2024 年基于 Delsys 肌电系统的跨学科研究文献汇总（二）
十二、BiomedicalSignal Processing and Control
文献 1
《Exploration of deep learning-drivenmultimodal information fusion frameworks and their application in lower limbmotion recognition》
作者：Changhe Zhang, Zidong Yu,..., Sheng Quan Xie
发表日期：2024-10-01
简介：开发深度学习驱动的多模态信息融合框架用于下肢运动识别。使用14个双极表面电极（<DE2.1; Delsys>）采集双侧胫骨前肌、腓肠肌等7块肌肉sEMG信号，结合机械传感器实现25.5±2.1岁受试者的精细动作解析，为康复机器人控制提供新方法。
文献 2
《A robust feature adaptation approachagainst variation of muscle contraction forces for myoelectric patternrecognition-based gesture characterization》
作者：Frank Kulwa,Yongcheng Li,...,Guanglin Li
发表日期：2024-09-01
简介：该研究针对基于肌电模式识别的手势表征，提出一种能应对肌肉收缩力变化的稳健特征自适应方法。数据采集采用Delsys Inc. 的商用肌电数据收集系统，通过 6 个无线双极传感器记录参与者残臂信号，其中 4 个传感器置于前臂周围，2 个置于屈肌和伸肌，为肌电手势识别的稳定性研究提供了技术支持。
文献 3
《Muscle synergies and muscle networks inmultiple frequency components in post-stroke patients》
作者：Kunkun Zhao,Yizhou Feng,...,Jianqing Li
发表日期：2024-09-01
简介：该研究探究中风后患者在多个频率成分中的肌肉协同作用和肌肉网络。记录 8 块肩臂肌肉的表面肌电信号，包括斜方肌、三角肌前中后束、胸大肌、冈下肌、肱二头肌和肱三头肌，使用 Delsys（Boston, MA）的Trigno 8 设备，电极放置遵循 SENIAM 建议，肌电信号在线带通滤波（20-450Hz）并以 2000Hz 采样，为中风患者的神经肌肉功能研究提供了依据。
文献 4
《Comparison of fine-tuned single-source andmulti-source approaches to surface electromyogram pattern recognition》
作者：Takayuki Hoshino,Suguru Kanoga,...,Atsushi Aoyama
发表日期：2024-08-01
简介：该研究比较了微调的单源和多源方法在表面肌电信号模式识别中的表现。参照 NinaPro DB5 设置，让受试者完成 40 种动作和手势（每种动作重复 6 次，每次 5 秒），使用 Delsys 公司的Trigno 无线电极（12 通道，采样率 2000Hz）记录右前臂肌电信号，信号经 5 阶 Butterworth 滤波器进行 15-500Hz 带通滤波，为肌电信号模式识别算法的优化提供了实验依据。
文献 5
《Automated detection and removal ofartifacts from sEMG signals based on fuzzy inference system and signaldecomposition methods》
作者：Mohamed Ait Yous,Said Agounad,Siham Elbaz
发表日期：2024-08-01
简介：该研究提出基于模糊推理系统和信号分解方法的表面肌电信号伪迹自动检测与去除方法。使用 NINAPRO 公开数据库中的肌电数据（40 名健康受试者，12 通道，采样率2kHz，通过 Delsys TM Trigno 无线系统记录），选取包含 23 种抓握和功能动作的练习 C（每个手势持续 5 秒，连续重复 6 次，间隔 3 秒休息）进行分析，为提高肌电信号质量提供了新方法。
文献 6
《An alternative EMG normalization method:Heterogeneous recurrence quantification analysis of isometric maximum voluntarycontraction movements》
作者：Goksu Avdan,Cheng-Bang Chen,Sinan Onal
发表日期：2024-07-01
简介：该研究提出一种表面肌电信号标准化的替代方法，表面肌电信号能为人体肌肉骨骼特性提供有价值的见解。传统通过峰值最大自主收缩（MVC）进行标准化的方法，因依赖平滑和窗口长度等预处理步骤，可能导致结果变异，本研究通过非线性技术（递归量化分析和异质递归量化分析）标准化肌电预处理步骤，为肌电信号的标准化提供了新方法。
文献 7
《A Multi-Indicator evaluation method forHuman-Machine effectiveness of lower limb wearable exoskeleton》
