近日,由中国中医科学院望京医院牵头、多家单位联合完成的研究论文《Biomechanical effects of traditional Chinese exercises on scoliosis: a combined finite element and surface electromyography analysis》正式发表于Frontiers in Bioengineering and Biotechnology(SCI 期刊)。该研究运用菲兹曼代理 BTS 无线表面肌电系统开展椎旁肌肌电信号采集,结合惯性运动捕捉与有限元仿真,探究健身气功・五禽戏 “鹿抵”、健身气功・易筋经 “九鬼拔马刀”两套传统导引功法对青少年特发性脊柱侧弯(AIS)的生物力学效应,为中医运动矫治脊柱侧弯探索量化评估方案。


本研究受试者分为两组:对 10 名 Lenke 1 型青少年特发性脊柱侧弯患者采集表面肌电数据;另纳入 10 名健康受试者采集脊柱节段运动学数据,用于驱动脊柱有限元模型。研究采用 BTS 无线表面肌电系统,以 1000Hz 采样频率记录侧弯患者双侧竖脊肌、多裂肌表面肌电信号,分析功法运动过程中肌肉 RMS 振幅、中位频率等指标,对比凹侧、凸侧椎旁肌的激活时序与激活强度特征;基于健康受试者的运动学输入构建有限元模型,解析椎间盘应力重分布规律,从 “肌肉神经激活‑脊柱力学响应” 维度,探索两套导引动作潜在的生物力学作用机制。
研究提示:鹿抵、九鬼拔马刀两套功法对双侧椎旁肌激活模式有不同调节趋势(校正后未达统计学显著,表述为探索性结果);部分动作可实现顶椎区域椎间盘应力重新分配,降低凹侧应力集中。该研究为传统导引运动用于脊柱侧弯保守康复提供初步生物力学证据。同时文章也指出,运动学数据取自健康成人,可能无法完全代表 AIS 患者真实的脊柱节段活动特征。
BTS 无线表面肌电系统在本次科研项目中,稳定完成动态运动场景下的肌电信号采集,有效过滤运动伪迹干扰,获取高质量原始 sEMG 数据,支撑论文完成肌肉激活对称性、中位频率等定量分析。该设备具备无线便携、采样精度高、多通道同步采集的特点,可与惯性捕捉、光学动作捕捉设备实现多源数据时间同步,广泛用于脊柱姿态、运动损伤、神经康复、运动人体科学方向的科研与临床评估工作,助力把主观康复现象转化为可测量、可复现的客观实验数据。

科研论文是检验设备性能的重要标尺。菲兹曼始终坚持服务医工交叉科研创新,BTS 表面肌电、baiobit 惯性捕捉、红外光学捕捉、PODIUM 测力系统整套生物力学工具链,已经大量服务国内高校、三甲医院、科研院所的康复、运动医学、人因工程课题。
未来,菲兹曼将继续深化与临床、科研单位协同合作,持续提供稳定可靠的量化测评硬件与技术支持,助力更多康复领域高水平科研成果产出,推动生物力学评估技术从实验室走向临床康复一线。
