肌肉萎缩引起肌电功率谱变化的理论和实验研究

为了通过肌电分析实现肌肉萎缩的无创检测,建立了一种数学模型研究肌肉萎缩后,其肌电信号功率谱的相应变化,并用大鼠的后肢卸载肌肉萎缩实验模型初步验证了数学模型分析的结论。该模型根据肌肉萎缩后肌纤维横截面积减小以及肌肉由于卸栽而出现持续性收缩的性质,采用中心导体模型及其电缆方程和肌电的线性系统模型建立起肌肉萎缩和生理肌电功率谱变化之间的数学关系。通过数字仿真和动物实验均发现了肌肉萎缩引起肌电幅度增加和功率谱高频成分降低的现象。结果表明数学模型和动物实验结果吻合,采用的数学模型能较好地阐述肌肉萎缩和肌电功率谱变化之间的关系。肌肉萎缩后肌电功率谱发生相应改变这一性质将为肌肉萎缩的无创检测提供一种新的方法。     

不同时变磁场对神经纤维的诱导刺激作用的仿真研究

利用神经纤维的无源电缆模型描述神经纤维在磁刺激下的阈下行为,通过数字仿真得出了神经纤维在不同频率的磁刺激感应电场作用下阈下膜电位的时间特征包括波形和幅度,发现高频的感应电场诱导作用下得到的膜电位幅值小于低频电场的性质。同时采用积分变换频域分析的方法,得出了在不同空间分布的感应电场诱导刺激作用下神经纤维的响应特性,发现和低频比较,高频的空间分布函数频率成分的感应电场诱导得到的膜电位幅值较低。计算出在刺激线圈中采用典型刺激电流作用下在神经纤维响应得到的膜电位的特征。从时空两域阐述神经纤维对不同时变磁场诱导作用下的阈下响应行为,对磁刺激仪中刺激线圈的刺激电流的选择和线圈尺寸的设计都具有指导意义。