肌电信号的研究与应用已经跨越了一个世纪的历程。自从1987年FDA批准针式电极的临床应用以来,其市场影响力逐渐扩大。这种电极因其细小的针尖能够紧贴肌肉纤维,因此在临床上被广泛用于诊断肌肉相关疾病。主要的市场参与者包括Technomed、Ambu A/S、Spes Medical、Delsys、OT Bioeletronica和EIC Biomedical等公司。产品类型涵盖了针式电极、表面电极、无线表面电极、高密度表面电极以及无线高密度表面电极。
肌电信号从本质上揭示了神经、骨骼和肌肉系统的运动状态。神经-肌肉系统的基本单位是运动单元,它包括运动神经元、树突、轴突以及所支配的肌纤维。当运动神经元兴奋时,它会引发肌纤维的收缩,这一过程通过释放乙酰胆碱产生终板电位,进而产生肌电信号。电极测量肌电信号的原理是将生物体的电化学活动转换为可测量的电位,从而实现生物电信号的检测和分析。
肌电图分析的指标主要包括频域分析、时域分析、幅频联合分析以及小波分析法。时域分析提供了评价肌电曲线变化的时间维度指标,例如iEMG(微伏)积分肌电,它表示在一段时间内肌肉活动中的运动单位放电总量,反映了肌肉的肌电活动强度。RMS(微伏)均方根则描述了一段时间内表面肌电的平均变化特性。频域分析则揭示了肌电信号在不同频率范围内的强度,其中包括中位频率(MF)和平均功率频率(MPF)。MF随着运动时间的增加而减少,而MPF在肌肉疲劳状态下也会发生变化。
肌电极市场的需求主要来自医疗康复、运动训练、人机交互以及研究与教学等领域。市场竞争激烈,主要竞争者包括Delsys Inc.、Ambu A/S、Natus Medical等公司。2020年,全球肌电极市场规模达到了3.224亿美元,预计到2028年,这一数字将增长到4.855亿美元,复合年增长率为5.5%。在未来几年中,肌电电极市场预计将持续稳定增长,这得益于肌肉生理学研究的深入、医疗设备技术的发展,以及健康管理和运动康复需求的增加。随着互联网、人工智能等新兴技术的应用,肌电电极的智能化和可穿戴化也成为了未来市场的一个关键发展方向。