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撰寫表面肌電數據（sEMG Data）學術報告的標準

如何撰寫surface EMG有關的報告呢？通過閱讀這篇文章或許可以解開疑惑，也為日后撰寫學術論文提供幫助。

Roberto Merletti博士編寫的肌電圖數據報告標準得到了國際電生理學和運動學學會（ISEK）的認可，該標準發表在《肌電圖和運動學雜志》（Journal of Electromyography and Kinesiology），標準包括以下方面：

表面電極

有關肌電圖表面記錄的報告應包括：

電極材料（例如；Al/AgCl,等）;
電極形狀（圓形，條形，矩形）;
尺寸（例如，直徑、半徑、寬度x長度）;
使用的凝膠或軟膏，用于清潔皮膚的酒精，打磨皮膚，剃掉毛發等;
電極間距離;
電極位置，相對于肌腱的肌肉方向，運動點和運動方向。

EMG 檢測

檢測模式和放大應該通過以下描述：

單極，差分，雙差分等；
輸入阻抗；
共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio，CMRR）；
信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）；
使用的實際增益范圍。

原始EMG的濾波應通過以下方式指定：

濾波器類型 (e.g., Butterworth, Chebyshev, etc.)；
低通和/或高通截止頻率；
截止斜率（dB/octave 或 dB/decade）。

注：表面EMG信號的功率密度函數在5-10Hz至400-450Hz范圍之外的其他頻率信號可忽略不計。

整流

如果進行模擬信號整流，則應規定全波或半波整流。

EMG信號的計算機采樣

在EMG的計算機處理中，考慮這些重要因素是很重要的：建議將原始的EMG（經過放大和帶通濾波后）存儲在計算機中進行數字處理。

最小可接受采樣頻率是帶通濾波器的最高頻率截止值的至少兩倍，例如，如果使用10-400Hz的帶通濾波器，則用于將信號存儲在計算機中的最小采樣率應至少為800Hz（400×2），由Nyquist theorem所規定，最好更高以提高精度和分辨率。低于最高頻率截止值兩倍的采樣率是不正確的，除非有證據表明在低通濾波器的最高信號頻率和截止頻率之間的頻帶中沒有噪聲。如果在計算機中采樣和存儲數據之前使用硬件進行低通濾波器的校正和平滑，則由于線性包絡的帶寬減小，采樣率可能大幅降低。50-100Hz的頻率足以將肌電包絡引入計算機。應提供用于將數據采樣到計算機中的A/D卡位數、型號、制造商。

幅度處理

肌電信號的處理方法有多種。用給定時間常數（10-250 ms）的低通濾波器平滑整流信號通常被描述為“用時間常數x ms的低通濾波器平滑”。高于25-30ms的時間常數會引入可檢測的延遲，且僅當關注平均振幅（移動加權平均值）時才應使用，而不應使用與其他事件的任何時序關系。建議使用數字非因果fir線性相位濾波器。通過給出時間常數值和/或截止頻率以及所使用的低通濾波器的階數，上述過程可以描述為“線性包絡檢測”。將此過程產生的EMG指定為“積分EMG（IEMG）”是不正確。

在時間間隔T上整流的EMG的平均值被定義為平均整流值 (Average Rectified Value，ARV) 或平均振幅值 (Mean Amplitude Value，MAV)，并被計算為校正后的肌電圖在時間間隔T上的積分除以T。提供幅度信息的另一種可接受的方法是“均方根”或RMS，其定義為均方值的平方根。正如ARV一樣，這個量是為一個特定的時間間隔T定義的，這個時間間隔T必須指明。平滑，低通濾波，平均整流或RMS值是電壓，并以伏特（V）為單位測量。有時會報告積分EMG(IEMG)。在這種情況下，信號在一個時間間隔內積分（未濾波！），因此IEMG是電壓曲線下的面積，以V/s為單位測量。

頻域EMG信號處理

EMG 的功率密度譜（Power Density Spectra, PSD）應包括：

每個頻譜估計使用的時間周期（time epoch）
進行傅立葉變換之前使用的窗口類型 (例如rectangular, Hamming等)
使用的算法 (例如FFT)
應用零填充 (如果有)
得到的頻率分辨率
用于計算中位頻率（Median Frequency，MDF），平均頻率（Mean Frequency，MNF），力矩（moments）等的公式。

其他處理技術，特別是新技術，必須有完整的科學描述。

標準化/歸一化

在力/力矩與EMG相關的研究中，相對于最大自主收縮（maximal voluntary contraction, MVC）的值，通常將力/力矩及其相應的EMG歸一化，從受試者獲得MVC的最佳估計需要一些初步訓練。如果沒有經過訓練，MVC可能比經過適當訓練后獲得的MVC低20-30％，導致錯誤的結論或數據解釋。可以在應該描述的不同條件下執行MVC的估計（例如，具有/不具有生物反饋，受試者的位置，接近感興趣的關節條件等）。相對于其MVC值標準化力/扭矩。通常用MVC作為100％的力/扭矩進行，其他力水平表示為MVC的適當百分比。類似地，與100％MVC相關的EMG被指定為100％及其分數。力/力矩和肌電標準化應包括其他相關信息，如等長收縮中的關節角度和/或肌肉長度，以及非等長收縮時關節角度、肌肉長度、縮短或拉長速度和負荷的范圍。

總之，在標準化數據時應提供以下信息：

如何訓練受試者，獲得MVC的關節角度和/或肌肉長度條件以及相鄰關節的角度，例如，對于肘關節屈曲的研究，應提供腕關節和肩關節的狀況；
力量上升率；
縮短或拉長收縮的速度；
非等長收縮的關節角度或肌肉長度范圍；
非等長收縮負荷。

用于估計肌纖維傳導速度的EMG處理

肌纖維傳導速度（muscle fiber conduction velocity，MFCV）的估計應包括：

電極尺寸，類型和位置；
電極間距；
使用的信號（例如兩個單個或兩個雙差分信號，來自線性陣列的多個信號等）；
用于延遲估計的算法（例如，參考點之間的延遲，如過零點、時域互相關、頻域估計等）；
獲得延遲分辨率。

EMG 串擾

應該確定感興趣的肌肉附近肌肉的EMG串擾不會污染記錄的信號。應仔細規劃選擇合適的電極尺寸，電極間距離和肌肉上記錄的位置，尤其是在許多較窄的肌肉緊緊聚集的區域（例如，前臂）上采集時，或者當使用薄肌肉（例如，斜方肌）時。

當從具有皮下脂肪組織的區域（例如，腹部，臀部，胸部等）記錄表面肌電圖時也應該小心。

便攜式無線表面肌電解決方案

便攜式無線肌電測試系統由 64 通道（最大支持256通道）無線高密度肌電信號采集系統、分布式無線肌電測試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。

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