基于变分模态分解-相干分析的肌间耦合特性

摘要：

肌间耦合是肢体运动过程中不同肌肉间的相互关联与相互协调作用.通过研究肌电信号(sEMG)间特征频段的耦合特性可以获得肌肉间的功能联系及中枢神经系统支配肢体运动的执行与协调方式机理.本文将变分模态分解与相干分析相结合,构建变分模态分解-相干分析模型,定量描述肢体运动中相关肌肉sEMG在特征频段的耦合特性.在20%最大自主收缩力静态负荷强度下,采集20名健康被试的sEMG,基于变分模态分解方法将sEMG时频尺度化,进而分析不同sEMG在特征频段的相干性,并计算显著相干面积指标,定量分析肌间特征频段的功能耦合特性.结果表明:低负荷静态握力维持过程中,指浅屈肌与尺侧腕曲肌、指浅屈肌与指伸肌的beta与gamma频段耦合强度随时间推进而增强;相较于指浅屈肌与指伸肌,疲劳状态下指浅屈肌与尺侧腕曲肌beta与gamma频段耦合强度变化更显著,且瞬时频率特征变化相似,揭示运动致疲劳过程中协同肌受中枢神经系统控制以更加同步的方式活动.

关键词：肌电信号、变分模态分解、相干分析、肌间耦合

所属期刊栏目：66

分类号：R74;TN9

资助基金：国家自然科学基金61271142;河北省自然科学基金F2015203372, F2014203246;河北省高等学校科学技术研究项目批准号:QN2016094资助的课题. Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant 61271142;the Natural Science Foundation of Hebei Province, ChinaGrant . F2015203372, F2014203246;the Science and Technology Research Project of Higher Education Institutions in Hebei Province, ChinaGrant QN2016094

在线出版日期：2017-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：379-389