功能性电刺激系统的刺激电流源及控制策略研究

【摘要】脑卒中、脑外伤和脊髓损伤之后，常会出现运动功能障碍等后遗症，长期影响患者健康和生存质量。功能性电刺激是用于治疗患者运动功能不全等疾病的技术，它能有效防止肌肉萎缩，促进患者的运动功能恢复，这对减轻患者病痛、减少家庭和社会压力有重要意义。本文围绕功能性电刺激系统的相关性能要求，在分析和研究了国内外功能性电刺激系统的研究现状和发展趋势的基础上，提出了基于肌电信号反馈的功能性电刺激设计方案。从硬件、软件系统设计和基于肌电信号的控制策略三方面着手，对功能性电刺激系统展开研究，完成的主要研究工作如下：1.根据功能性电刺激系统的基本原理和目前国内外的发展现状，确定系统的基本设计参数，为系统设计奠定基础。2.在刺激参数确定了的基础上，拟定硬件电路设计的总体方案。对系统的控制单元、通信方式选取、电源管理、波形产生和恒流电路等硬件模块进行原理图设计，然后从软件仿真和实验测试两方面验证了系统性能。3.针对系统的方案设计和功能需求，完成DAC、ADC、串口通信和按键操作等模块的软件设计。4.基于LabVIEW软件平台，设计了系统的控制界面，使其满足参数设置、反馈信号的特征提取、数据传输等方面的要求，最终实现了基于EMG信号的反馈控制。5.总结全文内容，并对系统目前存在的问题和今后的改进方向进行了初步探究，如控制策略优化、肌电信号的采集、数据信息的实时性等都是今后需要着手的方向。
【作者】郑文超；
【导师】方强；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，机械工程，2013，硕士
【关键词】脑卒中；功能性电刺激；恒流源；双相脉冲；EMG反馈；

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