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申请/专利权人：杭州电子科技大学
申请日：2020-07-23
公开（公告）日：2024-06-07
公开（公告）号：CN111708983B
主分类号：G06F17/16
分类号：G06F17/16;G06F17/18;A61B5/397
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.07#授权;2020.10.27#实质审查的生效;2020.09.25#公开
摘要：本发明公开了一种卒中后上肢肌间协同耦合分析方法，本发明首先进行上肢运动过程中多通道表面肌电信号的同步采集和预处理；然后对预处理后的数据进行非负矩阵分解；通过预先设置分解层数，将分解后的两个矩阵和相乘，得到重构数据矩阵，计算解释性方差；再判断协同与非协同关系；最后计算相干性度量不同频段的肌间耦合强度。本发明从运动的产生与执行角度，探讨肌肉协同模型中协同肌的耦合强度差异，能够为卒中患者运动康复过程提供生理依据。
主权项：1.一种卒中后上肢肌间协同耦合分析方法，其特征在于：该方法包括以下主要步骤：步骤1，上肢运动过程中多通道表面肌电信号的同步采集和预处理；步骤2，对预处理后的数据进行非负矩阵分解；具体为：根据肌肉协同理论，将肌肉的活动状态表示为肌肉协同单元和激活尺度系数的线性组合： 其中，Vi,j表示大小为m×n的sEMG数据矩阵，m＝8为所记录的肌肉数目，n为采样点数，Vi',j为重构矩阵；W为协同单元矩阵，Wi,k为肌肉i在协同层k中的相对贡献权重，包含肌肉共激活的空间信息；H为激活尺度系数矩阵，Hk,j为协同层k在时间上的激活尺度大小，包含协同招募的时间信息；K为提取的协同作用的数目；步骤3，确定协同数目；具体为：通过预先设置分解层数，将分解后的两个矩阵和相乘，得到重构数据矩阵，计算解释性方差步骤4，判断协同与非协同关系；具体为：对肌肉协同向量进行最大值归一化处理，通过设定阈值的方式确定肌间协同与非协同关系；如果归一化后的值大于阈值，则认为该肌肉在协同作用中是显著激活的，与最活跃的肌肉具有协同关系，反之则不具有；步骤5，相干性度量不同频段的肌间耦合强度；具体为：假设两肌电信号X、Y在频率f处的相干性为CohXYf，相干性程度用显著相干性阈值CL描述，超过CL时表示两肌电信号相干显著；为了定量分析不同频段下肌间耦合强度，定义α、β和γ频段相干性区域面积如下： 其中，Δf为频率分辨率，Aα、Aβ、Aγ值越大，表示该频段内肌间耦合强度越高。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 杭州电子科技大学 一种卒中后上肢肌间协同耦合分析方法
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