作者：Cheng Chen,Jian Lv,Zhao Xu
发表日期：2024 年 5 月 1 日
简介：该研究提出了一种下肢可穿戴外骨骼人机有效性的多指标评估方法。使用美国马萨诸塞州 Delsys 公司的 TrignoTM 无线肌电采集系统，以 1925Hz 的频率采集表面肌电信号，并以 75Hz 的频率采集运动捕捉信号。同时，使用李克特式量表定量获取实验中受试者的主观感知。
十三、Frontiers In Neuroscience
文献1
《Walking and scuba diving assistedamphibious exoskeleton robots》
作者：Shuai Wang, Yinuo Yao,..., Xinyu Wu
发表日期：2024-09-27
简介：设计水陆两栖外骨骼机器人的动力辅助控制与肌电疲劳评估系统。采用<Delsys公司EMG传感器>（单件仅14克）通过EtherCAT总线通信，内置滤波降噪功能实现水下运动信号采集，支持Simulink在线数据监测。
文献 2
《A rotary transformer cross-subject modelfor continuous estimation of finger joints kinematics and a transfer learningapproach for new subjects》
作者：Chuang Lin,Zheng He
发表日期：2024-03-20
简介：该研究采用第二个 Ninapro 数据库（DB2），该数据库包含 40 名健康受试者在 50 种姿势（如腕部、手部、抓握和功能性运动模式）下的表面肌电信号记录。原始表面肌电信号通过 Delsys Trigno 无线系统从 12 个电极采集，采样频率 2kHz；同时，22 传感器的CyberGlove II 数据手套以 20Hz 采样频率测量手部运动学，随后重采样至 2kHz，构建旋转变压器跨受试者模型用于手指关节运动学连续估计，并提出新受试者的迁移学习方法，为肌电驱动的手指运动估计提供了技术支持。
文献 3
《Improvingwheelchair user sitting posture to alleviate lumbar fatigue: a study utilizingsEMG and pressure sensors》
作者：Zizheng Huang, Jianwei Cui,..., Siji Yu
发表日期：2024 年 2 月 1 日
简介：该研究利用表面肌电（sEMG）和压力传感器，旨在改善轮椅使用者的坐姿以缓解腰部疲劳。文中提及相关研究使用 Delsys Bagnoli 8 通道肌电仪和基于表面肌电传感器的单差系统收集sEMG 数据，并以频域分析中的平均功率频率（MNF）作为指标研究手臂运动时肌肉疲劳的进展情况，为轮椅使用者腰部疲劳缓解的研究提供了参考方法。
十四、Brain Sciences
文献1
《Post-Movement Beta Synchrony InhibitsCortical Excitability》
作者：Edward Rhodes, William Gaetz,..., Estate (Tato) Sokhadze
发表日期：2024-09-26
简介：探究运动后β同步对皮质兴奋性的抑制作用。使用<Bagnoli 2通道手持式EMG系统（DelSys Inc.）>以2048Hz记录右侧第一骨间肌活动，电极采用10mm银条双极差分设计，结合数字模拟转换器（Power 1401-3）实现高精度信号采集。
十五、Gait & Posture
文献1
《Mechanisms of gait speed changes inmiddle-aged adults》
作者：Vinayak Vijayan, Shanpu Fang,..., Megan E Reissman
发表日期：2024-09-26
简介：分析中年人步速变化的生物力学机制。通过<Delsys表面肌电系统>以1500Hz记录右侧股外侧肌、胫骨前肌等5块肌肉活动，遵循SENIAM标准电极放置规范，结合Visual3D软件实现步态建模。
文献 2
《Improving accuracy and reliability ofupper limb inertial motion capture without increasing calibration complexity》
作者：Mhairi Mcinnes,Edward Chadwick,...,Andrew Starkey
发表日期：2024-09-01
简介：该研究旨在在不增加校准复杂性的前提下提高上肢惯性运动捕捉的准确性和可靠性。初步测试中，让 3 名健康参与者完成校准姿势和关节活动，将 Delsys Inc.（Boston, MA, USA）的惯性传感器和标记簇通过定制支架附着于胸骨、上臂和前臂，结合光学运动捕捉记录骨性标志位置，为优化上肢运动捕捉技术提供了实验依据。
文献 3
《Activity of the abductor hallucis muscleduring level walking》
作者：Hana Chlebníčková,Tomáš Klein,Zdeněk Svoboda
发表日期：2024-09-01
