基于格拉姆-施密特的方法相比,SAG-RLS方法在无色和干净的EMG信号之间显示出明显更高的相关性 (模拟:0.98与0.65;实验:0.99与0.52).
• SAG-RLS实现了卓越的文物抑制,导致更高的信号噪声比率 (模拟:12.83比1.54) 和噪声排斥比率 (实验:2.32比1.92).
• 该系统的性能改进归因于SAG单元能够跟踪文物变化的能力.

结论:

• 与SAG-RLS战略一起开发的StimEMG系统有效地从EMG信号中删除时间变化的刺激工件.
• 这种强大的EMG采集模块提高了用于患者康复的闭环FES系统的可靠性.
• 该SAG-RLS方法提供了比以前的文物移除技术显著的进步.