62、中风运动恢复评估与脑机接口性能的研究进展

中风运动恢复评估与脑机接口性能的研究进展

1. 中风运动恢复评估的异质表面肌电传感系统

中风是全球常见的健康问题，对患者生活质量产生严重负面影响。中风后的运动障碍通常影响身体一侧，康复重点在于恢复受影响的神经肌肉功能和实现自主身体控制。

目前临床常用医疗量表方法评估中风患者运动功能，如Brunnstrom方法、Fugl - Meyer（FM）评估量表、运动评估量表（MAS）和Wolf运动功能测试（WMF）等。其中，FM评估是目前公认且应用最广泛的临床评估方法，但这些方法依赖医生主观评分，难以反映细微功能变化。

现有的商业表面肌电（sEMG）系统可分为原始sEMG采集系统和高密度sEMG采集系统。人体前臂肌肉密集且小，大臂和下肢肌肉大且相对稀疏，现有系统无法全面采集不同部位肌肉信息，给中风恢复效果的定量评估带来障碍。

为此，研究提出了一种用于中风运动恢复评估的异质sEMG传感系统。该系统有136个sEMG节点，其中128个节点聚集用于高密度sEMG数据采集，另外8个稀疏排列用于块状运动的sEMG数据采集。

1.1 异质sEMG传感集成解决方案

异质sEMG传感系统的整体架构由六部分组成：高密度sEMG采集模块、原始sEMG采集模块、微控制器单元、电源模块、以太网模块和图形用户界面。每八个高密度sEMG采集模块以菊花链方式连接，两种采集模块通过SPI与微控制器通信。采集的模拟信号经过放大、滤波和数字化处理后，发送到微控制器单元进一步处理，再通过以太网传输到图形用户界面。
- 原始sEMG采集模块 ：原始sEMG信号伴有多种噪声，如生理噪声、环境噪声、皮肤 - 电极界面的电化