使用连续亚阈值千赫脉冲减缓肌肉疲劳
系统与控制
2025-10-23 v1 系统与控制
摘要
功能电刺激（FES）是一种常用于神经障碍患者激活肌肉的流行技术。传统FES策略主要采用低频（LF）刺激，产生同步动作电位，导致肌肉快速疲劳。为克服这些限制，我们引入一种亚阈值高频（HF）刺激方法，该方法使用连续、电荷平衡的亚阈值脉冲以千赫频率工作，旨在类似自愿激活而激活肌肉单位（MU）。我们评估了HF刺激在不同力量水平（10%、25%和40%最大力量）下减缓肌肉疲劳的效果。HF刺激采用连续电荷平衡、持续80微秒脉冲（频率10 kHz）的短脉冲，针对神经束（掌纹神经/肱骨神经）进行刺激。我们将其与传统LF刺激和自愿肌肉收缩进行比较。结果表明，HF刺激在持续时间更长时维持了更持久的力量输出和肌肉激活。HF刺激还引发更分散的肌肉激活模式，类似于自愿肌肉收缩。这些发现表明，HF刺激显著提高了肌肉收缩的可持续性和减缓肌肉疲劳，可能提高FES在临床和居家环境中为神经功能受损患者的疗效和适用性。
引用
@article{arxiv.2505.13690,
title = {Reduced Muscle Fatigue Using Continuous Subthreshold Kilohertz Stimulation of Peripheral Nerves},
author = {Long Meng and Paola Terolli and Xiaogang Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.13690},
year = {2025}
}