一种用于小型动物的实时可穿戴肌电测量系统

本方法旨在无需将小型动物与测量设备通过连线连接的情况下，实现肌电图（EMG）的测量。使用连线连接可能会限制动物的活动，并带来某些不利影响。我们最初提出的问题是：能否克服这些局限性？

我们目前正在研发和测试一种用于治疗肌肉和神经的电刺激装置。与传统采用开环刺激进行康复的方法不同，我们的方法引入了闭环反馈，以实时监测刺激效果。该整合旨在提高治疗效果。

我们的研究重点是缩小设备体积，以便能够在活体动物上使用，同时不限制其活动。尽管一些经验丰富的工程团队可能随意进行类似的测试，但对于纯科学背景的团队来说，实现这一点具有挑战性。本研究特别旨在使用无线可穿戴系统，因此我们在设计设备时始终以这一目标为导向。

其中一个关键优势在于，我们已经将连接器和设备本身进行了微型化。这种设计有助于减轻在测量实验过程中的负担，尤其是在对动物受试对象进行操作时。我们实验室的目标是通过开发一种具有闭环反馈监测功能的生物信号测量系统，来推动小型动物治疗领域的研究进展。

该系统使我们能够实现更精确和自适应的治疗效果，从而提高治疗的有效性。首先，将一根聚四氟乙烯涂层的不锈钢丝切割成140毫米和60毫米的长度。在一根140毫米长的钢丝上打三个单结，分别位于距末端40毫米和100毫米的位置。

在140毫米长的导线短端一侧，从打结处留出两毫米的间隙。然后使用电烙铁将两毫米长的绝缘层部分剥除。在长端一侧，从末端完全剥除两毫米长的绝缘层。

对于60毫米长的导线，从一端去除2毫米的绝缘层，从另一端去除10毫米的绝缘层。完全去除绝缘层后，通过将导线焊接到连接器附件上来固定导线。将与导线相连的金属部分组装到塑料外壳中。

将连接器固定到带有用于固定在动物皮肤上的孔洞的3D打印塑料导板上。涂抹生物相容性氰基丙烯酸酯，防止焊接部分接触切口部位。剪裁一块0.2毫米厚的镍板，并将其弯曲包裹在连接器周围以形成屏蔽，防止动物可能造成的损坏。

首先，使用手术剪在麻醉大鼠的腰部区域做一个5至10毫米的切口，用于安装连接器。然后在目标肌肉上方的皮肤上做一个约10至15毫米的切口，去除皮肤下方的筋膜以暴露肌肉。使用无菌套管针创建一条通路，使导线可从腰部切口通向目标肌肉位置。

制备好导线电极和连接器组件后，使用套管针在腰部切口处夹住导线电极，并小心地将其牵拉至目标肌肉切口。使用缝合针将电极导线插入目标肌肉中。将穿过肌肉的导线引导回其插入点。

用单结固定并剪去多余的导线。将导线电极固定于目标肌肉后，使用4/0缝合线缝合切口部位。缝合连接器下方的切口，确保整段导线已完全置入体内并牢固缝合。

最后，使用缝合线将连接器固定在大鼠的背部皮肤上。