数据完整性始于传感器连接之前。 皮肤预处理，包括剃须和脱脂，是物理降低受试者身体与记录设备之间电气的必要步骤。通过去除毛发、死皮细胞（角蛋白）和油脂，可以消除绝缘屏障，否则这些屏障会阻碍肌肉信号并引入大量噪声到您的数据中。
高阻抗就像一个障碍物，会模糊生理信号并引入环境干扰。彻底的皮肤准备可确保在动态运动期间捕获准确、高保真数据所需的低接触电阻。
皮肤-电极界面的物理学
降低皮肤阻抗
预处理的主要技术目标是显著降低皮肤阻抗。皮肤外层、毛发和油脂充当电阻器，阻碍从肌肉到电极的电信号流动。
建立清洁电路
为了使肌电图（EMG）有效工作，皮肤与电极之间的连接必须具有高导电性。使用特定溶剂（如酒精棉片）清洁皮肤可以去除角蛋白、油脂和汗水，这些都是天然的绝缘体。
达到特定的电阻水平
有效的预处理旨在将皮肤阻抗降低到可测量的标准，通常低于 5 kΩ。达到如此低的电阻水平对于最大限度地减少信号衰减至关重要，确保传感器读取的是实际的肌肉输出，而不是其衰减的版本。
保护信号保真度
最大化信噪比（SNR）
清洁的连接直接提高了信噪比。当阻抗较低时，肌肉活动记录的幅度相对于背景静电清晰明了，使数据可靠可供分析。
过滤环境噪声
低接触电阻对于防止电磁干扰模糊数据至关重要。没有预处理，高频环境噪声会压倒细微的生理信号，使数据变得无用。
捕获动态运动
在动态测试期间，例如步态分析或高速跑步，皮肤会移动和拉伸。适当的预处理可确保接触稳定性，防止电极在剧烈活动中失去连接或产生运动伪影。
应避免的常见陷阱
信号“串扰”的风险
如果皮肤脱脂不充分，电极可能会拾取邻近肌肉或环境电的信号，而不是目标肌肉的信号。这在分析深层肌肉（如拇趾外展肌）时尤其成问题，因为精度至关重要。
不一致的数据收集
未能标准化预处理过程会引入变量，使数据比较变得不可能。如果一个受试者被剃须和脱脂，而另一个则没有，他们 EMG 数据的差异可能反映的是皮肤电阻，而不是肌肉激活的实际差异。
为您的实验做出正确选择
- 如果您的主要关注点是动态步态分析： 优先进行剃须和脱脂，以确保接触稳定性，使电极在高速度运动中保持导电性。
- 如果您的主要关注点是深层肌肉活动： 确保您细致地打磨和清洁皮肤，以达到低于 5 kΩ 的阻抗，从而最大限度地提高对细微信号的敏感度。
细致的皮肤准备是防止噪声损害您的生理数据的最有效方法。
摘要表：
| 因素 | 对 EMG 数据的影响 | 预处理的好处 |
|---|---|---|
| 毛发和死皮 | 增加电阻 | 物理去除将阻抗降低至 < 5 kΩ |
| 皮肤油脂/汗水 | 充当绝缘屏障 | 酒精清洁可创建导电电路 |
| 环境 | 更高的电磁干扰 | 最大化信噪比 (SNR) |
| 运动 | 引起运动伪影和不稳定性 | 确保高动态运动中的稳定电极接触 |
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