基于表面肌电和运动学分析的脑卒中下肢康复器械与相关诊疗方法研究
发布时间：2022-08-10 17:20
随着社会老龄化的加剧,脑卒中患病率持续增加,卒中后70%以上的患者残留不同程度的运动功能障碍和日常生活障碍,而卒中后行走功能障碍,会严重影响患者康复的独自生活能力和身体整体的健康状况。下肢康复评定对患者病情诊断、康复计划制定、康复治疗评价等方面起着关键的作用,而电生理信息和运动学信息是下肢功能定量评价的两大核心内容。从电生理相关的诊断治疗器械角度来看,现有电生理相关的平台大多只具有单独的采集分析功能或单独的神经肌肉电刺激功能,无法实时完成多路表面肌电分析和电刺激治疗。而表面肌电信息一方面可以评价患者在治疗过程中的参与度,另外一方面可以提供准确的多肌肉协同工作状态,为神经肌肉电刺激提供实时参考。因此将多通道表面肌电采集分析系统和多模式电刺激平台结合起来可以更有效的促进下肢康复。从运动学检测技术角度来看,通过可穿戴的惯性传感单元,现有设备给面向诊所和家庭的医疗健康服务提供了一个可行的运动学分析解决方案,并在节约医院资源、缓解社会压力上做出了一定贡献。分析现有的运动学检测解决方案,一方面在实时检测复杂路面环境中的步态时相信息存在困难;另外一方面在实际的空间轨迹估计上仍受到惯性传感器的误差干扰...
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 卒中下肢康复评定的研究现状与存在的问题
1.2.1 基于功能试验量表的评定方法
1.2.2 通过仪器的定量评定方法
1.3 肌电相关诊疗技术与应用的研究现状与存在问题
1.3.1 表面肌电相关诊疗器械的研究现状与存在问题
1.3.2 肌电相关方法在卒中下肢功能评价的研究现状与存在问题
1.4 运动学检测技术的研究现状与存在问题
1.5 本文主要研究内容与研究重点
1.6 本文结构与章节安排
第2章 多通道表面肌电分析系统设计与验证
2.1 引言
2.2 表面肌电的电生理基础以及检测原理
2.3 表面肌电采集分析系统设计与实现
2.3.1 前级放大模块
2.3.2 滤波模块
2.3.3 数据转换以及数据传输模块
2.3.4 电源系统
2.3.5 数据分析模块
2.4 表面肌电采集分析系统性能和安规测试
2.4.1 表面肌电信号采集分析系统的准确度测试
2.4.2 测量范围检验
2.4.3 分辨率检验
2.4.4 输入噪声检验
2.4.5 通频带检验
2.4.6 差模输入阻抗检验
2.4.7 共模抑制比CMRR检验
2.4.8 电气安全测试
2.5 人体试验
2.6 本章小结
第3章 肌电触发的神经肌肉电刺激系统开发与验证
3.1 引言
3.2 NMES在卒中下肢康复的研究背景
3.3 肌电触发的NMES系统设计与测试
3.3.1 系统结构的总体设计
3.3.2 用户接口软件设计
3.3.3 采集、刺激复合通道设计
3.3.4 系统性能测试
3.4 人体试验
3.4.1 人员
3.4.2 试验内容
3.4.3 评价方法
3.4.4 试验结果
3.4.5 结果讨论
3.5 本章小结
第4章 基于多传感器融合的下肢运动学检测技术研究
4.1 引言
4.2 基于多传感器融合的运动学时间参数检测技术研究
4.2.1 步态运动学时间检测研究背景
4.2.2 系统设计及检测方法
4.2.3 人体试验
4.2.4 步态事件检测结果
4.2.5 讨论
4.2.6 小结
4.3 基于多传感器融合的运动学空间轨迹测量技术研究
4.3.1 多传感器融合的空间轨迹估计算法
4.3.2 人体试验
4.3.3 讨论与小结
4.4 本章小结
第5章 基于表面肌电和运动学信息的卒中下肢评价方法研究
5.1 引言
5.2 基于表面肌电和运动学分析的踝关节肌群功能评价研究
5.2.1 踝关节肌群功能分析研究背景
5.2.2 试验方法
5.2.3 实验结果
5.2.4 结果讨论
5.2.5 小结
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 主要创新点
6.3 未来展望
参考文献
