癱瘓病人肌肉運動意圖也能產生相應控制信號
四肢癱瘓患者一般表現為四肢都失去運動能力，對他們來說，最迫切的需求是恢復獨立運動。神經系統的器質性病變目前來說一般是不可逆的，所以很難通過恢復神經系統到最初功能的方式完全治愈癱瘓，所以人們一般將目光轉向基于腦機接口（BCI）的機器人手臂和外骨骼，但如何實現對這些機器人設備的精確控制以達到“人機合一”的效果一直以來是各研發單位迫切想解決的問題。
大腦和脊髓中的運動神經元可以傳遞有關運動意圖的信息，基于BCI一般依靠這些信息控制輔助設備，如計算機、輪椅和機器人控制器，但是為了獲得這些信號的精確時空特性往往要依靠植入微電極，盡管現在的皮層內BCI已經可以達到安全有效，但其復雜手術過程和創傷性還是阻礙了它的推廣。卡內基梅隆大學機械工程系和神經科學研究所的教授Doug Weber與一個國際研究小組合作，探索利用肌電信號（EMG）來預測四肢癱瘓者的預期手勢的可能性。來自倫敦帝國學院、俄亥俄州的巴特爾紀念研究所和匹茲堡大學的合作者參與了該項目。其研究結果發表在《神經生理學雜志》上。
實驗自主開發了一種袖陣列來記錄前臂肌肉的EMG，受試在14年前遭受了脊髓損傷，他在實驗中將接受要求嘗試彎曲和伸展手指的命令，但其無法做出任何實質動作，檢測此時前臂肌肉EMG，并將其分解為單個活動運動單元的活動，檢測到的EMG信號中當受試嘗試伸展手指時其EMG較隨意伸展腕關節時弱。
下圖為正常運動和嘗試屈伸運動時單極肌電熱圖
下圖為模擬運動單元的在線分解與分類實現
盡管沒有產生可觀察到的手部運動，但在個別手指的嘗試性運動和明顯的手腕和肘部運動中，可以觀察到損傷水平以下的運動神經元活動自主聚集，說明在任務的屈曲或伸展階段，運動單元的亞群是共同作用的，且兩種情況下的分類準確率中位數都大于75%。該研究證明了一個可穿戴的傳感器陣列可以檢測嚴重頸椎損傷（SCI）后癱瘓肌肉的殘存運動單元活動。
韋伯說："我們在實驗室所做的很多工作都集中在協助人們恢復運動功能，這些功能對完成日常活動是必不可少的"，“我們在工程和神經科學的交叉點上工作，試圖研發出與身體功能產生連接的設備，并繞過因受傷或疾病而受損的神經系統區域。"，這也正是BCI系統的定義和意義。
各種各樣的傷害都可能導致癱瘓或喪失運動能力，如中風、脊髓損傷等，有些直接傷害大腦控制中樞，有些損傷信號傳輸通路。傳統的理解是，脊髓損傷切斷了連接，而信號永遠無法到達肌肉，因此人們認為四肢癱瘓的人將無法產生可檢測到的EMG。而韋伯說："我們想挑戰因脊髓損傷而癱瘓的肌肉無法表達EMG的固有概念，這其中可能有表明運動意圖的信號"，“我們使用了一個嵌入150個傳感器的袖子，可以覆蓋整個前臂，試圖找到即使在微弱到無法產生物理動作的肌肉中潛在的肌電信號。
商用HDEMG貼片與可穿戴袖筒陣列的記錄過程比較
匹茲堡大學生物工程博士候選人、論文第一作者Jordyn Ting說：“我們的參與者被要求執行一項不可能的任務，但我們驚喜地發現，每一次看似失敗的移動嘗試都會在肌肉活動中產生微小但明顯的爆發。”這對穿戴式設備技術是一個突破，為肌肉運動意圖神經元實現外部設備控制提供了一個可靠的解釋和潛在的研究方向。
參考鏈接
Jordyn E. Ting et al, Sensing and decoding the neural drive to paralyzed muscles during attempted movements of a person with tetraplegia using a sleeve array, Journal of Neurophysiology (2021). DOI: 10.1152/jn.00220.2021
高密度肌電測試系統
高密度肌電測試系統由 64 通道（最大支持256通道）無線高密度肌電信號采集系統以及專用分析軟件組成。能進行肌電信號采集，具備在運動條件下測量數據的能力，具有良好的兼容性與擴展性且支持離線采集。該系統可廣泛應用于人機交互、腦機接口、虛擬現實、智能假肢、康復醫療以及運動訓練等領域。
豐富的配件
分布式多通道常規肌電圖，每組4、8、16通道傳感器（最大256通道）
32/64 通道 8 x 8 HD-EMG 網格可以根據客戶需求定制不同的電極間距電極片（8mm / 10mm / ...）傳感器
分散式高密度肌電，每組4、8、16通道傳感器（最大256通道）
可重復使用 4 / 8 / 16 / 32 / 64通道高密度織物肌電傳感器（支持定制）
高密度肌電采集分析軟件
主要優勢：
1、多模態數據同步模塊，可實現多種信號實時同步傳輸；
2、可配置設備的采集參數，實現數據同步采集功能，可顯示實時波形、實時頻譜圖、實時電勢圖和3D模型姿態；
3、自定義動作序列播放功能，并用Mark點標記動作事件信息；
軟件操作界面
支持肌電、心電、腦電、慣性信號、血氧、血壓的多種信號聯合采集，并配置設備采集參數
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實時顯示波形
實時頻譜圖、時域頻譜
肌肉疲勞分析
自定義動作序列播放功能，并用Mark點標記動作事件信息，不同動作序列用不同顏色表示
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