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中風患者康復運動中多通道肌間耦合特性分析
杜義浩; 楊文娟; 姚文軒; 齊文靖; 陳曉玲; 謝博多; 謝平 燕山大學電氣工程學院河北省測試計量技術及儀器重點實驗室; 河北秦皇島066004; 中國人民解放軍281醫院康復醫學科; 河北秦皇島066100
關鍵詞：中風患者 肌電信號 肌間耦合 相干分析 非負矩陣分解
摘要：針對中風康復患者運動功能障礙相關的神經肌肉異常耦合問題,本文研究多通道肌電信號間的功能耦合特性,對比分析健康人和中風患者的肌間耦合特征,進而挖掘中風康復患者運動功能障礙產生的病理機制。首先將交叉頻率相干分析與非負矩陣分解相結合,構建交叉頻率相干分析-非負矩陣分解模型,研究健康人和中風患者上肢肘關節屈伸運動中相關肌肉的線性耦合關系以及不同頻率比下的肌間非線性耦合特性,并分別計算顯著性相干面積和相干性值之和,定量描述多通道肌間線性和非線性耦合特性。結果表明:多通道肌間線性耦合關系存在頻段差異,低頻段內呈現的整體耦合性較強;中風患者肌間線性耦合強度在不同頻段內均低于健康被試對照組,且在beta和gamma頻段的耦合強度差異更加明顯。對于肌間非線性耦合,不同頻率比下的中風患者肌間耦合強度明顯低于健康被試對照組,同時在頻率比為1∶2下的耦合強度略高于頻率比為1∶3下的耦合強度。本文方法能為探索運動功能障礙患者的肌間耦合機制提供理論基礎。
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