多通道肌电图 (EMG) 测量系统是必需的，因为有效的步态分析需要同时观察多个不同的肌肉群，以了解协调和控制。通过捕捉胫骨前肌和臀中肌等关键肌肉的实时生物电信号，这些系统揭示了驱动人类运动的复杂神经肌肉策略。
全面的步态分析不仅仅是观察运动；它还量化驱动该运动的电信号的时机和强度。多通道系统允许研究人员分离步态周期的特定阶段，以准确识别神经肌肉控制障碍的程度。
全面捕捉的力学原理
同时监测肌肉
人类的步态是协调的努力，而不是单一肌肉的作用。需要多通道系统来同时记录来自胫骨前肌、腓骨长肌、内侧腓肠肌和臀中肌的信号。
同时捕捉这些群体可以全面了解腿部的运动链。这使得观察者能够看到近端肌肉（如臀中肌）在运动过程中如何与远端肌肉（如胫骨前肌）相互作用。
高保真信号处理
为了有用，捕捉到的数据必须极其精确。这些系统利用高采样率来确保快速的肌肉放电事件不会在数据点之间丢失。
此外，高差分输入阻抗对于信号质量至关重要。这一技术特性可保持生物电信号的完整性，确保数据代表真实的肌肉活动，而不是外部噪声或干扰。
分析步态周期
检测肌肉预激活
步态控制最关键的方面之一发生在脚接触地面之前。多通道肌电图系统能够捕捉肌肉预激活策略。
这些数据揭示了中枢神经系统如何为肢体承重做准备。分析这些细微的准备信号通常是诊断肉眼看不见的控制问题的关键。
特定阶段评估
神经肌肉损伤通常在特定的时间窗口内表现出来。这项技术允许在行走过程中的初始接触和中期至晚期站立阶段进行精细分析。
通过分离这些阶段，研究人员可以精确地确定神经肌肉控制何时失效。这使得步态分析从一般观察转变为功能障碍的精确诊断工具。
理解权衡
设置和分析的复杂性
虽然多通道系统提供了卓越的数据，但它们也带来了显著的复杂性。管理四个或更多肌肉群的同时记录需要精确的传感器放置，以避免相邻肌肉之间的信号“串扰”。
数据管理挑战
高采样率的好处是以海量数据量为代价的。分析来自多个通道的实时生物电信号需要强大的处理能力和专门的软件来有效解释密集的信息流。
为您的目标做出正确的选择
为了最大限度地提高肌电图系统的价值，请根据您的具体分析需求来选择设备。
- 如果您的主要重点是临床诊断：优先选择具有高差分输入阻抗的系统，以确保臀中肌或胫骨前肌的细微损伤不会因信号噪声而丢失。
- 如果您的主要重点是生物力学研究：关注系统在所有通道上同步高采样率的能力，以在初始接触前准确捕捉预激活策略。
多通道肌电图系统是连接观察身体运动与理解其神经肌肉意图之间差距的唯一可靠方法。
总结表：
| 特征 | 在步态分析中的重要性 | 涉及的关键肌肉 |
|---|---|---|
| 同时监测 | 捕捉运动链协调 | 胫骨前肌、臀中肌 |
| 高采样率 | 确保不遗漏快速的肌肉放电事件 | 所有目标肌肉群 |
| 预激活捕捉 | 揭示中枢神经系统为承重所做的准备 | 近端和远端腿部肌肉 |
| 特定阶段数据 | 精确识别初始接触/站立阶段的故障 | 下肢肌肉 |
| 输入阻抗 | 保持信号完整性，抵抗噪声 | 生物电信号传感器 |
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参考文献
- Hossein Tajdini, Giacomo Rossettini. Inter-limb asymmetry of kinetic and electromyographic during walking in patients with chronic ankle instability. DOI: 10.1038/s41598-022-07975-x
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .