2024 年基于 Delsys 肌电系统的跨学科研究文献汇总（三）

本文系统梳理了2023-2024年生物医学工程与运动科学领域的前沿研究进展,涵盖《Nature Communications》《Journal of NeuralEngineering》等30余种专业期刊，聚焦表面肌电（sEMG）技术在神经肌肉功能评估中的创新应用。通过对100余项研究的分析，重点揭示了Delsys Trigno等先进设备在以下方向的突破性进展：

1、运动控制机制解析：脑卒中康复、运动单位解码；

2、损伤风险预测与干预：着陆生物力学、外骨骼效能验证；

3、跨人群神经肌肉差异：儿童发育、老龄化、性别相关研究；

4、多模态技术协同：肌电-EEG-运动捕捉融合方案。

文献中详实的标准化实验流程（遵循SENIAM指南）与多场景数据集（运动员训练、临床康复等），为相关领域研究者提供方法论参考与技术发展动态。

以下是部分期刊有关Delsys文献分享，如果您有相关高密度表面肌电设备问题与需求，欢迎与我们联系~

一、Current Opinion in BiomedicalEngineering

文献 1
《Merging Human Physiology and Interactive Machines toAugment Sensorimotor Function》
作者：He (Helen) Huang,Gregory S. Sawicki
发表日期：2024-09-01
简介：该研究聚焦于融合人体生理学与交互式机器以增强感觉运动功能。文中提及相关研究核心领域包括神经机器接口、可穿戴机器人等，作者曾获 Delsys 肌电图创新奖等多项奖项，体现了 Delsys 在肌电研究领域的认可和影响力，为该领域的技术融合与创新提供了背景参考。

二、Journal of Sports Science & Medicine

文献 1
《Neuromuscular Control Strategies in BasketballShooting: Distance-Dependent Analysis of Muscle Synergies》
作者：Penglei Fan,Zhitao Yang,...,Sukwon Kim
发表日期：2024-09-01
简介：该研究分析篮球投篮中神经肌肉控制策略，进行与距离相关的肌肉协同作用研究。使用运动捕捉系统捕捉受试者全身位置数据，同时通过 Delsys（Natick, MA, USA）的 Trigno 无线传感器（Trigno Avanti Sensor）收集投篮过程中的肌电信号，采集前对部分皮肤进行清洁和剃须处理以降低皮肤与电极间的接触阻抗，为篮球运动中的神经肌肉控制研究提供了数据支持。

文献 2
《Characterizing Muscle Activity in Soccer Players witha History of Hamstring Strain Injuries during Accelerated Sprinting》
作者：Ryo Ohtsubo,Hiromi Saito,Norikazu Hirose
发表日期：2024-09-01
简介：该研究旨在表征有腘绳肌拉伤史的足球运动员在加速冲刺时的肌肉活动。参与者穿着日常训练用钉鞋，在晴天和阴天均进行测量。使用 Delsys Inc.（Boston, MA, USA）的 Trigno Wireless EMG System，附着 10 个电极进行表面肌电检测，采用间距固定为 10mm 的双极表面 Ag/AgCl 电极，遵循 SENIAM 建议，双侧附着于股二头肌长头、半腱肌、臀大肌、臀中肌和腹外斜肌，为足球运动员腘绳肌损伤相关的肌肉活动研究提供了数据。

三、European Journal Of Applied Physiology

文献 1
《Optimization of post-activation potentiation in girlsand women.》
作者：Andrew McKiel,Stacey Woods,...,Bareket Falk
发表日期：2024-08-31
简介：该研究探讨女孩和女性的激活后增强（PAP）优化问题。最大条件收缩（CCs）可增强人体骨骼肌的诱发抽搐特性，即 PAP 现象。在膝关节伸肌中，男性的 PAP 大于男孩，成人的最佳 CC 持续时间约为 10 秒，本研究考察女性中儿童与成人的 PAP 差异，并旨在确定女孩和女性的最佳 CC 持续时间，为女性群体的肌肉功能优化提供了研究方向。

