利用非对称高频载波脉冲簇电刺激的肌疲劳缓解技术研究

袁瑞; 郑杨

西安交通大学学报 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (9) : 183 -190.

袁瑞, 郑杨

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摘要

为了缓解神经肌肉电刺激导致的肌肉疲劳，并减轻高频载波脉冲簇电刺激带来的不适感，提出了非对称高频载波脉冲簇电刺激的肌疲劳缓解技术，利用健康受试者，比较了所提技术和传统对称双相矩形脉冲电刺激的抗疲劳性能。在正中神经、尺神经束近端，分别施加载波频率为10 kHz的窄脉冲簇(高频模式)和传统的对称双相矩形脉冲(低频模式)并引起相同的收缩水平，持续刺激5 min以诱发肌疲劳并记录手指收缩力和指屈肌高密度肌电信号。研究结果显示，与低频刺激相比，高频刺激下肌肉疲劳速率显著降低，具体表现为力衰减变慢，绝对力衰减较小(3.868 8±1.136 8) N,平台力更大(7.296±1.342 4) N,最终获得更大的力输出为(2 282.8±341.48) N·s,同时高频刺激下更高的力-肌电幅值比说明诱发了更高的肌肉激活效率，这可能是高频模式缓解肌疲劳的潜在机制。与传统对称低频刺激相比，非对称高频载波脉冲簇电刺激可能通过诱发更高效率的肌肉激活，从而显著缓解电刺激下肌疲劳问题，这对电刺激技术在脑卒中等患者运动功能康复中的推广应用具有重要意义。