癱瘓病人肢體運(yùn)動功能的康復(fù)和重建是康復(fù)醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的重要組成部分。體表功能性電刺激(FES)通過電流刺激外周神經(jīng)(如腓神經(jīng))、運(yùn)動點(diǎn)和中醫(yī)的穴位誘發(fā)肌肉收縮,從而促進(jìn)肢體功能恢復(fù)�！凹‰姌颉�(Electromyographic Bridge,EMGB)式FES將獲取的健康肢體主動肌體表肌電信號(s EMG)作為控制信號,編碼生成反映肌肉活化狀態(tài)的動態(tài)刺激序列,然后施加到癱瘓肢體目標(biāo)肌肉刺激位點(diǎn),實(shí)現(xiàn)癱瘓肢體功能重建。EMGB相對于現(xiàn)有的其它FES的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)患者自主控制、適用于早期康復(fù)訓(xùn)練和實(shí)時控制刺激幅度。然而EMGB和普通FES一樣,也需要解決刺激電極放置問題。對于用于下肢功能恢復(fù)的EMGB系統(tǒng),交替性運(yùn)動控制和刺激脈沖輸出時間的動態(tài)確定是區(qū)別于上肢EMGB的地方。本論文的研究內(nèi)容主要包括:1)使用穴位定位的骨度分寸法(Bone proportional cun,B-Cun)在人體目標(biāo)肌肉體表建立坐標(biāo)系統(tǒng)。然后,電刺激遍歷坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的坐標(biāo)點(diǎn),確定單個手指伸/屈動作和下肢膝伸動作運(yùn)動點(diǎn)分布位置。對于手指,測量不同激活閾值的運(yùn)動點(diǎn)在選擇性刺激電流強(qiáng)度范圍內(nèi)產(chǎn)生的手指動作角度,分析比較不同...

【文章頁數(shù)】：179 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 癱瘓肢體運(yùn)動功能重建的研究背景
        1.1.1 肢體癱瘓的原因
        1.1.2 肢體癱瘓的臨床表現(xiàn)
        1.1.3 肢體癱瘓的電刺激治療方法
    1.2 電刺激肢體運(yùn)動功能恢復(fù)的理論基礎(chǔ)
        1.2.1 骨骼肌
        1.2.2 電刺激對神經(jīng)肌肉收縮的影響
        1.2.3 電刺激對神經(jīng)可塑性的作用
    1.3 肢體癱瘓模式及康復(fù)需求
        1.3.1 上肢功能康復(fù)
        1.3.2 下肢功能康復(fù)
    1.4 FES系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 控制方式
        1.4.2 FES運(yùn)動神經(jīng)假體
    1.5 課題研究基礎(chǔ)介紹
        1.5.1 “微電子神經(jīng)橋”系統(tǒng)
        1.5.2 “肌電橋”系統(tǒng)及前期工作
    1.6 肌電橋核心技術(shù)問題分析
        1.6.1 體表肌電信號探測
        1.6.2 體表刺激位點(diǎn)的確定
        1.6.3 基于sEMG的刺激信號生成
        1.6.4 刺激脈沖輸出時間的確定
    1.7 本文的研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
    1.8 本論文的章節(jié)結(jié)構(gòu)
    參考文獻(xiàn)
第2章 上肢功能性電刺激刺激位點(diǎn)研究
    2.1 體表電刺激電極配置方式
    2.2 選擇性刺激手指伸展和屈曲前臂肌肉運(yùn)動點(diǎn)
        2.2.1 單個手指選擇性激活運(yùn)動點(diǎn)定位
        2.2.2 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    2.3 手指伸展和屈曲穴位選擇以及穴位與運(yùn)動點(diǎn)關(guān)系
        2.3.1 手指伸展和屈曲動作穴位和運(yùn)動點(diǎn)刺激研究
        2.3.2 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 下肢功能性電刺激刺激位點(diǎn)研究
    3.1 膝伸運(yùn)動功能重建的電極放置
    3.2 膝關(guān)節(jié)伸動作運(yùn)動點(diǎn)定位以及運(yùn)動點(diǎn)電刺激實(shí)驗(yàn)研究
        3.2.1 膝伸動作運(yùn)動點(diǎn)定位和運(yùn)動點(diǎn)電刺激
        3.2.2 運(yùn)動點(diǎn)電極放置結(jié)果與討論
    3.3 膝關(guān)節(jié)伸動作穴位組合選擇及穴位刺激實(shí)驗(yàn)研究
        3.3.1 膝關(guān)節(jié)伸動作穴位組合選擇和穴位電刺激
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 下肢運(yùn)動功能重建系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
    4.1 實(shí)驗(yàn)研究中使用的課題組已研發(fā)的肌電橋系統(tǒng)介紹
        4.1.1 60 V雙通道“肌電橋”原型系統(tǒng)
        4.1.2 60 V四通道“肌電橋”系統(tǒng)
    4.2 下肢無線可穿戴式“肌電橋”系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 系統(tǒng)整體介紹
        4.2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.3 無線多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        4.3.1 下位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.2 PC上位機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 坐姿下肢運(yùn)動功能重建及控制策略研究
    5.1 下肢體表肌電信號產(chǎn)生與探測
        5.1.1 膝伸動作股四頭肌肌電信號探測位點(diǎn)
        5.1.2 探測位點(diǎn)結(jié)果分析
        5.1.3 小腿肌肉在下肢不同運(yùn)動模式下的活動狀態(tài)
    5.2 坐姿上肢/下肢帶動下肢膝關(guān)節(jié)同步伸展運(yùn)動
        5.2.1 體表運(yùn)動點(diǎn)電刺激肌電橋接
        5.2.2 經(jīng)皮穴位電刺激肌電橋接
        5.2.3 結(jié)果分析和討論
    5.3 坐姿踝關(guān)節(jié)交替性運(yùn)動控制策略
        5.3.1 基于樣本熵的肌肉活動時間探測
        5.3.2 基于樣本熵的踝關(guān)節(jié)交替性運(yùn)動控制
        5.3.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第6章 下肢無線肌電橋系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 下肢異步行走肌電橋接控制策略刺激脈沖輸出時間確定
        6.1.1 步態(tài)事件和目標(biāo)肌肉活動
        6.1.2 基于慣性傳感器角速度信號的步態(tài)事件探測算法
        6.1.3 數(shù)據(jù)處理分析
        6.1.4 基于慣性傳感器角速度信號的步態(tài)事件探測算法
    6.2 下肢行走無線肌電橋接FES
        6.2.1 傳統(tǒng)的下肢普通FES
        6.2.2 異步肌電橋接FES
        6.2.3 下肢行走無線異步肌電橋接健康人實(shí)驗(yàn)
    6.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第7章 總結(jié)與展望
攻讀博士期間發(fā)表論文和專利情況
致謝



本文編號：4025880