简介：该研究关注平地行走时外展拇肌的活动。研究纳入 15 名20-26 岁个体（4 名男性和 11 名女性），让其以自然速度沿 10 米步道行走，每人完成 6 次步行试验。使用小型 Delsys Trigno 传感器（Delsys Inc., Natick, MA）测量外展拇肌的肌肉活动，通过 Vicon Vantage V5 运动捕捉系统和 Kistler 测力台确定步态周期的各个阶段，为足部肌肉功能研究提供了参考。
文献 4
《The impact of ankle-foot orthotics onselective motor control during gait in children and adolescents with cerebralpalsy.》
作者：Dan Keren,Marije Goudriaan,...,Simon-Henri Schless
发表日期：2024-08-24
简介：该研究探究踝足矫形器对脑瘫儿童和青少年步态中选择性运动控制的影响。实验在 GRAIL 系统中进行，该系统包括带两个嵌入式测力台（1000Hz）的仪器化跑步机、10 个运动跟踪相机（100Hz）、16 通道表面肌电系统（2000Hz，Delsys, USA）以及 180 度屏幕和投影系统，肌电电极按标准放置于双侧 6 块肌肉，为矫形器对脑瘫患者运动控制的影响研究提供了支持。
文献 5
《Contralateral cutaneous reflex modulationduring gait in individuals with and without chronic ankle instability.》
作者：Annalee M H Friedman,Leif P Madsen
发表日期：2024-08-12
简介：该研究关注慢性踝关节不稳（CAI）患者的对侧皮肤反射调制情况。CAI 常伴随多种感觉运动缺陷，已有研究发现其在腓肠神经刺激后的反射模式改变，但未测量过该人群未受伤肢体的皮肤反射。本研究对 19 名参与者在行走任务中接受随机、无害的腓肠神经刺激时，测量 6 条下肢肌肉的活动。结果显示，对照组反射模式与以往文献相符，而 CAI 组在多个肌肉的步态周期中反射模式与对照组不同，为理解 CAI 患者的功能限制提供了新视角。
文献 6
《Abductor hallucis muscle activity duringshort foot exercise in combination with static and dynamic functional tasks.》
作者：Yuta Koshino,Mana Kimura,...,Harukazu Tohyama
发表日期：2024-08-12
简介：该研究聚焦于短足运动结合静态和动态功能任务时外展拇肌的肌肉活动。因外展拇肌对足弓支撑很重要，过往有许多研究关注其强化方式。研究使用美国 Delsys Inc. 的 Bagnoli - 2 肌电系统，电极采用两个长度 10mm、直径 1mm、间距 10mm的银条接触点，放置于舟骨粗隆后方约 1 - 2cm 处，且在放置前用酒精清洁皮肤，为研究外展拇肌功能及相关运动训练提供了数据支持。
文献 7
《Relationship betweenmetabolic cost, muscle moments and co-contraction during walking and running.》
作者：Clément Lemineur,Grégoire M Blain,...,Pauline Gerus
发表日期：2024-07-20
简介：该研究探究步行和跑步过程中代谢成本、肌肉力矩与协同收缩之间的关系。测力台和运动学数据分别采用 15Hz 和 10Hz 的通带滤波器滤波，使用 Delsys（Boston, USA）的 16 通道Bagnoli 双极表面电极系统以 1000Hz 记录肌电活动，放置电极前剃除皮肤表面毛发并用酒精清洁以降低皮肤阻抗，为理解运动中的能量代谢与肌肉功能关系提供了数据。
文献 8
《Attention and sensory integration for gaitin young adults with autism spectrum disorder》
作者：Natalie A Bick,Mark S Redfern,...,Rakié Cham
发表日期：2024-06-21
简介：该研究关注自闭症谱系障碍年轻成人步态中的注意力和感觉整合。研究使用 Vicon 运动捕捉系统以 120Hz 采集数据，通过足标记测量脚跟接触和脚尖离地，躯干标记计算步态速度。同时，将Delsys 公司的加速度计附着在 L3-L4 水平后方以120Hz 采集加速度，共采集 14 次 3 分钟的步态试验，探究自闭症谱系障碍患者步态中的相关机制。
文献 9
《Classification of gait variation under mental workload in big fivepersonalities》
作者：Shao-Jen Chen,Yun-Ju Lee
发表日期：2024-06-14
简介：该研究对大五人格下心理负荷时的步态变化进行分类。参与者佩戴耳机进行听觉 n - back 任务，同时将采样率为 370Hz 的 Delsys Inc. 的 IMUs（Trigno Avanti）放置在右太阳穴、胸部、左手腕、下背部以及双脚脚跟和脚趾这八个身体部位，这些部位已被证明可用于分类身体和心理负荷状态。
文献 10
