本文關(guān)鍵詞：功能電刺激器研制及刺激偽跡濾除研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：依據(jù)電極在皮膚內(nèi)的位置,功能性電刺激可以分為三類：經(jīng)皮表面電刺激、皮下電刺激和完全植入式電刺激。經(jīng)皮表面功能性電刺激的明顯優(yōu)勢在于非入侵式治療,基本上無副作用,患者在康復(fù)訓(xùn)練中的效果也比較明顯,而且此療法使用起來極為簡便,因此患者的普遍接受程度比較高。本次設(shè)計完成了每個通道刺激參數(shù)均可調(diào)節(jié)的4通道恒流源輸出的低頻脈沖功能性刺激器的設(shè)計與實現(xiàn),所研制的刺激器為促進血液循環(huán)和糾正足下垂的兩種方式可選的刺激器。刺激器的設(shè)計是基于C8051F121單片機進行開發(fā)的,采用按鍵和足底壓力兩種方式來對功能性電刺激器進行開啟與關(guān)閉的控制,利用MPC1652芯片對Boost升壓電路進行了設(shè)計,并結(jié)合了雙向壓控恒流技術(shù),得到了在臨床中廣泛應(yīng)用的正負相完全對稱的雙極性刺激波形。刺激器采用了傳統(tǒng)的按鍵和液晶顯示相結(jié)合的人機交互方式,通過按鍵可以對刺激器的通道進行選擇和各個通道的刺激信號的強度、頻率和脈寬進行調(diào)節(jié),通過液晶顯示可以實時地觀測到輸出刺激信號的參數(shù)。刺激器的每個通道通過電極線與刺激電極相連接,4個刺激通道可以同時單獨地進行工作。與以往傳統(tǒng)的單通道以及其他的刺激器相比,使用起來比較靈活,在尋求患者的最優(yōu)刺激參數(shù)之后,在進行治療時可以自主地對電極數(shù)量進行選擇,也可以分別地對4個通道的刺激參數(shù)進行設(shè)定。最后,利用了離散的小波變換對帶有刺激偽跡的肌電信號進行了刺激偽跡的濾除,為將來以提取肌電信號特征作為反饋量的閉環(huán)刺激器研發(fā)提供了參考。論文主要分為了六大部分,首先對目前功能性電刺激的國內(nèi)外發(fā)展情況進行了分析與總結(jié)；然后通過介紹了相關(guān)的理論基礎(chǔ)知識,確定了刺激器的輸出波形以及參數(shù)的范圍；基于C8051F121單片機,完成了刺激器的硬件的設(shè)計和正負相完全對稱的雙極性刺激波形的實現(xiàn)；之后,刺激器的軟件設(shè)計采用了模塊化的設(shè)計方式,并對軟件和硬件系統(tǒng)進行了聯(lián)機調(diào)試,實驗結(jié)果表明可以對正負相完全對稱的雙極性刺激波形的強度、頻率和脈寬進行調(diào)節(jié),達到了本次設(shè)計的要求。最后,利用利用了離散的小波變換對帶有刺激偽跡的肌電信號進行了刺激偽跡的濾除。
【關(guān)鍵詞】：功能性電刺激 足下垂 表面肌電信號 離散小波變換 刺激偽跡濾除
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R318;TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 功能性電刺激的研究背景及意義10-11
• 1.1.1 功能性電刺激的分類及應(yīng)用10
• 1.1.2 足下垂的研究背景10-11
• 1.1.3 功能性電刺激糾正足下垂的研究意義11
• 1.2 功能性電刺激器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的研究意義13-14
• 1.4 研究內(nèi)容及章節(jié)安排14-15
• 1.4.1 研究內(nèi)容14
• 1.4.2 章節(jié)安排14-15
• 第2章 相關(guān)知識基礎(chǔ)15-27
• 2.1 功能性電刺激的基本理論15-25
• 2.1.1 神經(jīng)肌肉興奮原理15-17
• 2.1.2 功能性電刺激的刺激參數(shù)17-19
• 2.1.3 功能性電刺激系統(tǒng)的功能模塊19-25
• 2.2 表面肌電信號25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 低頻脈沖刺激器的硬件設(shè)計27-39
• 3.1 低頻脈沖刺激器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計27
• 3.2 低頻脈沖刺激器的硬件設(shè)計27-38
• 3.2.1 C8051F121單片機簡介28
• 3.2.2 電源供電模塊28-30
• 3.2.3 恒流源輸出模塊30-32
• 3.2.4 D/A轉(zhuǎn)換模塊32-33
• 3.2.5 足底壓力檢測模塊33-37
• 3.2.6 顯示模塊37
• 3.2.7 按鍵控制模塊37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第4章 低頻脈沖刺激器的軟件設(shè)計及系統(tǒng)調(diào)試39-58
• 4.1 軟件開發(fā)平臺及開發(fā)語言簡介39-40
• 4.1.1 軟件開發(fā)平臺39
• 4.1.2 軟件開發(fā)語言39-40
• 4.2 PWM脈沖的軟件設(shè)計40-42
• 4.2.1 PWM波形與PCA原理40-41
• 4.2.2 8位PWM波形的軟件設(shè)計41-42
• 4.3 D/A轉(zhuǎn)換模塊的軟件設(shè)計42-44
• 4.4 刺激器輸出刺激參數(shù)的軟件設(shè)計44-50
• 4.4.1 輸出刺激波形的軟件設(shè)計44-45
• 4.4.2 輸出刺激信號脈寬的軟件設(shè)計45-46
• 4.4.3 輸出刺激信號頻率的軟件設(shè)計46-49
• 4.4.4 輸出刺激信號強度的軟件設(shè)計49-50
• 4.5 人機接口的軟件設(shè)計50-53
• 4.5.1 LCD顯示模塊的軟件設(shè)計51-52
• 4.5.2 按鍵控制模塊的軟件設(shè)計52-53
• 4.6 足底壓力檢測模塊的軟件設(shè)計53-54
• 4.7 系統(tǒng)調(diào)試及實驗結(jié)果54-57
• 4.8 本章小結(jié)57-58
• 第5章 表面肌電信號的刺激偽跡濾除研究58-69
• 5.1 小波變換與多尺度分析59-61
• 5.2 腓骨長肌EMG采集61
• 5.3 功能性電刺激偽跡濾除算法61-65
• 5.3.1 刺激偽跡的探測與定位62-64
• 5.3.2 EMG信號的刺激偽跡濾除64-65
• 5.4 實驗結(jié)果65-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第6章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 工作總結(jié)69
• 6.2 研究展望69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀學位期間獲獎情況75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張國華;袁中凡;李彬彬;;心音信號特征提取小波包算法研究[J];振動與沖擊;2008年07期

  本文關(guān)鍵詞：功能電刺激器研制及刺激偽跡濾除研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：307184