无线表面肌电图记录面部表情期间的面部肌肉活动

摘要

来源：
Hila Man¹, Paul F. Funk², Ieva Vebraite-Adereth³, Christoph Anders⁴, Orlando Guntinas-Lichius², Yael Hanein<sup>1,3,5

1</sup>特拉维夫大学萨戈尔神经科学学院，²耶拿大学医院耳鼻喉科，耶拿弗里德里希·席勒大学，³特拉维夫大学电气工程学院，⁴耶拿大学医院创伤、手外科与重建外科部，运动研究、病理生理学与生物力学科，耶拿弗里德里希·席勒大学，⁵X-trodes有限公司

本视频演示了在受试者根据视频引导完成面部表情时，使用无线表面肌电图（sEMG）无创记录面部肌肉活动的操作流程。

方案

所有涉及人类参与者的操作均按照机构、国家和国际关于人类福祉的指南进行，并已通过当地机构审查委员会的审核。

1. 仪器设备与软件的准备

1. 为数据采集单元（DAU）充电：实验前请将无线 DAU 完全充满电。
2. 准备安全数字（SD）卡：将一张已格式化的 v30 型 SD 卡插入 DAU 内，并打开电源。
3. 尽量减少干扰：将所有手机设为静音模式，并关闭蓝牙，以避免信号干扰。
4. 平板设备设置
   1. 在安卓平板电脑上安装并打开电极应用程序（参见材料表）。
   2. 应用程序将扫描可用设备。通过设备编号选择 DAU，然后点击“确认”以配对平板与 DAU。
   3. 选择电极蒙太奇布局，然后点击“确认”。
   4. 选择要在屏幕上显示的通道（1–16），然后点击“确认”。屏幕上将显示所选通道的信号，表明实验已准备就绪。
      注意：默认情况下，所有 16 个通道均被选中。
5. 使用数据线将平板连接至计算机。将安卓平板的通用串行总线（USB）设置从“传输文件”更改为“USB 网络共享”。
6. 安装 PsychoPy：在计算机上下载并安装 PsychoPy 程序（版本 v2023.1.3）。
7. 下载实验协议文件：访问 GitHub 代码库 https://github.com/NeuroEngLabT....

结果

图1：实验装置示意图概述。 (A) 面部电极位置：面部共1-16通道，参考电极置于右侧乳突。 B) 受试者舒适地坐在计算机屏幕前。本图已获Funk等11许可转载。 C, D) 设置肌电图（EMG）记录程序，以验证肌电信号并进行校准。 E) 通过Psychopy软件执行实验。 F) 数据离线分析。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
酒精消毒片	MEDI PLUS	7290010993833	用于清洁面部电极放置区域。
安卓平板电脑	Samsung	Galaxy Tab S7	运行电极采集应用程序
DAU	X-trodes Ltd.	XTR-BT V1.3	无线数据采集单元
面部表情实验文件	无	无	https://github.com/NeuroEngLabTAU/facial_expressions_experiment
长款Type-C转Type-C数据线	无	无	连接平板电脑与个人计算机
Micro-SD卡	SanDisk	无	插入DAU以存储记录的数据
NuPrep皮肤准备凝胶	Weaver and companyhttps://www.weaverandcompany.com/products/nuprep/		用于清洁面部电极放置区域。可降低皮肤阻抗，同时最大程度减少皮肤刺激和受试者不适。
PC显示器	Phillips, Dell		用于查看实验说明
个人计算机（PC）	Antec	无	Windows 10及以上系统；处理器：Intel i7处理器；蓝牙接收器。
USB SD卡读卡器	SIYOTEAM	SY-368	将记录的肌电图数据从SD卡传输至个人计算机
XTR EXG16	X-trodes Ltd.	XTELC0004005RM	一次性16通道可穿戴式干电极阵列贴片，用于肌电图（EMG）和心电图（ECG）监测
X-trodes应用程序	X-trodes Ltd.	无	用于在安卓平板电脑上记录X-trodes电极数据的应用程序