《A comparison of abductor hallucis muscleactivation and medial longitudinal arch angle during nine different footexercises》
作者：Mai Katakura,Mercedes Aramayo GomesRezende,...,Angela E Kedgley
发表日期：2024-06-12
简介：该研究比较了九种不同足部锻炼时拇外展肌的肌肉激活和内侧纵弓角度。研究使用美国 Delsys 的 Trigno 无线表面肌电传感器监测拇外展肌的活动，传感器连接到单通道肌电放大器，同时使用瑞典 Qualisys 的八相机光学运动跟踪系统收集足部的运动学数据，该研究已获得帝国理工学院研究伦理委员会的批准，并获得了所有参与者的书面知情同意。
文献 11
《The effects of vibrating shoe insoles onstanding balance, walking, and ankle - foot muscle activity in adults withdiabetic peripheral neuropathy》
作者：Anna L Hatton,Mark D Chatfield,...,Bill Vicenzino
发表日期：2024-04-09
简介：该研究探讨振动鞋垫对糖尿病周围神经病变成年人站立平衡、行走和踝足肌肉活动的影响。在平衡评估过程中，使用美国洛杉矶 Delsys 公司的 Trigno 双极表面肌电电极收集踝足肌肉活动数据。皮肤准备后，根据 SENIAM 建议，将肌电电极放置在双腿的比目鱼肌、内侧腓肠肌、胫骨前肌和腓骨长肌上，并对每块肌肉进行最大自主等长收缩测试，为糖尿病周围神经病变患者的康复辅助器具研究提供了依据。
文献 12
《Running biomechanics differ during andafter pregnancy compared to females who have never been pregnant》
作者：Jennifer J Bagwell,Elizabeth Avila,...,DimitriosKatsavelis
发表日期：2024-03-15
简介：该研究比较了孕期、产后女性与未孕女性跑步生物力学的差异。放置标记物后，收集 5 秒静态校准试验数据并移除静态非跟踪标记物。使用美国 Delsys 公司的 Trigno 无线 16 通道肌电系统（2000Hz）采集肌电数据，根据标准建议将双极、一次性银 / 氯化银表面肌电电极放置在优势肢体的竖脊肌（ES）、臀中肌（GMed）和臀大肌（GMax）上，为孕期及产后运动生物力学研究提供了数据支持。
文献 13
《Muscle coactivation during gait inchildren with and without cerebral palsy》
作者：P Ippersiel,C Dussault-Picard,...,P C Dixon
发表日期：2024-02-02
简介：该研究比较脑瘫与正常儿童步态中的肌肉协同激活。使用 Vicon Plug-in Gait 模型或传统步态模型（CGM）2.5 模板，12-17 台光电相机（100Hz）采集标记数据，美国 Delsys 公司多通道系统（2000Hz）采集表面肌电，电极双侧放置于股直肌、半腱肌、腓肠肌外侧头和胫骨前肌，位置遵循 SENIAM 指南，初始数据处理（如标记跟踪）为脑瘫儿童步态异常的肌肉协同机制研究提供了依据。
文献 14
《Applying elastic resistance bands for gaittraining: A simulation - based study to determine how band configurationaffects gait biomechanics and muscle activation》
作者：Sierra A Foley,Edward P Washabaugh
发表日期：2024-02-02
简介：可穿戴机器人外骨骼和腿部支具因能直接对受影响关节施加负荷而适用于步态康复，但因成本高和设置复杂未广泛应用。相比之下，弹性阻力带成本低且设置简便。本研究使用开源肌肉骨骼建模平台，模拟弹性带在非病理行走中以不同角度拉动脚踝、小腿和大腿的几种配置，探究阻力带配置如何根据附着部位和角度改变肌肉激活和步态生物力学，为步态训练中弹性阻力带的应用提供了理论依据。
文献 15
《Differences in abductor hallucis activityduring running in individuals with chronic ankle instability and copers》
作者：Takahiro Watanabe,Tomoya Takabayashi,...,MasayoshiKubo
发表日期：2024-02-02
简介：外侧脚踝扭伤后跑步时神经肌肉功能障碍的评估通常集中在外侧足部肌肉活动上，而关于慢性脚踝不稳（CAI）和脚踝扭伤适应者（copers）的足部内在肌肉活动的研究较少。本研究纳入 11 名对照组、11 名适应者和 16 名 CAI 参与者，使用无线表面肌电系统采集拇展肌、腓骨长肌、胫骨前肌和腓肠肌内侧头的肌肉活动，参与者在跑步机上以 3.5m/s 的速度跑步，以探究 copers 和 CAI 患者拇展肌活动是否存在差异。
