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[应用相关] 中风的主动康复系统的研究

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 楼主 | 2020-2-16 16:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
    近年来,中风的发病率和致残率不断增加,严重影响和威胁人类的健康生活。
功能性电刺激技术(Functional-Electrical-Stimulation, FES)是利用低频电刺激手段,
通过神经细胞的响应实现控制信号的传递,使受支配的神经肌肉产生收缩完成运动,
己广泛应用于中风的康复训练。脑一机接口(Brain-Computer-Interface,  BCI)技术可
以实现人脑与外围设备之间的直接通讯,尤其是在帮助偏瘫患者重新获得他们的交
流和控制能力方面有着巨大的应用前景。
    本文综合BCI和FES技术各自的特点,并将两者结合对中风偏瘫患者进行了主
动康复系统的研究,完成了整个康复系统的设计。主要包括运动想象脑电信号的采
集、脑电信号的处理和功能性电刺激系统的设计三大部分,将人脑想象左手或右手
运动产生的ERS/ERD信息电位转换为控制命令输出,传至FES系统,对受损肢体进
行相应的电刺激。该系统可以避开病人身体内部受损伤的正常通路,将其运动意愿
直接传递给FES系统,达到中风偏瘫患者可以直接控制受损肢体的目的。


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 楼主 | 2020-2-16 16:41 | 显示全部楼层
    本文的主要内容:一是在B CI技术的基础上,采用二阶矩估计对带通滤波后C3,
C4通道的脑电信号的Mu节律能量进行分析和比较,建立了一种简单、可在线的分
类方法,选择不同的窗口长度和决策时间进行分析,结果显示正确识别率均达85%
以上,满足系统设计需要。二是以FES技术为基础,利用模块化的设计思想完成了
FES系统的硬件设计和软件设计,该刺激系统以STM8S208MB为核心,通过串口模
块与BCI相连接,结合键盘和液晶显示等模块完成刺激时间、频率、刺激脉宽等参
数的设置及对应数值的显示。
    通过实验表明,功能性电刺激系统在BCI的控制命令下能够较准确的完成肢体
的刺激,证明本文将基于运动想象的BCI和FES相结合应用于中风的主动康复系统
的研究中是安全、可行的,为中风的康复治疗起到了一定的探索作用。

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 楼主 | 2020-2-16 16:42 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:42 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:43 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:43 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:48 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:48 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:49 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:50 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:50 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:51 | 显示全部楼层
    P300主要位于中央皮层区域,属于事件相关电位(Event-Related-Potential, ERP ) ,
反映了人脑进行思维活动时电位的变化,在相关事件的刺激达到300}400ms会出现
正电位,事件刺激发生后300ms左右出现最大值。P300的发生与相关事件刺激发生
的概率有关,一般概率越小,P300越明显。P300应用于BCI的优势是P300属于内
部响应,测试者没有通过训练便可出现。

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 楼主 | 2020-2-16 16:51 | 显示全部楼层
    事件相关同步(ERD)或去同步(ERS)电位,主要位于大脑的感觉运动区,所
以与肢体的运动有关,当人体单边的肢体在运动或进行想象运动时,其大脑的同侧
便会出现ERD现象,表现为测量到的头皮脑电信号幅度上升;其对侧则出现ERS
现象,表现为测量到的头皮脑电信号幅度下降。将ERD/ERS应用于脑一机接口系统
中最大的优势是,其无需依赖于感觉刺激而只需要想象便可产生,在康复医学、辅
助控制和娱乐等领域具有广阔的应用前景。本课题BCI的研究中应用的就是
ERD/ERS,通过对脑电信号进行分析和处理,比较其ERD/ERS变化规律,便可以准
确地推断出受试者在进行运动想象时的动作意图,进而实现通过想象运动控制外围
设备或装置。

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 楼主 | 2020-2-16 16:51 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:55 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 16:56 | 显示全部楼层
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| 2020-2-16 16:58 | 显示全部楼层
这什么乱七八糟的也往里面发

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 楼主 | 2020-2-16 17:04 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-2-16 17:04 | 显示全部楼层
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