A Real-Time Wearable Electromyography Measurement System for Small Animals

这种方法旨在测量小动物的 EMG，而无需与测量设备连接。拴绳会限制动物的运动并导致某些缺点。我们首先提出了我们是否可以解决这些限制的问题。

我们目前正在开发和测试一种用于治疗肌肉和神经的电刺激设备。与使用开环刺激进行恢复的传统方法不同，我们的方法结合了闭环反馈以实时监测效果。这种整合旨在提高治疗效果。

我们的重点是使设备小型化，以便它可以用于活体动物而不会限制它们的活动。虽然一些经验丰富的工程团队可能会随便进行类似的测试，但对于具有纯科学背景的团队来说，要做到这一点是具有挑战性的。我们的研究专门针对使用无线可穿戴系统，我们在设计该设备时考虑到了这个目标。

关键优势之一是我们已经实现了连接器和设备本身的小型化。这种设计有助于减轻测量实验期间的负担，尤其是在与动物受试者一起工作时。我们的实验室旨在通过开发具有闭环反馈监测功能的生物信号测量系统来推进小动物治疗的研究。

该系统使我们能够获得更精确和适应性强的治疗结果，从而提高治疗效果。首先，将聚四氟乙烯涂层不锈钢丝切割成 140 毫米和 60 毫米的长度。在 140 毫米长的钢丝上打三个反手结，将它们相对于结放在 40 毫米和 100 毫米处。

在 140 毫米电线的短边上与结处留出 2 毫米的间隙。然后使用烙铁部分剥去两毫米的绝缘层。在长边上，从末端完全剥去两毫米的绝缘层。

对于 60 毫米的电线，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，通过将电线焊接到连接器附件来固定电线。将连接到电线的金属部件组装到塑料外壳中。

将连接器连接到 3D 打印的塑料导轨上，该塑料导轨带有孔，用于将其固定到动物皮肤上。应用生物相容性氰基丙烯酸酯以防止焊接部件接触切口部位。切下一块 0.2 毫米厚的镍板，并将其弯曲在连接器周围以屏蔽它，防止动物可能造成的伤害。

首先，使用手术剪刀在麻醉大鼠的腰部区域周围切开 5 到 10 毫米，连接器将在那里连接。然后在目标肌肉上方的皮肤上切开约 10 至 15 毫米，并去除皮下的筋膜以露出肌肉。使用无菌套管针为钢丝从腰部切口到目标肌肉位置创造一条通道。

准备好电极丝和连接器组件后，使用套管针在腰椎切口处捏住电极丝，然后小心地将它们拉到目标肌肉切口。使用缝合针将电极丝插入目标肌肉。将穿过肌肉的导线引导回其插入点。

用反手结固定并剪断剩余的电线。将金属丝电极固定在目标肌肉中后，使用 4/0 缝合线缝合切口部位。缝合连接器下方的切口，确保整根导线插入身体并牢固缝合。

最后，使用缝合线将连接器固定到大鼠的背部皮肤上。