第期期刊论文分享
题目：
脑卒中后偏瘫步态动态肌肉行为的超声测量
作者：XinChen,1,2,3XudongZhang,1,2,3WenxiuShi,1,2,3JunWang,4YunXiang,4YongjinZhou,1,2,3andWan-ZhangYang5
深圳大学生物医学工程学院，广东省生物医学测量与超声成像重点实验室，医院，医院，
摘要：
脑卒中后偏瘫状态的定量评估仍具有挑战性。本研究旨在应用超声技术测量和研究脑卒中后偏瘫步态的动态肌肉行为。12例偏瘫患者在跑步机上行走，同时记录腓肠肌内侧肌的肌电图、关节角度和超声。利用先前报道的跟踪算法，从超声图像中自动提取羽状角。计算步态周期中双侧(受影响侧和未受影响侧)肌电图(emg)、关节角和羽状角的特征。结果表明，羽状角可以作为肌肉连续收缩的重要形态指标。受影响侧与未受影响侧羽状角的变化规律不同于肌电图。这些结果表明，超声提取的形态参数可以提供不同于肌电图所提供的偏瘫步态信息。
实验目的：
由于超声(US)具有非侵入性、实时性、易用性等独特优势，已被广泛应用于测量静态和动态收缩时肌肉羽状角变化。US已被证明可以可靠地测量肌肉厚度、纤维长度、羽状角、收缩率和横断面积的变化。有几项研究研究了卒中后损伤对静态收缩时超声测量的肌肉结构的影响[25,26]。
由于中风后肌肉无力，患侧出现明显的结构变化。然而，以往的超声研究都是对不同收缩条件下的静态值进行测量，而对偏瘫步态下连续肌肉行为的研究尚未明确。虽然已有一些研究将我们应用于研究人类跑步和步行时的动态肌肉行为，但很少用于偏瘫步态研究。本研究采用实验和数据分析平台对肌电图、关节角度、超声信号进行动态采集。对12例偏瘫患者的步态进行测量，分析其肌肉行为特点。本研究的目的是探讨脑卒中后向列相步态的动态肌肉行为。
实验方法：
患者以自己选择的速度在踏面机上行走60秒。步行速度在1.0公里/小时到1.5公里/小时之间。在某些情况下，为了确保安全，允许病人抓住栏杆保持平衡。对每例患者的下肢(患侧和未患侧)分别进行两次实验。受试者在每次测试后休息几分钟。
数据采集和同步。行走过程中，从内侧重症无力肌神经束同时记录肌电图(EMG)、关节角度和US。采用电子线性阵列探头实时b型超声扫描仪对重症无力肌肉进行了纵向超声成像。
实验结果：
表明，羽状角可以作为肌肉连续收缩的重要形态指标。
讨论：
讨论在这项研究中，我们同时收集了来自重症无力肌肉在偏瘫状态下的US、EMG和关节角度信号。目的是检查下肢肌肉活动的收缩模式，并比较受影响和未受影响的两侧。据我们所知，这是首次尝试使用超声波来研究偏瘫步态中连续的肌肉行为。步态分析的传统方法是测量步态的时空参数、肌电图、运动学和动力学。在这些技术中，动力学变量是指由关节产生的力所产生的力矩。
超声评估的动态肌肉结构变化是比动态变量更直接的测量，并有潜力提供更多关于中风步态的信息。已有研究表明超声脑电图有助于测量脑卒中后损伤的影响[25,26]。在本研究中，我们开发了一种图像跟踪算法来自动提取GM肌肉羽状角的连续变化，使得在更高的时间分辨率下识别肌肉形态成为可能。
该方法的另一个优点是，与传统的EMG信号相比，US信号可以显示更多的半对称模式信息。如图6所示，受影响侧和未受影响侧的EMG曲线波形相似，幅度差异显著。
本研究的实验装置有几个不足之处。首先，尽管我们试图通过从一个采样时间到下一个采样时间的视觉反馈将探针保持在相同的成像平面上，但是3D肌肉结构的成像部分并不完全一致。因此，羽状角度估计可能包含不准确的值，换句话说，肌肉的纵向成像不可能充分反映肌肉的三维运动。更好的成像设备和设置，以及更全面的建模，有助于在未来的研究中揭示超声图像中的羽状角动态。
其次，我们并没有对所有的患者使用固定的步行速度。众所周知，速度对步态模式有很强的影响，无论是运动学还是动力学。本文对12例偏瘫患者的步态进行了测量，并对其肌肉行为特征进行了分析。因此，超声可以作为临床应用中评估偏瘫患者的一种有用的辅助工具。
思考：
肌肉形态同力量、肌肉发力启动的相关关系的对比；
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