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摘要：本文以推拿手法中的揉法为例，通过讨论揉法按摩专家实施揉法按摩时手臂表面肌电信号的特征规律，探索表面肌电信号在按摩手法评价中的应用。实验表明表面肌电信号可以实时记录推拿实施者手臂肌肉用力情况；能客观地评价实施者不同肌肉在操作过程中的施力情况，从而达到对推拿实施者的手法进行评价及校正的目的。
关键词：推拿手法；表面肌电信号；按摩评估
中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 21-0000-02
1 引言
1.1 推拿手法介绍
推拿手法即推拿中所施行的各种技巧动作。它通过许多不同形式的操作方法可刺激人体的经络穴位或特定部位。其中揉法是推拿手法中常用手法之一，是以手掌大鱼际或掌根，全掌，手指罗纹面着力，吸定于治疗部位，作轻柔缓和的环旋运动，并带动该处皮下组织一起揉动的手法。揉法分为大鱼际揉法、掌根揉法、中指揉法、三指揉法、拇指揉法。拇指揉法是以拇指罗纹面着力于施术部位，余四指置于相应的位置以支撑助力，腕关节微悬。拇指及前臂部主动施力，使拇指罗纹面在施术部位作轻柔的环旋揉动，频率每分钟120～160次左右。本实验中主要以拇指揉法为实例实施相关实验。
1.2 表面肌电信号介绍
表面肌电信号（SEMG）是从肌肉表面通过电极引导，记录下来的神经肌肉系统活动时的生物电变化的一维时间信号来反映神经肌肉的活动。随着肌电生理研究的深入和肌电检测技术的发展，表面肌电信号（SEMG）的应用越来越广泛，尤其是在肌肉收缩特征方面的探索和研究取得了很大的进步。目前，研究表明SEMG在临床医学的神经肌肉疾病诊断、在人机工效学领域肌肉工作的工效学分析，在康复医学领域的肌肉功能评价以及在体育科学中的疲劳判定、运动技术合理性分析、肌纤维类型和无氧阈值的无损伤性预测等方面均有重要实用价值。
1.3 本文研究目的
通过本项目的前期实验研究已经得出结论：在揉法操作过程中，主要是由按摩者的三角肌、肱二头肌、旋前圆肌、桡侧腕长伸肌、指伸肌进行用力。因此本研究通过在实施揉法按摩时，实时采集按摩者这五块肌肉的肌电信号，探讨肌电信号变化特征与揉法按摩力度的关系；实时监测按摩者肌肉用力情况，分析肌肉用力比例，从而评估按摩者的动作是否规范，对于动作不规范者给出相应的用力指导。
2 研究对象及方法
2.1 研究对象
参加测试的人员分为两组，第一组为长春大学特教学院推拿教研室教师5人，第二组为学生组，由长春大学针推系2011级本科生10人组成，本组成员均未接触过推拿临床实习。15位测试人员中，男10例，女5例。所有测试人员近期均无明显的上肢损伤史，实验前24小时未从事过上肢剧烈运动。
2.2 实验方式
测试前，所有受试人员静息15分钟，避免心理因素干扰，按揉法传统操作要领，每个实验对象操作2遍，实时采集SEMG，手法操作每遍5分钟，中间间隔20分钟，以保证同一性和可重复性，以及提高组与组之间的可比性。实验数据的采集为专业人员操作，以减少误差，增强可靠性。
2.3 表面肌电信号的采集
表面肌电信号采集采用双电极引导法记录 SEMG。选用一次性黏贴表面电极，记录电极分别放置在三角肌、肱二头肌、旋前圆肌、桡侧腕长伸肌、指伸肌的肌腹处，并按要求贴放参照电极间距为2厘米。
实时采集2组SEMG，每组信号采集结果如图2-1所示。
2.4 表面肌电信号的分析方法
SEMG信号的分析主要集中在时域和频域两个方面。本研究中我们主要分析时域方面的
积分肌电值 （integrated EMG，iEMG）、平均肌电值（average EMG，AEMG）、均方根值（root-mean-square，RMS）、峰值（peak value）等主要参数。其中iEMG是指所得肌电信号经整流滤波求单位时间内曲线下面积的总和，值的大小在一定程度上反映参加工作的运其动单位的数量多少和每个运动单位的放电大小。该指标主要体现肌肉在单位时间内的收缩特性。经研究表明肌肉收缩时，iEMG与肌力之间存在着线性关系。当肌肉收缩的力量iEMG增强时，参加工作的运动单位数量增多并且每个运动单位的参放电增加，因此，iEMG随之增加。RMS值是放电有效值，大小决定于肌电幅值变其化。峰值体现信号强度。为了能更好地分析实验数据，首先对所得原始信号进行修正处理，去掉噪音，然后对修正后信号进行量化得到直方图。
2.5 实验结果分析
