老齡化引起的社會(huì)問題日益尖銳,全球癱瘓患者數(shù)量因此處于持續(xù)增長當(dāng)中。但單純生物醫(yī)療方法無法完全治愈腦卒中和脊髓損傷等神經(jīng)系統(tǒng)疾病。因此功能性電刺激設(shè)備作為醫(yī)療康復(fù)儀器加入到了偏癱患者康復(fù)治療當(dāng)中,但多具有刺激模式固定,脈沖波形難以改變易導(dǎo)致肌肉疲勞且交互使用不便等缺點(diǎn)。在此背景下,本論文基于“微電子神經(jīng)/肌電橋”理論思想,對課題組前期工作進(jìn)行總結(jié)后,移植Android操作系統(tǒng)改進(jìn)出一種新型人機(jī)交互良好的肢體運(yùn)動(dòng)功能重建系統(tǒng),支持根據(jù)實(shí)時(shí)設(shè)置參數(shù)生成刺激脈沖或者提取肌電信號經(jīng)處理后作為刺激脈沖。該重建系統(tǒng)由電源模塊、探測電路模塊、控制、操作及顯示模塊、外設(shè)模塊以及探測電路模塊5部分組成。課題組其他項(xiàng)目組優(yōu)化了探測、刺激模塊的電路結(jié)構(gòu)。經(jīng)硬件結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,探測電路支持8通道信號采集,刺激電路支持4通道刺激輸出,探測和刺激的精度也得到了提升。本文則在控制模塊中添加了Exynos4412芯片作為主控芯片加載Linux內(nèi)核和Android操作系統(tǒng),擴(kuò)大了顯示屏尺寸。外設(shè)模塊則設(shè)計(jì)了SD卡電路以提供信號文件存儲(chǔ)媒介。本文綜合繪制了控制系統(tǒng)的PCB版圖并完成了改進(jìn)后的重建系統(tǒng)的外殼設(shè)計(jì)。重建系統(tǒng)的主要功...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-7 Freehand系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

20世紀(jì)70年代初,Keith等人就開始了上肢植入式FES系統(tǒng)的研發(fā)工作,以期恢復(fù)正常手部動(dòng)作。隨后他們成功研制出Freehand系統(tǒng),并在美國NeuroControl公司的支持下投產(chǎn)出第一代商用Freehand系統(tǒng)。該系統(tǒng)在1997年獲美國食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)可用于臨....

圖1-9 Bionic Glove系統(tǒng)

BionicGlove系統(tǒng)是加拿大代表性的FES系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)抓握動(dòng)作。不同于以往采用臂帶作為刺激電極媒介裝置,BionicGlove系統(tǒng)采用的是手套外形,如圖1-9所示[17]。但其刺激控制盒極易發(fā)生碰撞,使用壽命因此打了不少折扣[17]。5)PossessedHand魔手....

圖1-10魔手系統(tǒng)演示情況

2012年東京大學(xué)EmiTamaki等人聯(lián)合Sony索尼公司發(fā)布了概念性產(chǎn)品魔手(PossessedHand)[18]。圖1-10[18]即魔手系統(tǒng)示意圖。魔手通過電腦編程控制14對刺激通路和24個(gè)體表電極,提供了168種刺激模式[18]。該系統(tǒng)由兩條電極臂帶、MCU處理模塊....

圖2-1腦卒中(左)和脊髓損傷(右)受傷部位示意圖

目前,醫(yī)學(xué)界仍未有徹底有效的根本性解決方案治愈腦卒中和脊髓損傷。現(xiàn)有手段對于修復(fù)受損神經(jīng)仍未有良策。圖2-1[4]中左側(cè)為腦卒中受傷部位示意圖。病因出自腦內(nèi),但大腦到各肢體的AP傳輸通路沒有受損。右側(cè)為脊髓損傷受傷部位示意圖[7]。病因出自神經(jīng)信號傳輸通路阻斷,但腦內(nèi)仍可以如常產(chǎn)....

本文編號：4049629