Оценка мышечного утомления в биомеханике по данным поверхностной электромиографии

За последние три десятилетия оценка локального мышечного утомления с помощью обработки сигналов поверхностной электромиографии (sEMG) стала широко распространённой. Проведено большое число исследований, в которых предложены количественные критерии утомления, основанные на характеристиках сигнала, преимущественно при статических, но также и при динамических нагрузках. Неинвазивность этого подхода особенно привлекательна для таких областей, как эргономика и производственная биомеханика. Однако правильная интерпретация полученных результатов возможна только при оценке как научной обоснованности, так и практической применимости методов с учётом их преимуществ и ограничений. Цель настоящей работы — представить современное состояние этого вопроса. Приведён обзор классических и современных методов и подходов к обработке сигналов с позиций их применимости к сигналам sEMG в ситуациях, вызывающих утомление и имеющих значение для различных направлений биомеханики. Кратко описаны временные, частотные, временно-частотные и временно-масштабные представления, а также такие методы, как фрактальный анализ и рекуррентный количественный анализ; их применение проиллюстрировано на биомеханических примерах, включая исследовательские и клинические задачи. В соответствующих случаях приведены примеры из собственных работ авторов. Рассмотрены перспективы развития этой методологии на основе оценки методов, которые с наибольшей вероятностью будут рутинно использоваться для надёжной оценки мышечного утомления.