表面肌电信号（SEMG）是反映肌肉活动的重要生物电信号，但它极其微弱、易受干扰且不稳定。要从中提取有价值的肌肉活动信息，精准的分析处理至关重要。阵列式表面肌电技术（High-Density Surface EMG, HD-sEMG）作为SEMG技术的重大发展，不仅继承了传统单通道SEMG的所有分析方法（如线性和非线性分析），更凭借其独特的多通道空间采样能力，在揭示肌肉深层特性方面展现出显著优势。

一、阵列式表面肌电的核心分析处理技术
阵列式表面肌电技术的强大之处在于其能同时捕捉肌肉表面多个位置的信号，从而构建出肌肉活动的“时空地图”。其核心分析处理围绕两大方向展开：
1. 多通道信号处理：揭示肌肉结构与功能细节

• 神经支配区精确定位： 同步显示多通道信号，能直观展现运动单位动作电位（MUAP）从神经肌肉接头（即神经支配区）向肌腱两端的双向传播轨迹（如图5-13A&B所示）。这使研究人员能精准定位肌肉中的神经支配区，这是传统单通道或针式肌电难以企及的。例如，研究已证明基于MUAP传播特性的自动检测方法准确率高达90%。
• 评估神经支配区稳定性与影响： 研究发现，即使在等长收缩状态下，神经支配区的位置也可能随收缩强度变化而发生位移（Pitulainen等研究）。这种位移会显著影响邻近通道的信号特征值（如RMS, MDF, CV）。因此，在测量前精确定位神经支配区至关重要，这能有效排除干扰通道信号，确保后续分析的准确性。
• 肌纤维传导速度计算： 通过分析信号在相邻电极间的传播时间差，可以计算肌纤维传导速度（CV），评估肌肉的生理状态。
• 信息冗余与可靠性提升： 多通道特性提供了信息冗余，允许研究者排除受干扰通道的数据，选择最优信号通道，从而更可靠地评估神经肌肉功能状态。

2. 肌电图像处理：可视化肌肉时空活动特性
阵列式SEMG数据天然适合进行图像化处理，将复杂的信号转化为直观的“肌肉活动图”。

• 构建肌电图像： 通过空间滤波和空间采样技术，结合插值算法（如双三次插值），可以将每个通道的肌电幅度（如RMS值）映射为图像中的像素亮度，生成肌电振幅图像（如图5-14所示）。这些图像清晰呈现神经支配区位置和MUAP的传播模式。
• 解剖特性分析： 应用图像处理技术（如多值滤波）可进一步分析肌肉的解剖或几何特性，使MUAP传播和神经支配区分布等信息更易于解读。
• 时空动态监测： 阵列式SEMG的核心优势之一是能实时可视化肌肉在不同任务中的时空活动变化。例如：

运动单位活动模式解析： 多通道信息为分解表面肌电信号、识别单个运动单位（MU）提供了可能。利用连续小波变换、盲源分离、模板匹配甚至卷积核补偿算法（如Farina等在192通道系统上的尝试），可以从复杂的叠加信号中提取MUAP波形、发放序列和频率等信息，揭示不同力量输出下运动单位的募集模式。这为理解神经控制策略和开发更先进的假肢控制方法（如直接利用中枢控制信息）开辟了新途径。
克服传统局限： 肌电特征图像有效弥补了传统SEMG对电极位置高度敏感的缺陷，基于不同特征值（振幅、频率等）构建的图像能更全面地反映肌肉的活动水平和功能状态。

结论：阵列式表面肌电的价值所在
阵列式表面肌电技术，通过结合先进的多通道信号处理和肌电图像可视化技术，为神经肌肉系统的功能评价提供了一种强大、无创且信息丰富的全新手段。它不仅能提供传统SEMG无法获取的关键信息（如精确的神经支配区定位、肌纤维传导速度、肌肉活动的精细时空特性），还能更深入地解析运动单位的活动模式。这使得阵列式SEMG在运动医学、康复工程、人机交互（如假肢控制）、肌肉功能研究和生物力学等领域具有广阔的应用前景，代表着肌电信号分析技术发展的前沿方向。

二、高密度表面肌电设备推荐——国产512通道无线高密度表面肌电测试系统
高密度表面肌电（high-density surface electromyography, HD-sEMG）作为一种先进的神经肌肉电活动评估技术，其核心价值在于采用高精度二维矩阵电极阵列，形成高密度肌电采集网络，实现了对肌肉电生理活动的精细化捕捉与全面解析。
相比传统表面肌电技术仅能记录肌肉激活状态、程度及顺序的局限性，HD-sEMG凭借其卓越的空间分辨率，能够绘制出肌肉活动的详细空间分布图，为实时观察肌肉动态提供了全新的视角。
此外，HD-sEMG还可用于研究肌纤维动作电位传导速度、神经支配区域判定以及运动单元动作电位（motor unit action potential, MUAP）解码等功能，从而深入探索神经肌肉电生理活动，揭示传统肌电技术难以捕捉的复杂且细微的肌肉活动信息。
HD-sEMG技术在肌肉功能研究、运动控制分析以及神经肌肉疾病机制探索中具有重要意义，并在运动科学、康复医学、神经科学、人机交互、假肢控制等领域展现出广阔的应用前景，为相关领域的研究与发展提供了强有力的技术支持。



1、产品概述
Oct-HD是一款分布式可穿戴无线高密度肌电采集分析系统。每个模块可同时采集64通道肌电信号及九轴运动姿态数据，能够便捷地固定在肢体和躯干各部位。基于专利同步技术，系统最高支持512通道同步工作，实现在线和离线状态下的多模块同步采样。内置全通道阻抗检测功能，可精准评估电极接触质量。配套软件提供神经元分解、肌电地形图、肌纤维传导速率等高级分析功能，支持一键操作，助力多学科研究。电控自锁基站可安全固定和存储采样模块，同时支持8通道辅助输入和外部同步输入输出功能，满足复杂实验需求。

2、软件优势

• 肌肉激活模式解读、肌肉放电空间维度解析、运动单元解码-神经肌肉放电深层解读；
• 肌电地形图、神经-肌肉传导速度、神经肌肉支配区识别、肌肉疲劳特征计算；
• 智能分析、简单易用、无需编程、出具报告、作图可直接用于论文中；
• 一键管理、一键配置模块，告别繁琐操作；

3、应用场景

• 康复诊断与评定、运动科学、人机工效、手势交互、机器人、假肢控制等领域。
• 多模态联用：可与脑电、近红外脑成像、运动生物力学、运动技能监测、康复评定等设备联合使用。

参考文献：《表面肌电图诊断技术临床应用》——李建华、王健主编
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