《Sensors》：Concurrent Validity and Within-Session Reliability of a Wireless Surface Electromyography Device (MR EMG) Compared to a Criterion Measure During the Leg Extension Exercise
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目的：本研究的目的是评估一种无线表面肌电设备（MR EMG）相对于一种无线标准系统（Delsys Trigno）在不同负荷强度下动态腿部伸展运动中的组内信度和同时效度。方法：31名有抗阻训练经历的成年人使用负重腿部伸展机以其预测的一次重复最大重量（1RM）的3
目的：本研究的目的是评估一种无线表面肌电设备（MR EMG）相对于一种无线标准系统（Delsys Trigno）在不同负荷强度下动态腿部伸展运动中的组内信度和同时效度。方法：31名有抗阻训练经历的成年人使用负重腿部伸展机以其预测的一次重复最大重量（1RM）的30%、60%和90%完成了四次重复，同时由两个系统记录股外侧肌（VL）和股内侧斜肌（VMO）的肌电信号幅度。均方根（RMS）幅度被归一化至最大自主等长收缩（MVIC），并使用组内相关系数（ICC）、变异系数（CV%）、测量标准误、皮尔逊相关系数和Bland–Altman分析在设备间进行比较。结果：两种设备均表现出优秀的组内信度（ICC = 0.92–0.97；CV = 7.8–11.3%）。效度因肌肉而异。在所有负荷下，VMO的一致性良好（ICC = 0.82–0.85；r = 0.83–0.86），而VL的一致性中等（ICC = 0.53–0.57；r = 0.54–0.64）。Bland–Altman分析揭示了所有条件下均存在系统性正偏倚，VL存在比例偏倚，而VMO没有。结论：MR EMG表现出优秀的组内信度，但同时效度依赖于肌肉，与标准系统相比，VMO一致性良好，VL一致性中等。
表面肌电图（sEMG）是评估骨骼肌激活的常用方法，但在动态阻力运动中，信号易受运动伪影、电极位移和肌肉长度变化的影响，导致均方根（RMS）幅度估计失真。近年来，可穿戴低成本sEMG系统（如MR EMG）提高了肌肉激活监测的可及性，但其有效性主要是在静态或低强度条件下验证的，在高强度动态阻力运动中的同时效度尚未明确。MR EMG曾在咀嚼任务中表现出与有线系统的强一致性（组内相关系数ICC=0.94–1.00），但未在下肢阻力运动中验证。因此，本研究旨在评估MR EMG在动态腿部伸展运动中的组内信度和同时效度，与实验室级标准系统Delsys Trigno进行比较，以填补该领域的研究空白。该论文发表在《Sensors》上。
研究人员招募了31名来自当地大学的有抗阻训练经历的成年人（21名男性，10名女性，平均训练经验4.7±3.6年），使用负重腿部伸展机以预测一次重复最大重量（1RM）的30%、60%和90%进行四次重复，同时记录股外侧肌（VL）和股内侧斜肌（VMO）的肌电信号。通过组内相关系数（ICC）、变异系数（CV%）、测量标准误、皮尔逊相关系数和Bland–Altman分析评估信度和效度。结论：两种设备均表现出优秀的组内信度（ICC=0.92–0.97），但同时效度因肌肉而异：VMO一致性良好（ICC=0.82–0.85），VL一致性中等（ICC=0.53–0.57），且存在系统性正偏倚。该研究证实了MR EMG在动态阻力运动中的可靠性，但其效度依赖肌肉，为实践者提供了使用建议，支持其用于监测相对肌肉激活变化。
本研究主要采用以下关键技术方法：样本来源为31名有抗阻训练经历的成年人（年龄21.0±1.7岁，训练经验4.7±3.6年）。使用重复至力竭（AMRAP）测试并以Brzycki公式预测1RM确定负荷。采用双电极系统（MR EMG和Delsys Trigno）同步采集，电极线性排列于VL和VMO。信号处理：MR EMG实时1000 Hz采样，24位模数转换器，硬件滤波，块RMS计算（500 ms窗口）；Delsys Trigno离线2148 Hz采样，带通滤波20–450 Hz，全波整流，块RMS计算。数据归一化至最大自主等长收缩（MVIC）。统计方法包括ICC、CV%、SEM、Pearson相关和Bland–Altman分析。
研究结果如下：
3.1 最大自主等长收缩期间设备间一致性：在静态非负荷条件下，VMO的设备间一致性良好（ICC=0.85，95%置信区间：0.72–0.93；r=0.86），而VL一致性中等至差（ICC=0.43，95%置信区间：0.10–0.68；r=0.46）。这表明即使在没有运动伪影的情况下，VL的设备间一致性已经较低。
3.2 组内信度：
3.2.1 股外侧肌（VL）：通过分析重复2至4次的RMS幅度，两种设备在所有负荷下均表现出优秀的组内信度（MR EMG：ICC=0.95–0.97，CV=7.8–9.8%；Delsys：ICC=0.95–0.96，CV=8.1–10.2%），支持了假设1。
3.2.2 股内侧斜肌（VMO）：同样，两种设备在所有负荷下均表现出优秀组内信度（MR EMG：ICC=0.92–0.95，CV=8.6–9.9%；Delsys：ICC=0.94–0.96，CV=10.1–11.3%），进一步验证了设备的重复测量稳定性。
3.3 设备间一致性：
3.3.1 股外侧肌（VL）：通过ICC和Bland–Altman分析，30%1RM时一致性中等（ICC=0.55，r=0.63），存在系统性正偏倚（平均偏倚103.6 μV）和比例偏倚（回归斜率0.64）；60%1RM时一致性中等（ICC=0.57，r=0.62），比例偏倚存在；90%1RM时一致性中等（ICC=0.53，r=0.54），比例偏倚消失。总体表明VL一致性未达到预设阈值（ICC≥0.75）。
3.3.2 股内侧斜肌（VMO）：所有负荷下一致性良好，30%1RM时ICC=0.82，r=0.83；60%1RM时ICC=0.85，r=0.86；90%1RM时ICC=0.84，r=0.84。无比例偏倚，但存在系统性正偏倚。表明VMO一致性达到预设阈值，支持假设2的部分成立。
讨论部分总结了研究的主要发现：两种设备信度优秀，效度依赖肌肉；VL一致性中等可能归因于电极接触几何形状、电极间距离、VL的解剖复杂性（空间非均匀激活），以及动态运动中运动学变异性；VMO一致性良好因其更离散、浅表的肌肉特性。此外，系统性偏倚可能源于设备级差异（如MR EMG的低通截止频率1 Hz vs. Delsys的20 Hz，导致运动伪影贡献）和信号处理方式不同（MR EMG实时处理，Delsys离线处理）。研究局限性包括电极线性排列、设备固有差异、未控制关节运动学等。研究结论翻译如下：MR EMG在两种肌肉上均表现出优秀的组内信度，支持其作为抗阻训练中监测肌肉激活的可靠工具；其无线设计和iPad软件使其在实验室外也可使用。同时效度依赖于肌肉，VMO幅度估计可信，VL幅度估计需考虑放置限制和肌肉解剖复杂性。总体而言，MR EMG表现出优秀信度和中等到良好的一致性，支持其用于监测动态阻力运动中的相对肌肉激活变化。
