کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7133415 1461825 2018 22 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Detection of muscle activation through multi-electrode sensing using electrical stimulation
ترجمه فارسی عنوان
تشخیص فعال سازی عضلات از طریق تشخیص چند الکترود با استفاده از تحریک الکتریکی
کلمات کلیدی
تشخیص فعال سازی عضلات، حسگر چند الکترودهایی امپدانس الکتریکی، عمل عضلانی ایزومتریک، جنبش عضلانی ایساتونی،
ترجمه چکیده
نیاز به بررسی فعال سازی عضلات و شناخت قصد در طراحی ربات های پروتز یا اگزوسیکلت اخیرا در تحقیقات پزشکی توانبخشی افزایش یافته است. ارزیابی فعال سازی عضلانی نقش مهمی در کنترل دستگاه های پوشیدنی دارد. چنین کاربردی نیاز به برآورد قصد بیمار از طریق تشخیص فعال سازی عضلانی خود دارد. تکنیک های پیشرفته پیشین، یعنی آنالیز امپدانس بیوالکتریک، یوگا امپدانس الکتریکی، توموگرافی امپدانس الکتریکی و الکترومیوگرام سطح، در تشخیص فعال سازی عضلات استفاده شده است. با این حال، این تکنیک ها در ارزیابی فعال سازی عضلات مشکل دارند. یک سوزن بیوپسی می تواند برای تشخیص فعال شدن عضلات به شیوه ای مهاجم استفاده شود. ما یک روش جدید برای تشخیص فعال سازی عضله با استفاده از حسگر چند الکترودهایی با تحریک الکتریکی پیشنهاد می کنیم، اما بدون سوزن بیوپسی. تحریک الکتریکی روی پوست ساعد صورت می گیرد. سپس سیگنال هایی که از عضلات آنها منعکس می شود، توسط الکترودهای متعدد بر روی پوست اندازه گیری می شود. پوست ساعد و عضلات آن می تواند به عنوان مدارهای بافت عضله بسته به فرکانس سیگنال مدل شود. ما روش پیشنهادی را از طریق انقباض عضله ایزومتریک، عمل عضلانی ایزوتونیک و آزمون پاسخ فرکانسی با استفاده از فرکانس های مختلف سیگنال تحریک الکتریکی آزمایش کردیم. آزمایشات با 8 فرد سالم نشان داد که نتایج تشخیص فعال شدن عضلات، که می تواند به روبات های پروتز یا اکسیکلنت اعمال شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
پیش نمایش مقاله
تشخیص فعال سازی عضلات از طریق تشخیص چند الکترود با استفاده از تحریک الکتریکی
چکیده انگلیسی
The need to assess muscle activation and intention recognition in the design of prosthetic or exoskeleton robots has recently increased in rehabilitation medical research. Assessment of the muscle activation has an important role in the control of wearable devices. Such application requires estimating a patient's intention through the detection of their muscle activation. Previously developed techniques, namely, bioelectrical impedance analysis, electrical impedance myography, electrical impedance tomography, and a surface electromyogram, have been used in the detection of muscle activation. However, these techniques tend to have difficulty in assessing the muscle activation. A biopsy needle can be used to sense the muscle activation in an invasive manner. We propose a new method for detecting the muscle activation using multi-electrode sensing with electrical stimulation, but without a biopsy needle. Electrical stimulation is applied to the skin of a subjects forearm. The signals reflected from their muscles are then measured using multiple electrodes placed on the skin. The forearm skin and its muscles can be modeled as muscle tissue circuits depending on the signal frequency. We verified the proposed method experimentally through isometric muscle contraction, isotonic muscle action, and a frequency response test using various frequencies of the electric stimulation signals. Experiments with eight healthy subjects showed promising results in the detection of muscle activation, which can be applied to prosthetic or exoskeleton robots.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Sensors and Actuators A: Physical - Volume 275, 1 June 2018, Pages 19-28
نویسندگان
, , , , ,