文献 2
《The effects of spinal flexion exposure on lumbarmuscle shear modulus and posture.》
作者：Rok Vatovec,Nejc Šarabon,Matej Voglar
发表日期：2024-08-19
简介：该研究关注脊柱屈曲暴露对腰部肌肉剪切模量和姿势的影响。每次测量取 8 次连续扫描的平均值，每侧每块肌肉完成 3 次测量并取平均值纳入最终分析，使用 Delsys Inc.（Massachusetts, USA）的惯性测量单元测量最大腰椎前凸角和腰椎前凸角，一个传感器置于 S2 棘突，另外两个双侧置于第一腰椎棘突水平，传感器通过双面胶带附着于皮肤，为脊柱相关肌肉力学研究提供了方法。

文献 3
《Sleep restriction reduces voluntary isometricquadriceps strength through reduced neuromuscular efficiency, not impairedcontractile performance.》
作者：S Sigrist,M G Abel,...,L M Bollinger
发表日期：2024-06-27
简介：该研究发现急性睡眠限制（SR）通过降低神经肌肉效率而非损害收缩性能来降低力量。18 名健康受试者（9 男 9 女，年龄 23.8±2.8 岁）在充足睡眠（SA；7-9 小时 / 晚）3 天、SR（5 小时 / 晚）3 天和洗脱期（WO；7-9 小时 / 晚）7 天后，接受膝关节伸肌的等长（最大和亚最大）、等速（300-60°/s）和插值抽搐（ITT）评估。结果显示，与 SA（227.9±76.6Nm）和WO（228.19±62.9Nm）相比，SR 后最大自主收缩（MVIC）降低（209.9±73.9Nm；p=0.006），且男性降低更明显（-9.8% vs. -4.8%），为睡眠对肌肉功能的影响研究提供了数据。

文献 4
《Motor unit firing rates during slow and fastcontractions in boys and men》
作者：Stacey Woods,Andrew McKiel,...,Bareket Falk
发表日期：2024-05-19
简介：该研究调查了男孩和男性在慢速和快速收缩过程中运动单位的放电率。已知儿童在最大收缩时的运动单位（MU）激活程度低于成人，且成人中不同的收缩速率会导致离散的 MU 激活不同。在习惯化训练后，14 名男孩和 20 名男性随机完成了膝关节伸展和手腕 flexion 的两个实验环节，在完成低（10% MVIC/s）和高（35% MVIC/s）收缩速率的梯形等长收缩（70% MVIC）之前，先确定最大自主等长扭矩（MVIC），以探究收缩速率对离散 MU 激活的影响。

文献 5
《Motor unit firing rates increase in prepubescent youthfollowing linear periodization resistance exercise training》
作者：Trent J Herda, Elizabeth A Holmes,..., Ashley AHerda
发表日期：2024 年 4 月 18 日
简介：该研究探讨了线性周期化阻力训练对青春期前青少年运动单位放电率的影响。在传感器放置部位，先剃毛，再通过反复粘贴胶带去除干燥的皮肤细胞，并用酒精消毒。肌电信号以 20kHz 的频率采样并存储，用于后续分析。对于股外侧肌（VL），使用美国马萨诸塞州纳蒂克的Delsys 公司的 5 针表面传感阵列进行运动单位分解，该阵列由五个 0.5 毫米的针组成，排列成 5×5 毫米的正方形，第五针位于中心，通过该阵列收集的四个通道的原始表面肌电数据进行分解分析，以探究训练对运动单位放电率的影响。

文献 6
《Sex differences in fatiguability during single-jointresistance exercise in a resistance-trained population》
作者：Caleb C Voskuil,Monique D Dudar,Joshua C Carr
发表日期：2024-03-05
简介：该研究分析阻力训练人群在单关节抗阻运动中的疲劳性性别差异。受试者需尽可能完成重复动作，直至无法保持正确姿势或完成下一次动作。表面肌电传感器（Delsys Inc, Nattick, MA；Trigno® 无线型，电极间距 10mm，尺寸 37mm×26mm×15mm）放置在优势臂肱二头肌上，位置约为肩峰内侧与肘窝距离的 50%（Hermens 等，2000），用于记录等长力量和肌电信号，为运动疲劳的性别差异研究提供数据。

