运动信号检测新方式：表面肌电和近红外肌氧同步采集
多种技术的融合应用已经从理论走向实践，荷兰领先的近红外光谱成像技术研发公司Artinis便做过一个将论文中提到的基于电生理信号监测的肌电信号（EMG）与基于光电感知的体征监测的心率信号（ECG）和近红外光谱 ( NIRS )肌氧测量方式的集成研究。
该实验包括同一主题的两个数据集合，第一个数据集是从以 60%的强度运动30分钟的健康受试者获得的，第二个数据集是在多阶段健身测试期间获得的。测试都是在跑步机上进行，两个可穿戴无线近红外肌氧测试传感器 PortaMon放置在双腿股外侧肌，连接 NIRS 设备后，五个 ECG 传感器放置在胸部，四个 EMG 传感器放置在左上方 NIRS 设备周围。
ECG 和 EMG 信号使用TMSi高性能生物电放大器采集，并在Artinis专有的数据分析软件OxySoft 中进行处理和分析。
每一步的屈伸运动氧合和脱氧血红蛋白水平都发生变化，显示出与受试者节奏一致的输出（如下图）。该图显示了以8.5 km/h 运动的多阶段体能测试的原始数据。
上述实验中所使用的近红外光谱肌氧监测（NIRS）和表面肌电图（sEMG）技术，是特异性良好的非损伤检测手段，在目前的肌肉活动研究领域中有着很好的应用前景。
二者互有差异又相互补充
肌氧和肌电的原理不同，在运动监测领域发挥的作用也有所不同。
肌肉电信号采集的原理主要通过体表附着电极, 进行对肌肉系统的神经细胞所产生的电生理信号的监测，通过监测运动过程中的肌肉电信号变化, 可以对肌肉疲劳发出预警，运动员可以根据其肌肉电信号情况,，适当调整训练方法以及训练量，进而科学地提高运动成绩。
表面肌电在运动科研中的主要应用场景为：
- 对比不同动作或负荷对同一肌肉的刺激程度，如对比哪种动作对腹肌的刺激最深；
- 侦测不同肌肉间的协调性与时序性；
- 对比左右侧平衡以纠正动作和预防损伤；
- 运动康复与诊断功能等。
近红外光波的波长可达 700 ～900nm，这种波长能够轻松穿透人体，而近红外光波设备能够产生两种波长的光波，这两种光波在进入血液中后会被脱氧血红蛋白（Deoxy-Hb）以及氧合血红蛋白（Oxy-Hb）所吸收，之后研究人员根据这两种血红蛋白对光波的吸收谱明显不同的特点，借助 Lambert － Beer 定律对两者的含量水平进行计算得出骨骼肌在不同情况下肌氧的相对含量的相对变化。
NIRS肌氧监测技术在现有的研究中作为运动医学的评价手段为评价运动员在运动时肌肉的有氧代谢机能提供可能，在运动训练中使用近红外波技术，透过运动员的皮肤、皮下脂肪以及深层肌肉，通过光谱的吸收与折射变化，从而测量和评价运动时发力肌肉的氧供与氧耗的持续变化。
检测后的分析结果主要应用于评价身体机能状态、评价机体有氧代谢能力、评定运动负荷强度、评价训练效果及恢复能力等。
肌电和肌氧虽原理不同，但是二者互有关联，将二者的指标结合联合监控训练过程，便于全面、客观、准确监测结果来指导运动训练实践。
肌氧指标是检测肌肉内氧耗情况，当运动中人体肌肉内氧饱和度下降，则需要加大氧气的摄取，反映在心血管上的就是心输出量增大，心率加快。
肌氧的下降幅度与运动强度密切相关，运动强度增大，肌氧含量下降。运动强度的增大在肌电上的反映就是积分肌电值（IEMG）和均方根振幅（RMS）的上升。
同时，肌电所检测出的技术环节的不协调，经济性差，能耗增加也会反映在肌氧的下降幅度上。
肌电、肌氧设备选择
意大利COMETA公司数十年来一直专注于表面肌电测试技术研发，其传感器尺寸、数据存储和防水等性能卓越，软件简洁高效，致力于为客户提供测试中高保真数据和最佳信号采集方案。
值得一提的是，cometa的水下表面肌电、惯性动作捕捉模块使用最新防水技术，能直接进入水中进行测量，解决了水下动作捕捉和表面肌电的同时测试难题，具有陆上和水下动作捕捉和表面肌电测试双模运行模式，综合评估受试者在水中的运动表现，指导运动和康复。
PortaMon是一款专为测量肌肉氧合而设计的无线近红外光谱设备，测量含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白、总血红蛋白的浓度变化以及组织饱和指数（TSI），具有多通道配置，其中一个通道可以测量氧合血红蛋白百分比，三个通道可测量相对浓度。
并且支持多个PortaMon 同步测试多块肌肉，既可选择蓝牙无线实时数据传输，也可以选择离线本地数据储存。主要应用于运动科学、人因工效、医疗康复、泌尿科研究、线粒体容量研究等领域。
由于PortaMon小巧便携的机身设计，并且安装简单，对被试的身体运动影响微弱，因此十分适用于户外运动研究。
正如苏炳添副教授在文章中所说，“运动监控是一个复杂多维度的分析过程, 因而运动员训练监控需要一个庞大的运动监控系统进行支撑, 运动监控需要对相关的生理指标进行一个量化与分析的过程。这个过程需要不同类型传感器的协调运作, 各自发挥相应的作用。”在这个万物互联的时代，相信肌电和肌氧技术的结合应用将会有 肌电
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