【摘要】：腦卒中后遺癥作為致殘率最高的疾病困擾著千萬(wàn)家庭,其影響時(shí)間長(zhǎng)、病情嚴(yán)重、難以完全康復(fù)等特點(diǎn)成為人們急迫想要克服的病癥。當(dāng)前的主流康復(fù)方式是機(jī)械康復(fù),但是其帶給病患過多痛苦,康復(fù)范圍較小等特點(diǎn)促使人們發(fā)掘其他有效方式。功能性電刺激(Functional Electrical Stimulation,FES)作為一種新興康復(fù)方法逐漸進(jìn)入人們視野,它的安全可靠性和良好的康復(fù)效果激勵(lì)人們研究更多的操作細(xì)節(jié)和內(nèi)在機(jī)理。本次研究通過對(duì)正常志愿者的刺激參數(shù)規(guī)律和肌肉疲勞規(guī)律進(jìn)行研究,制定適用于臨床治療的有效方法;利用BCI系統(tǒng)作為刺激觸發(fā)方式不僅實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離操作,也有效提升治療效果。目的1.發(fā)現(xiàn)電刺激刺激位點(diǎn)規(guī)律及刺激參數(shù)相關(guān)規(guī)律;2.探究電刺激對(duì)肌肉疲勞的影響及規(guī)律;3.探究腦電信號(hào)作為電刺激系統(tǒng)觸發(fā)方式的可能性。方法1.通過脛骨前突和橈骨前突作為坐標(biāo)起始參考點(diǎn)制定貼合前臂的坐標(biāo)系并定位四塊肌肉共八個(gè)電極坐標(biāo),最后分別計(jì)算對(duì)應(yīng)電極位置關(guān)于前臂長(zhǎng)度或前臂最粗周長(zhǎng)的比例關(guān)系,探查比例關(guān)系是否相對(duì)一致;2.定二調(diào)一為基本方法分別對(duì)刺激脈寬、刺激強(qiáng)度、刺激頻率之間不同刺激參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性檢測(cè)及探索最適宜電刺激參數(shù)的范圍及組合方法;3.通過電刺激指淺屈肌、采集及電信號(hào)分析特征值、采集最大握力值共同研究電刺激致疲勞的特征值、疲勞閾值、最適宜刺激間隔;4.使用時(shí)頻域方法及信號(hào)能量變化來(lái)分析判斷運(yùn)動(dòng)想象發(fā)生時(shí)刻及探究手抓握及手伸展兩種運(yùn)動(dòng)想象的區(qū)分方法。結(jié)果1.通過定位電極位置并進(jìn)行處理后所有電極位置的最大誤差為8%,被試者的前臂長(zhǎng)度平均230 mm,因此最大電極位置誤差為1.8 cm。本次實(shí)驗(yàn)使用電極直徑為2 cm,因此可以判斷電極誤差足夠小,有實(shí)際意義;2.刺激頻率的適宜范圍為25Hz-55Hz;電流強(qiáng)度的適宜范圍為3.5mA-8.3mA;電流脈寬的范圍為0.15ms-0.5ms;三個(gè)參數(shù)任意一個(gè)參數(shù)一定時(shí),另外兩個(gè)參數(shù)均為負(fù)相關(guān);3.經(jīng)過對(duì)比發(fā)現(xiàn)整流平均值(ARV)從0.018μs-0.067μs整體趨勢(shì)呈隨著疲勞加深而逐漸升高因此適合作為肌肉疲勞特征值;當(dāng)特征值上升到0.035μs時(shí)出現(xiàn)最大握力值不再下降且動(dòng)作出現(xiàn)變形,因此我們把它設(shè)置為疲勞閾值;利用疲勞閾值監(jiān)測(cè)正常實(shí)驗(yàn)時(shí)的特征值發(fā)現(xiàn)每刺激一組后休息五分鐘疲勞特征值穩(wěn)定在0.001μs-0.013μs小于疲勞閾值,因此把休息時(shí)間設(shè)置為五分鐘保證實(shí)驗(yàn)不受肌肉疲勞影響;4.當(dāng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)想象時(shí),腦電信號(hào)的時(shí)頻域分析顯示10Hz頻帶能量由0.14±0.07提升至0.23±0.12(具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,p0.05,n=50)因此可以作為想象運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)刻的判斷依據(jù)。在想象抓握時(shí)C3通道β波段能量下降至0.14±0.03,在進(jìn)行想象伸展時(shí)C3通道β波段能量上升至0.17±0.05(具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,p0.05,n=6)可以作為區(qū)分兩種不同運(yùn)動(dòng)想象的依據(jù)。結(jié)論1.刺激參數(shù)范圍及刺激位點(diǎn)規(guī)律臨床治療康復(fù)中可以起到指導(dǎo)作用,證實(shí)了表面電極實(shí)現(xiàn)功能性電刺激的可行性;2.通過揭示本次實(shí)驗(yàn)中特定刺激參數(shù)環(huán)境下的電刺激致疲勞因素及規(guī)律,我們嚴(yán)格區(qū)分疲勞分界線,實(shí)驗(yàn)進(jìn)程完全不會(huì)被肌肉疲勞因素影響;3.利用10Hz的頻域變化及β波的能量變化有效區(qū)分不同運(yùn)動(dòng)想象任務(wù),提出了一種腦電控制電刺激系統(tǒng)的可能性。
【圖文】：

2 低頻電刺激相關(guān)細(xì)節(jié)研究2.1 相關(guān)肌肉位置及功能簡(jiǎn)介現(xiàn)已對(duì)指伸肌、指淺屈肌、尺側(cè)腕屈肌、橈側(cè)腕屈肌、拇短屈肌這五塊重要肌肉進(jìn)行詳細(xì)實(shí)驗(yàn)研究，，肌肉的作用一覽表和相關(guān)結(jié)果如下：表 1 肌肉功能對(duì)照表肌肉名 功能指淺屈�。ǘ䦟樱� 屈近側(cè)指骨間關(guān)節(jié)，屈掌指關(guān)節(jié)和屈腕指伸�。\層） 伸指，伸腕拇短屈�。\層） 屈拇指近節(jié)指骨旋前圓�。\層） 旋轉(zhuǎn)前臂旋前圓肌

圖 2.2 指伸肌電極放置方法較長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)整后確定了刺激位點(diǎn)，在這個(gè)刺激位點(diǎn)上，選用臨床通頻率 30Hz，脈寬 100μs，刺激強(qiáng)度 7mA）可以有效實(shí)現(xiàn)肌肉功能且這樣的位置尋找過程非常麻煩，具體的刺激位點(diǎn)尋找方式也鮮有報(bào)道分布大致一樣，個(gè)體差異主要體現(xiàn)在手臂長(zhǎng)度及粗細(xì)程度所帶來(lái)的刺沒有一個(gè)合適的參考方式來(lái)說明刺激位置，基于以上設(shè)想，我們首先骨凸起作為起點(diǎn)，垂直于中指為 X 軸，中指所在直線為 Y 軸做直角坐有刺激位點(diǎn)放置于這個(gè)坐標(biāo)軸中（坐標(biāo)軸是貼合整個(gè)手臂的桶狀，不。下圖為設(shè)置坐標(biāo)示意圖）
【學(xué)位授予單位】：新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R743.3

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本文編號(hào)：2658000