由于不同组别的人对揉法的理解不同，动作表现也有差异，不同肌肉在操作过程中的施力或做功不一样。因此对揉法按摩手法进行评估较为困难。
在本实验中，分别对2组施术者的三角肌、肱二头肌、旋前圆肌、桡侧腕长伸肌、指伸肌进行3次的募集结果进行卡方检验，发现在这15组数据中，除肱二头肌在第2次测试中所得结果没有显著差异外，其余结果均有明显差异。说明2组成员在2次测试中，5组肌肉相对施力是完全不同的。从学生组的总体情况看，每组表面肌电信号波峰值较小，说明用力较轻；教师组表面肌电信号波峰值较大，并且在前后2次测试中峰值变化幅度较小，说明教师组所用肌肉都使用了较大的力并且力道均匀。在2次测试中，学生组的5块肌肉收缩力均和教师组有显著差异，这说明学生组在揉法操作过程中，5块肌肉收缩力较小，反应出他们的屈肘、前臂旋转及伸腕的动作幅度小，而同时教师组在第2次操作中伸腕之力较有区别。因此，通过实验表明动态观察表面肌电图的变化能客观地评价施术者不同肌肉在操作过程中的施力情况。
3 结论
在揉法操作中，通过对教师组和学生组手臂肌肉信号地实时监测，并利用SEMG信号数值为参数，对揉法做定量化的研究，从而为揉法确定规范化依据。实验表明SEMG信号可以实时纪录推拿施术者手臂肌肉用力情况；能客观地评价施术者不同肌肉在操作过程中的施力情况，并且能反映专业学生应加强或减弱那块肌肉的力度，以保证手法的正确性，对提高学生按摩手法训练成绩非常有意义。
参考文献：
[1]严隽陶.新世纪全国高等中医药院校规划教材-推拿学[M].北京：中国中医药出版社，2004：85.
[2]王坤，王成俊，罗二平等.基于幅频联合分析法对肌肉疲劳状态下表面肌电信号时、频域变化规律的研究[J].中国医学物理杂志，2010，27（4）：2030-2038.
[3]Frigo C， Crenna P. Multichannel SEMG in clinical gait analysis： a review and state-of-the-art. Clin- Biomech （Bristol， Avon）. 2009.24（3）： 236-245.
[4]李强.表面肌电信号的运动单位动作电位检测[D].合肥：中国科学技术大学，2008.
基金项目：吉林省科技厅自然科学基金（项目编号：201215112， 201215111）
长春市科技局项目（10GH14）
[作者简介]冯萍（1977-），女，吉林通化人，讲师，硕士，主要从事网络技术、数字信号处理技术研究。
关键词：推拿手法；表面肌电信号；按摩评估
中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 21-0000-02
1 引言
1.1 推拿手法介绍
推拿手法即推拿中所施行的各种技巧动作。它通过许多不同形式的操作方法可刺激人体的经络穴位或特定部位。其中揉法是推拿手法中常用手法之一，是以手掌大鱼际或掌根，全掌，手指罗纹面着力，吸定于治疗部位，作轻柔缓和的环旋运动，并带动该处皮下组织一起揉动的手法。揉法分为大鱼际揉法、掌根揉法、中指揉法、三指揉法、拇指揉法。拇指揉法是以拇指罗纹面着力于施术部位，余四指置于相应的位置以支撑助力，腕关节微悬。拇指及前臂部主动施力，使拇指罗纹面在施术部位作轻柔的环旋揉动，频率每分钟120～160次左右。本实验中主要以拇指揉法为实例实施相关实验。
1.2 表面肌电信号介绍
表面肌电信号（SEMG）是从肌肉表面通过电极引导，记录下来的神经肌肉系统活动时的生物电变化的一维时间信号来反映神经肌肉的活动。随着肌电生理研究的深入和肌电检测技术的发展，表面肌电信号（SEMG）的应用越来越广泛，尤其是在肌肉收缩特征方面的探索和研究取得了很大的进步。目前，研究表明SEMG在临床医学的神经肌肉疾病诊断、在人机工效学领域肌肉工作的工效学分析，在康复医学领域的肌肉功能评价以及在体育科学中的疲劳判定、运动技术合理性分析、肌纤维类型和无氧阈值的无损伤性预测等方面均有重要实用价值。
1.3 本文研究目的
通过本项目的前期实验研究已经得出结论：在揉法操作过程中，主要是由按摩者的三角肌、肱二头肌、旋前圆肌、桡侧腕长伸肌、指伸肌进行用力。因此本研究通过在实施揉法按摩时，实时采集按摩者这五块肌肉的肌电信号，探讨肌电信号变化特征与揉法按摩力度的关系；实时监测按摩者肌肉用力情况，分析肌肉用力比例，从而评估按摩者的动作是否规范，对于动作不规范者给出相应的用力指导。
2 研究对象及方法
2.1 研究对象
