基于脑机交互的主动式卒中康复系统的研究与开发
发布时间：2021-06-12 09:15
脑卒中因其极高的发病率、死亡率以及致残率而严重危害着人类的健康。在我国,脑卒中发病率越来越高,卒中治疗和康复问题成为了人们日益关注的一个焦点。卒中康复问题的本质在于如何实现大脑神经元重塑同时又能达到恢复运动机能的目的,当前市场上康复器械设备主要用于肢体康复,针对神经康复效果不佳,而侧重于脑功能恢复的运动想象疗法又缺少对肢体康复的功能。基于上述背景,本文研制了基于脑机交互的主动式卒中康复系统,主要工作内容如下:（1）提出了一种基于嵌入式可穿戴的脑机康复系统构架。采用运动想象脑机接口,结合了运动想象疗法与传统式康复器械的优点,使用嵌入式平台作为数据处理、控制核心,能够使患者随时随地的进行康复训练。（2）研究了两种适用于在线的运动想象脑机接口特征提取方法,基于BCI 2003竞赛数据和线性分类器进行离线数据处理,从分类准确率、运行效率、实现难易度方面对两种方法进行对比分析。（3）提出了基于双处理器协作的脑机康复系统嵌入式硬件解决方案。采用嵌入式处理器分别承担数据处理和设备控制的任务,使得系统能够对设备实时控制、监控,同时又能高效的进行脑电数据处理。（4）针对嵌入式处理器资源有限的状况,提出一...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A中国脑卒中发病趋势B脑机交互脑卒中康复示例
3图1.2 被动式上肢康复器械2009 年第 11 届国际康复会议上，德国学者 Rudiger Rupp 提出半卧式康复器械，这种康复器械采用气动式柔性驱动。相对传统的上下肢被动式器械，这种产品的使用体验要更好，典型的这类产品是芬兰 HUR 公司出品的气动康复训练器，如图 1.3 所示。这种训练器基础结构采用曲柄滑块机构，在训练中，患者将下肢放在装置的托架上，托架可以调整角度来适应患者身体，由气动驱动装置来带动患者下肢的运动。目前该类型产品国内医疗器械厂商也有研制。图1.3 被动式气动下肢康复器被动式康复设备除了被动式器械之外，在实际应用中还有低频功能性电刺激。但功能性电刺激可能会因为与运动意图不一致
放在装置的托架上，托架可以调整角度来适应患者身体，由气动驱动装置来带动患者下肢的运动。目前该类型产品国内医疗器械厂商也有研制。图1.3 被动式气动下肢康复器被动式康复设备除了被动式器械之外，在实际应用中还有低频功能性电刺激。但功能性电刺激可能会因为与运动意图不一致，导致肌体痉挛，在进行康复训练时需要有经验的康复医师进行指导，使用起来风险较大。被动康复设备在康复过程中，患者的大脑很少进行主动参与，只是依靠康复设备的机械机构来完成简单的肢体的运动动作，来达到康复肢体周围肌肉运动的
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2016》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2017(06)
[2]基于EEG脑机接口的研究现状及在康复中的应用[J]. 李青敏,李忠正,邱继文,郭永明. 北京生物医学工程. 2017(03)
[3]基于虚拟现实环境的脑机接口技术研究进展[J]. 孔丽文,薛召军,陈龙,何峰,綦宏志,万柏坤,明东. 电子测量与仪器学报. 2015(03)
[4]脑机接口技术的康复应用及研究进展[J]. 刘小燮,毕胜. 中国康复医学杂志. 2014(10)
[5]基于运动想象的脑机交互康复训练新技术对脑卒中大脑可塑性影响[J]. 刘小燮,毕胜,高小榕,杨志,闫铮,寇程,马林,高上凯. 中国康复医学杂志. 2013(02)
[6]一种基于状态机的串口通信协议的设计与实现[J]. 李莹,贾彬. 电子设计工程. 2012(07)
[7]基于EEG的便携式脑机接口设备研究[J]. 曾翔,唐广. 数字技术与应用. 2011(11)
[8]基于运动想象脑电的上肢康复机器人[J]. 徐宝国,彭思,宋爱国. 机器人. 2011(03)
[9]基于脑电与肌电对中风偏瘫病人肌肉能力恢复研究的进展[J]. 张冬晔,何山,曾珍. 中国医疗设备. 2010(01)
[10]运动想象疗法对脑卒中偏瘫患者上肢运动功能的影响[J]. 符俏,陈文远,喻锦成,曾育山,曹贤畅. 中国康复医学杂志. 2010(01)
博士论文
