第一篇：基础

关于膈肌电位（EAdi）的博客

我毕生致力于膈肌电位相关内容的研究，涵盖了膈肌电位的获取、处理、生理功能和应用等诸多的题目。正因为如此，我创建了这个博客，意在为所有对膈肌电位感兴趣的同仁们提供一个相互交流的平台。这第一篇博文我有意将其写得浅显易懂，希望读过的人能够轻松了解膈肌电位的相关基础知识，并借此激发对膈肌电位的兴趣。创建这个博客的主要目的是为了促进更好的理解膈肌电位及其应用，并在实际工作中发现问题加以讨论。在这里所有与膈肌电位相关的内容都可以作为讨论的题目，议题无大小之分。这篇博文将介绍肌电图学最基础的常识。

肌电图（EMG）

每一块肌肉的收缩都是依靠肌细胞膜上的动作电位触发的。肌电图就是用来描记这些电位的一种技术。迄今为止已经应用的方法包括在皮肤表面放置体表电极、置入针电极或丝电极以及置入食道电极等。关于肌电图的整体概述可以见于下面的网站： http://en.wikipedia.org/wiki/Electromyography）。

膈肌肌电图（EMGdi）

该术语已经被可互换地用于两个自主呼吸期间所测量的隔膜的肌电图和在直接肌肉或隔膜的神经刺激。振膜的电活动可以追溯到1950年代后期的测量最早的出版物。经食管测量PUBMED的第一次描述是1959年。

膈肌电位（EAdi或Edi）

膈肌电位特指在自主呼吸时的膈肌肌电图，也就是说不包括人工诱发的动作电位。换句话说，膈肌电位是神经中枢呼吸驱动的重要表现，它不只描述了神经中枢吸气驱动的幅度，还体现了神经中枢呼吸驱动的时限或中枢性窒息的存在。

电极排列

肌电图的测量可以通过不同的方法实现，其中最常用的方法是单极记录或双极记录：

• 单极记录：将测量电极放置在感兴趣的区域，并将接地的参比电极放置在无电活动区域。放大器会测量电极收集到的电信号。举例来说，心电图（ECG）就是应用这一原理，在良好的信噪比（S/N）下通过生成同步信号进行测量的。至于肌电图，典型的单电极记录仅局限于放置于肌内的针电极或丝电极记录。
• 双极（差分）记录：放大器测量放置在感兴趣区域的两个电极之间的差异，以及它们对地之间的差异。放大器能够抵消加在两条电极上的相同的信号，而至放大它们之间信号的差异，从而改善了所谓的“共模抑制比CMRR”。由于这种方法记录到的信号比肌肉内记录的要弱，因此被应用于表面的和跨食道的肌电信号测量。

单纤维动作电位

每次一条动作神经末梢刺激一条肌纤维。它以“全或无”的方式刺激离子通道导致膜电位从终板释放引起膜电位改变（http://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_potential）。这被称为单纤维动作电位，来发起肌纤维的收缩进程。动作电位的幅度和传播速度都可以测量。

运动单位动作电位

既然每条神经纤维都可以分出几条末梢，那么每条神经末梢可能都有不同的长度，许多单纤维的动作电位都可以由一条神经来诱发。但是由于神经末梢长度的不同以及肌纤维上初始位置（突触）的不同，动作电位的形成会有细微的时间上的差别。如果时间差别很小，运动单位的动作电位就表现为几条单纤维在空间上的综合（也叫空间性综合），继而反过来影响动作电位的振幅。

干涉图样

除了心脏之外，横纹肌的自我激活通过增加运动单位募集和提升运动单位燃烧速度来实现。不同运动单位的激活是不同步的。自发性的肌肉收缩可以增加原力共振，运动单位动作电位的吸收程度和燃烧速度都会上升，越来越难以区分单个运动单位的动作电位，结果就是产生了典型的干涉图样。
信号能量的上升不只依靠运动单位动作电位的空间性总和，也依靠时间性总和。

混合的运动单位动作电位

如果许多运动单位的动作电位被同步激发（例如运动单位在同一时刻被膈神经起搏或电磁刺激等），就会引发混合的运动单位动作电位，即在某种程度上以相似的方式激发的类似心电图的确定性信号。由于其激发是同步的，混合的运动单位的动作电位振幅是空间性总和。

肌电图时域和频域

肌电图可以认为是时间上的连续信号，这也经常被称为“原始肌电图”。这种信号包括振幅、频率等内容。这种分析相对较为简单，只能提供简单的振幅、面积以及持续时间等的分析，可以用在单纤维、单运动单位以及混合的运动单位动作电位。但是，在自发性收缩时，肌电图干涉图样的定量要复杂多了。为了确定振幅，一定时间的信号片段被调整，例如应用绝对值或平方函数来计算面积或平均振幅。用于描述推理模式信号测量的典型方法是RMS（均方根值）和FRA（完全矫正平均-线性振幅测量）。为了将一段时间域的信号频谱简单化，应计算所有转折点和零交点的数目。为了更为先进的频谱分析，也应用傅里叶变换、自相关算法、分解法等方法。

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在下一篇文章中（＃2）将更加注重对具体的收购EADI信号和处理。