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撰写表面肌电数据（sEMG Data）学术报告的标准

如何撰写surface EMG有关的报告呢？通过阅读这篇文章或许可以解开疑惑，也为日后撰写学术论文提供帮助。

Roberto Merletti博士编写的肌电图数据报告标准得到了国际电生理学和运动学学会（ISEK）的认可，该标准发表在《肌电图和运动学杂志》（Journal of Electromyography and Kinesiology），标准包括以下方面：

表面电极

有关肌电图表面记录的报告应包括：

电极材料（例如；Al/AgCl,等）;
电极形状（圆形，条形，矩形）;
尺寸（例如，直径、半径、宽度x长度）;
使用的凝胶或软膏，用于清洁皮肤的酒精，打磨皮肤，剃掉毛发等;
电极间距离;
电极位置，相对于肌腱的肌肉方向，运动点和运动方向。

EMG 检测

检测模式和放大应该通过以下描述：

单极，差分，双差分等；
输入阻抗；
共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio，CMRR）；
信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）；
使用的实际增益范围。

原始EMG的滤波应通过以下方式指定：

滤波器类型 (e.g., Butterworth, Chebyshev, etc.)；
低通和/或高通截止频率；
截止斜率（dB/octave 或 dB/decade）。

注：表面EMG信号的功率密度函数在5-10Hz至400-450Hz范围之外的其他频率信号可忽略不计。

整流

如果进行模拟信号整流，则应规定全波或半波整流。

EMG信号的计算机采样

在EMG的计算机处理中，考虑这些重要因素是很重要的：建议将原始的EMG（经过放大和带通滤波后）存储在计算机中进行数字处理。

最小可接受采样频率是带通滤波器的最高频率截止值的至少两倍，例如，如果使用10-400Hz的带通滤波器，则用于将信号存储在计算机中的最小采样率应至少为800Hz（400×2），由Nyquist theorem所规定，最好更高以提高精度和分辨率。低于最高频率截止值两倍的采样率是不正确的，除非有证据表明在低通滤波器的最高信号频率和截止频率之间的频带中没有噪声。如果在计算机中采样和存储数据之前使用硬件进行低通滤波器的校正和平滑，则由于线性包络的带宽减小，采样率可能大幅降低。50-100Hz的频率足以将肌电包络引入计算机。应提供用于将数据采样到计算机中的A/D卡位数、型号、制造商。

幅度处理

肌电信号的处理方法有多种。用给定时间常数（10-250 ms）的低通滤波器平滑整流信号通常被描述为“用时间常数x ms的低通滤波器平滑”。高于25-30ms的时间常数会引入可检测的延迟，且仅当关注平均振幅（移动加权平均值）时才应使用，而不应使用与其他事件的任何时序关系。建议使用数字非因果fir线性相位滤波器。通过给出时间常数值和/或截止频率以及所使用的低通滤波器的阶数，上述过程可以描述为“线性包络检测”。将此过程产生的EMG指定为“积分EMG（IEMG）”是不正确。

在时间间隔T上整流的EMG的平均值被定义为平均整流值 (Average Rectified Value，ARV) 或平均振幅值 (Mean Amplitude Value，MAV)，并被计算为校正后的肌电图在时间间隔T上的积分除以T。提供幅度信息的另一种可接受的方法是“均方根”或RMS，其定义为均方值的平方根。正如ARV一样，这个量是为一个特定的时间间隔T定义的，这个时间间隔T必须指明。平滑，低通滤波，平均整流或RMS值是电压，并以伏特（V）为单位测量。有时会报告积分EMG(IEMG)。在这种情况下，信号在一个时间间隔内积分（未滤波！），因此IEMG是电压曲线下的面积，以V/s为单位测量。

频域EMG信号处理

EMG 的功率密度谱（Power Density Spectra, PSD）应包括：

每个频谱估计使用的时间周期（time epoch）
进行傅立叶变换之前使用的窗口类型 (例如rectangular, Hamming等)
使用的算法 (例如FFT)
应用零填充 (如果有)
得到的频率分辨率
用于计算中位频率（Median Frequency，MDF），平均频率（Mean Frequency，MNF），力矩（moments）等的公式。

其他处理技术，特别是新技术，必须有完整的科学描述。

标准化/归一化

在力/力矩与EMG相关的研究中，相对于最大自主收缩（maximal voluntary contraction, MVC）的值，通常将力/力矩及其相应的EMG归一化，从受试者获得MVC的最佳估计需要一些初步训练。如果没有经过训练，MVC可能比经过适当训练后获得的MVC低20-30％，导致错误的结论或数据解释。可以在应该描述的不同条件下执行MVC的估计（例如，具有/不具有生物反馈，受试者的位置，接近感兴趣的关节条件等）。相对于其MVC值标准化力/扭矩。通常用MVC作为100％的力/扭矩进行，其他力水平表示为MVC的适当百分比。类似地，与100％MVC相关的EMG被指定为100％及其分数。力/力矩和肌电标准化应包括其他相关信息，如等长收缩中的关节角度和/或肌肉长度，以及非等长收缩时关节角度、肌肉长度、缩短或拉长速度和负荷的范围。

总之，在标准化数据时应提供以下信息：

如何训练受试者，获得MVC的关节角度和/或肌肉长度条件以及相邻关节的角度，例如，对于肘关节屈曲的研究，应提供腕关节和肩关节的状况；
力量上升率；
缩短或拉长收缩的速度；
非等长收缩的关节角度或肌肉长度范围；
非等长收缩负荷。

用于估计肌纤维传导速度的EMG处理

肌纤维传导速度（muscle fiber conduction velocity，MFCV）的估计应包括：

电极尺寸，类型和位置；
电极间距；
使用的信号（例如两个单个或两个双差分信号，来自线性阵列的多个信号等）；
用于延迟估计的算法（例如，参考点之间的延迟，如过零点、时域互相关、频域估计等）；
获得延迟分辨率。

EMG 串扰

应该确定感兴趣的肌肉附近肌肉的EMG串扰不会污染记录的信号。应仔细规划选择合适的电极尺寸，电极间距离和肌肉上记录的位置，尤其是在许多较窄的肌肉紧紧聚集的区域（例如，前臂）上采集时，或者当使用薄肌肉（例如，斜方肌）时。

当从具有皮下脂肪组织的区域（例如，腹部，臀部，胸部等）记录表面肌电图时也应该小心。

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