#每日一篇学术文章# 【过头作业上肢肌间耦合及协同】（Intermuscular coupling and collaboration of upper limb in overhead work）http://t.cn/AX42WAhE
复杂装备因尺寸大、组件多、集成度高等特点，维修、维护常需作业人员手持工具过头作业[1]，长时操作易带来工作相关的肌肉骨骼损伤(work related musculoskeletal disorders，WMSDs)，已引起国家政府和卫生研究机构的广泛关注。

过头作业是手在肩峰高度或以上进行的作业[3]，该工况下作业时肩部肌肉的活动度为手在髋部水平作业的3倍[4]，极易引起上肢WMSDs[5]，已被确定为工业领域肌肉骨骼的危险要素之一[6-7]. Dickerson等[8]认为过头作业及其引起的WMSDs会受作业任务设计、疲劳累积、骨骼运动及肌力的影响而发生改变. Renda等[9]研究过头作业疲劳任务中的优势手、肩部肌肉激活及性别的差异. Yang等[10]通过数字人建模仿真分析，得出过头作业时上臂和颈部面临最大的工效学暴露风险. 田保珍等[11]研究汽车底盘维修中过头作业不同的操作面和操作高度对肌肉疲劳的影响. Alabdulkarim等[12]设计过头钻孔作业实验，发现作业精度要求提高会增加肌肉活动度并降低作业质量. Maurice等[13]结合动作捕捉、表面肌电（surface electromyography，sEMG）及主观量表等技术，综合评估被动外骨骼在辅助过头作业中的效用. 赵川等[14]研究设备、姿势对过头作业肌肉疲劳的影响。

以上研究从不同角度探讨过头作业引起的上肢疲劳问题，但多关注上肢肌肉的单独作用. 上肢活动时，肌肉间存在相互依附，反映肌肉在工作时的同步振荡[15]，即肌间耦合关系. 多块肌肉同时参与动作时的相互组合与协调关系可以由肌间协同反映[16]，人体通过调节肌肉协同而非单独控制每块肌肉来管理肌肉骨骼系统中的自由度[17]. 目前，肌间耦合与协同研究主要集中在运动医学、康复工程以及神经科学等领域[18-22]，而复杂装备的过头作业涉及上肢多个部位肌肉的耦合作用与协同，但目前缺少对过头作业领域上肢肌肉耦合与协同的研究. 通过解析过头作业上肢肌间的耦合与协同特性，有助于揭示过头作业上肢肌肉相互配合协调的产生与执行规律，为过头作业的WMSDs预防与辅助作业设备开发提供指导。

本文通过设计不同高度下的过头作业实验，采集被试者的上肢sEMG，利用广义偏定向相干性和非负矩阵分解，探究上肢多块肌肉之间的耦合与协同特性. 引入复杂网络理论，建立上肢肌肉功能网络模型，解析了过头作业不同高度下的肌间耦合与协同特性。