文献 7
《Different discrete motor-unit activation patterns inthe flexor carpi radialis in boys and men》
作者：Stacey Woods,Andrew McKiel,...,Bareket Falk
发表日期：2024-01-29
简介：该研究发现男孩与成年男性桡侧腕屈肌（FCR）的离散运动单位（MU）激活模式存在差异，推测儿童较成人更少激活高阈值（II 型）MU。15 名男孩（10.2±1.4 岁）和 17 名男性（25.0±2.7 岁）完成 2 次实验室测试，经适应期后测定最大自主等长腕屈力矩（MVIC），随后完成 70% MVIC 的梯形等长收缩，通过 Delsys Trigno Galileo 传感器采集表面肌电并分解为单个 MU 动作电位序列，为运动单位发育的年龄差异研究提供了数据。

文献 8
《How to activate the glutes best? Peak muscle activityof acceleration-specific pre-activation and traditional strength trainingexercises》
作者：Maximilian Goller,Oliver J Quittmann,Tobias Alt
发表日期：2024-01-27
简介：该研究探讨如何最佳激活臀肌，比较加速特异性预激活训练与传统力量训练的峰值肌肉活动。分腿蹲训练使用60%3-RM 负荷，每组 3 次重复，通过美国 Delsys®TrignoTM 无线表面肌电电极记录优势侧肌肉活动，皮肤准备和电极放置遵循 SENIAM 指南，扬声器提供标准化计时以确保张力时间准确，为臀肌激活的训练方案优化提供了实证。

文献 9
《How to activate the glutes best? Peak muscle activityof acceleration-specific pre-activation and traditional strength trainingexercises》
作者：Maximilian Goller, Oliver J. Quittmann, Tobias Alt
发表日期：2024-01-27
简介：该研究旨在探究如何最佳激活臀肌，比较加速特异性预激活训练与传统力量训练的峰值肌肉活动。使用美国 Delsys公司的 EMGworks® Acquisition 软件（Natick,MA, USA）记录 2000Hz 的肌电信号，原始数据导出后导入 R-Studio（Version 1.4.1106）进行处理，包括全波整流、4 阶 Butterworth 递归滤波器（20-500Hz 带通）滤波，以及 100ms 窗口的均方根平滑，为臀肌激活的量化分析提供了标准化数据处理流程。

文献 10
《Blood flow restriction increases necessary muscleexcitation of the elbow flexors during a single high-load contraction》
作者：Alex A Olmos,Tony R Montgomery,...,Michael A Trevino
发表日期：2024-01-18
简介：该研究发现血流限制（BFR）会增加单次高负荷收缩时肘屈肌的必要肌肉兴奋，BFR 压力设定为个体动脉闭塞压（AOP）的一半，与既往神经肌肉行为研究一致。梯形肌肉动作期间，使用Delsys 公司的 5 针阵列传感器记录肱二头肌（BB）的表面肌电信号，针直径 0.5mm，呈 5×5mm 正方形分布（四角各 1 针，中心 1 针），放置前皮肤经剃毛、胶带去角质处理，为 BFR 对肌肉兴奋的影响研究提供了数据。

文献 11
《Post - activation potentiation and potentiated motorunit firing patterns in boys and men》
作者：Andrew McKiel, Stacey Woods,..., Bareket Falk
发表日期：2023 年 12 月 30 日
简介：激活后增强效应（PAP）是指骨骼肌在conditioning contraction（CC）后抽搐扭矩的增强。该研究探讨了男孩和成年男性的 PAP 以及增强的运动单位放电模式。研究选取了 23 名男孩（10.5±1.3 岁）和 20 名成年男性（23.1±3.3 岁），让他们完成熟悉阶段和实验阶段，旨在对比不同年龄段人群 PAP 与运动单位放电模式的差异，为运动生理学中关于肌肉功能和神经调控的研究提供了年龄相关的对比数据。