参加测试的人员分为两组，第一组为长春大学特教学院推拿教研室教师5人，第二组为学生组，由长春大学针推系2011级本科生10人组成，本组成员均未接触过推拿临床实习。15位测试人员中，男10例，女5例。所有测试人员近期均无明显的上肢损伤史，实验前24小时未从事过上肢剧烈运动。
2.2 实验方式
测试前，所有受试人员静息15分钟，避免心理因素干扰，按揉法传统操作要领，每个实验对象操作2遍，实时采集SEMG，手法操作每遍5分钟，中间间隔20分钟，以保证同一性和可重复性，以及提高组与组之间的可比性。实验数据的采集为专业人员操作，以减少误差，增强可靠性。
2.3 表面肌电信号的采集
表面肌电信号采集采用双电极引导法记录 SEMG。选用一次性黏贴表面电极，记录电极分别放置在三角肌、肱二头肌、旋前圆肌、桡侧腕长伸肌、指伸肌的肌腹处，并按要求贴放参照电极间距为2厘米。
实时采集2组SEMG，每组信号采集结果如图2-1所示。
2.4 表面肌电信号的分析方法
SEMG信号的分析主要集中在时域和频域两个方面。本研究中我们主要分析时域方面的
积分肌电值 （integrated EMG，iEMG）、平均肌电值（average EMG，AEMG）、均方根值（root-mean-square，RMS）、峰值（peak value）等主要参数。其中iEMG是指所得肌电信号经整流滤波求单位时间内曲线下面积的总和，值的大小在一定程度上反映参加工作的运其动单位的数量多少和每个运动单位的放电大小。该指标主要体现肌肉在单位时间内的收缩特性。经研究表明肌肉收缩时，iEMG与肌力之间存在着线性关系。当肌肉收缩的力量iEMG增强时，参加工作的运动单位数量增多并且每个运动单位的参放电增加，因此，iEMG随之增加。RMS值是放电有效值，大小决定于肌电幅值变其化。峰值体现信号强度。为了能更好地分析实验数据，首先对所得原始信号进行修正处理，去掉噪音，然后对修正后信号进行量化得到直方图。
2.5 实验结果分析
由于不同组别的人对揉法的理解不同，动作表现也有差异，不同肌肉在操作过程中的施力或做功不一样。因此对揉法按摩手法进行评估较为困难。
在本实验中，分别对2组施术者的三角肌、肱二头肌、旋前圆肌、桡侧腕长伸肌、指伸肌进行3次的募集结果进行卡方检验，发现在这15组数据中，除肱二头肌在第2次测试中所得结果没有显著差异外，其余结果均有明显差异。说明2组成员在2次测试中，5组肌肉相对施力是完全不同的。从学生组的总体情况看，每组表面肌电信号波峰值较小，说明用力较轻；教师组表面肌电信号波峰值较大，并且在前后2次测试中峰值变化幅度较小，说明教师组所用肌肉都使用了较大的力并且力道均匀。在2次测试中，学生组的5块肌肉收缩力均和教师组有显著差异，这说明学生组在揉法操作过程中，5块肌肉收缩力较小，反应出他们的屈肘、前臂旋转及伸腕的动作幅度小，而同时教师组在第2次操作中伸腕之力较有区别。因此，通过实验表明动态观察表面肌电图的变化能客观地评价施术者不同肌肉在操作过程中的施力情况。
3 结论
在揉法操作中，通过对教师组和学生组手臂肌肉信号地实时监测，并利用SEMG信号数值为参数，对揉法做定量化的研究，从而为揉法确定规范化依据。实验表明SEMG信号可以实时纪录推拿施术者手臂肌肉用力情况；能客观地评价施术者不同肌肉在操作过程中的施力情况，并且能反映专业学生应加强或减弱那块肌肉的力度，以保证手法的正确性，对提高学生按摩手法训练成绩非常有意义。
参考文献：
[1]严隽陶.新世纪全国高等中医药院校规划教材-推拿学[M].北京：中国中医药出版社，2004：85.
[2]王坤，王成俊，罗二平等.基于幅频联合分析法对肌肉疲劳状态下表面肌电信号时、频域变化规律的研究[J].中国医学物理杂志，2010，27（4）：2030-2038.
[3]Frigo C， Crenna P. Multichannel SEMG in clinical gait analysis： a review and state-of-the-art. Clin- Biomech （Bristol， Avon）. 2009.24（3）： 236-245.
[4]李强.表面肌电信号的运动单位动作电位检测[D].合肥：中国科学技术大学，2008.
基金项目：吉林省科技厅自然科学基金（项目编号：201215112， 201215111）
长春市科技局项目（10GH14）
[作者简介]冯萍（1977-），女，吉林通化人，讲师，硕士，主要从事网络技术、数字信号处理技术研究。