[1]基于脑电的脑卒中患者运动想象认知过程的研究[D]. 闫静.上海交通大学 2012
硕士论文
[1]基于脑机接口的虚拟现实三维目标的控制研究及应用[D]. 陆盛林.华南理工大学 2016
[2]脑机交互结合功能性电刺激康复训练新技术对慢性期脑卒中大脑可塑性的影响[D]. 刘小燮.中国人民解放军医学院 2014
[3]脑机接口结合功能电刺激对脑卒中慢性期大脑可塑性的影响[D]. 寇程.中国人民解放军医学院 2013
[4]脑卒中患者认知功能障碍康复初步研究[D]. 张凤香.青岛大学 2011
本文编号：3226350
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A中国脑卒中发病趋势B脑机交互脑卒中康复示例
3图1.2 被动式上肢康复器械2009 年第 11 届国际康复会议上，德国学者 Rudiger Rupp 提出半卧式康复器械，这种康复器械采用气动式柔性驱动。相对传统的上下肢被动式器械，这种产品的使用体验要更好，典型的这类产品是芬兰 HUR 公司出品的气动康复训练器，如图 1.3 所示。这种训练器基础结构采用曲柄滑块机构，在训练中，患者将下肢放在装置的托架上，托架可以调整角度来适应患者身体，由气动驱动装置来带动患者下肢的运动。目前该类型产品国内医疗器械厂商也有研制。图1.3 被动式气动下肢康复器被动式康复设备除了被动式器械之外，在实际应用中还有低频功能性电刺激。但功能性电刺激可能会因为与运动意图不一致
放在装置的托架上，托架可以调整角度来适应患者身体，由气动驱动装置来带动患者下肢的运动。目前该类型产品国内医疗器械厂商也有研制。图1.3 被动式气动下肢康复器被动式康复设备除了被动式器械之外，在实际应用中还有低频功能性电刺激。但功能性电刺激可能会因为与运动意图不一致，导致肌体痉挛，在进行康复训练时需要有经验的康复医师进行指导，使用起来风险较大。被动康复设备在康复过程中，患者的大脑很少进行主动参与，只是依靠康复设备的机械机构来完成简单的肢体的运动动作，来达到康复肢体周围肌肉运动的
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2016》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2017(06)
[2]基于EEG脑机接口的研究现状及在康复中的应用[J]. 李青敏,李忠正,邱继文,郭永明. 北京生物医学工程. 2017(03)
[3]基于虚拟现实环境的脑机接口技术研究进展[J]. 孔丽文,薛召军,陈龙,何峰,綦宏志,万柏坤,明东. 电子测量与仪器学报. 2015(03)
[4]脑机接口技术的康复应用及研究进展[J]. 刘小燮,毕胜. 中国康复医学杂志. 2014(10)
[5]基于运动想象的脑机交互康复训练新技术对脑卒中大脑可塑性影响[J]. 刘小燮,毕胜,高小榕,杨志,闫铮,寇程,马林,高上凯. 中国康复医学杂志. 2013(02)
[6]一种基于状态机的串口通信协议的设计与实现[J]. 李莹,贾彬. 电子设计工程. 2012(07)
[7]基于EEG的便携式脑机接口设备研究[J]. 曾翔,唐广. 数字技术与应用. 2011(11)
[8]基于运动想象脑电的上肢康复机器人[J]. 徐宝国,彭思,宋爱国. 机器人. 2011(03)
[9]基于脑电与肌电对中风偏瘫病人肌肉能力恢复研究的进展[J]. 张冬晔,何山,曾珍. 中国医疗设备. 2010(01)
[10]运动想象疗法对脑卒中偏瘫患者上肢运动功能的影响[J]. 符俏,陈文远,喻锦成,曾育山,曹贤畅. 中国康复医学杂志. 2010(01)
博士论文
[1]基于脑电的脑卒中患者运动想象认知过程的研究[D]. 闫静.上海交通大学 2012
硕士论文
[1]基于脑机接口的虚拟现实三维目标的控制研究及应用[D]. 陆盛林.华南理工大学 2016
[2]脑机交互结合功能性电刺激康复训练新技术对慢性期脑卒中大脑可塑性的影响[D]. 刘小燮.中国人民解放军医学院 2014
[3]脑机接口结合功能电刺激对脑卒中慢性期大脑可塑性的影响[D]. 寇程.中国人民解放军医学院 2013
[4]脑卒中患者认知功能障碍康复初步研究[D]. 张凤香.青岛大学 2011
本文编号：3226350
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