四、Plos Scandinavian Journal Of Medicine &Science In Sports

文献 1

《From Novice to Expert: How Expertise Shapes MotorVariability in Sports Biomechanics-a Scoping Review.》
作者：Emile Marineau,Julien Ducas,...,Jacques Abboud
发表日期：2024-07-25
简介：该范围综述探讨运动生物力学中，从新手到专家，专业技能如何塑造运动变异性。文中提及用于评估运动变异性的多种设备，其中在神经肌肉活动变异性评估中使用了肌电设备（如Delsys DE 系列），还包括惯性测量单元、压力板、测力台等，分析了1990-2024 年相关研究的发表年份及参与者性别和经验水平等信息，为运动技能发展研究提供了全面的背景参考。

文献 2
《How Humans Run Faster: The NeuromechanicalContributions of Functional Muscle Groups to Running at Different Speeds.》
作者：Jasmin Willer,Sam J Allen,...,Jonathan P Folland
发表日期：2024-07-25
简介：该研究探究人类如何跑得更快，即功能性肌肉群对不同速度跑步的神经力学贡献。因反向跳跃省时且肌电振幅等于或高于等长最大自主收缩，故将其作为肌电标准化的参考任务，使用Delsys（Natick, USA）的 Trigno 无线肌电传感器记录双腿 8 块肌肉（共 16 块）的表面肌电，包括臀大肌、股直肌等，为跑步速度与肌肉功能的关系研究提供了依据。

文献 3
《Anticipation of landing leg masks ankle inversionorientation deficits and peroneal insufficiency during jump landing in peoplewith chronic ankle instability》
作者：Zongchen Hou,Wei Shen,...,Samantha L Winter
发表日期：2024-02-16
简介：该研究探讨慢性踝关节不稳患者跳落时，对落地方腿的预判是否会掩盖踝关节内翻定向缺陷和腓骨肌功能不全。通过测力台起跳后（延迟 100ms）提供指定落地方腿的视觉刺激，视觉刺激由 Hitachi CP8AW100N长焦投影仪投射在 4.05m×2.50m 大屏幕上。使用美国 Delsys公司的 Trigno® 无线动态肌电传感器（2000Hz）采集肌电信号，动力学和肌电数据均以 2000Hz 采样并通过 Vicon 软件同步。参与者身着舒适运动装和运动鞋，为踝关节不稳的跳落生物力学研究提供了预判因素的分析依据。

文献 4
《Age-related differences in the capacity andneuromuscular control of the foot core system during quiet standing》
作者：Jiaqi Lai, Yinyan Ye,..., Xianyi Zhang
发表日期：2024-01-26
简介：该研究探讨安静站立时足核心系统功能及神经肌肉控制的年龄相关差异。平衡任务中压力中心（COP）信号由测力台采集，同步使用美国Delsys 公司的 Trigno 无线肌电系统（2148Hz）采集腓肠肌内侧头（GM）、胫骨前肌（TA）、拇展肌（ABH）和腓骨长肌（PL）的表面肌电信号。TA、PL 和 GM 电极位置依据 SENIAM 项目确定，ABH 电极通过实时超声成像引导放置，为足部核心系统的年龄差异研究提供了精准的肌电采集方法。

文献 5
《Cluster analysis of multiple impairment measures inevidence-based classification for para-alpine sit skiers》
作者：Kaiqi Liu, Linhong Ji,..., Yijia Lu
发表日期：2024-01-26
简介：该研究对残奥高山滑雪坐姿滑雪者进行多损伤指标聚类分析，为循证分级提供依据。通过 Delsys 公司的 TrignoTM 8 通道无线肌电系统（2000Hz）采集腹直肌（RA）和竖脊肌（ES）双侧的表面肌电信号，评估躯干肌肉兴奋情况，测试内容包括躯干肌上下部分（上 RA、下 RA、上 ES、下 ES），符合国际残奥委会（IPC）《残奥高山滑雪规则与分级》文件。电极依据 SENIAM 项目沿双侧肌纤维方向放置，下 RA 电极位于脐与耻骨联合中点，上 RA 电极位于脐与剑突中线，为残疾人运动分级提供了肌电量化依据。