攻读博士学位期间的主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国脑卒中防治报告2016》概要[J]. 王陇德,王金环,彭斌,许予明. 中国脑血管病杂志. 2017(04)
[2]中国脑卒中流行概况[J]. 吴亚哲,陈伟伟. 心脑血管病防治. 2016(06)
[3]表面肌电图在脑卒中患者异常步态分析中的研究进展[J]. 李芳,郑洁皎. 中国康复理论与实践. 2016(10)
[4]两种步态量表在脑卒中偏瘫步行评定中的评测者间信度[J]. 胡楠,卢茜,李军,邓思宇,毕胜. 中国康复理论与实践. 2015(05)
[5]基于表面肌电的步态分析[J]. 王静,吴效明. 中国组织工程研究. 2012(26)
[6]正常青年人自然步态下肢肌的表面肌电图分析[J]. 黄萍,齐进,邓廉夫,陈博. 中国组织工程研究. 2012(20)
[7]肌电生物反馈疗法治疗脑卒中后吞咽障碍的临床观察[J]. 姚云海,顾旭东,李亮,傅建明,任芸. 中华物理医学与康复杂志. 2011 (12)
[8]基于三维测力台系统的人体步态分析[J]. 李爱萍,胡军,刘合荣. 微计算机信息. 2010(13)
[9]步态运动学及动力学的研究方法[J]. 宋雅伟,孙文,寇恒静. 中国组织工程研究与临床康复. 2010(02)
[10]脑卒中患者躯体运动偏瘫模式的三维运动学评价[J]. 徐光青,兰月,毛玉瑢,黄东锋. 中国康复医学杂志. 2009(10)
博士论文
[1]表面肌电信号检测和处理中若干关键技术研究[D]. 赵章琰.中国科学技术大学 2010
本文编号：3674040
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 卒中下肢康复评定的研究现状与存在的问题
1.2.1 基于功能试验量表的评定方法
1.2.2 通过仪器的定量评定方法
1.3 肌电相关诊疗技术与应用的研究现状与存在问题
1.3.1 表面肌电相关诊疗器械的研究现状与存在问题
1.3.2 肌电相关方法在卒中下肢功能评价的研究现状与存在问题
1.4 运动学检测技术的研究现状与存在问题
1.5 本文主要研究内容与研究重点
1.6 本文结构与章节安排
第2章 多通道表面肌电分析系统设计与验证
2.1 引言
2.2 表面肌电的电生理基础以及检测原理
2.3 表面肌电采集分析系统设计与实现
2.3.1 前级放大模块
2.3.2 滤波模块
2.3.3 数据转换以及数据传输模块
2.3.4 电源系统
2.3.5 数据分析模块
2.4 表面肌电采集分析系统性能和安规测试
2.4.1 表面肌电信号采集分析系统的准确度测试
2.4.2 测量范围检验
2.4.3 分辨率检验
2.4.4 输入噪声检验
2.4.5 通频带检验
2.4.6 差模输入阻抗检验
2.4.7 共模抑制比CMRR检验
2.4.8 电气安全测试
2.5 人体试验
2.6 本章小结
第3章 肌电触发的神经肌肉电刺激系统开发与验证
3.1 引言
3.2 NMES在卒中下肢康复的研究背景
3.3 肌电触发的NMES系统设计与测试
3.3.1 系统结构的总体设计
3.3.2 用户接口软件设计
3.3.3 采集、刺激复合通道设计
3.3.4 系统性能测试
3.4 人体试验
3.4.1 人员
3.4.2 试验内容
3.4.3 评价方法
3.4.4 试验结果
3.4.5 结果讨论
3.5 本章小结
第4章 基于多传感器融合的下肢运动学检测技术研究
4.1 引言
4.2 基于多传感器融合的运动学时间参数检测技术研究
4.2.1 步态运动学时间检测研究背景
4.2.2 系统设计及检测方法
4.2.3 人体试验
4.2.4 步态事件检测结果
4.2.5 讨论
4.2.6 小结
4.3 基于多传感器融合的运动学空间轨迹测量技术研究
4.3.1 多传感器融合的空间轨迹估计算法
4.3.2 人体试验
4.3.3 讨论与小结
4.4 本章小结
第5章 基于表面肌电和运动学信息的卒中下肢评价方法研究
5.1 引言
5.2 基于表面肌电和运动学分析的踝关节肌群功能评价研究
5.2.1 踝关节肌群功能分析研究背景
5.2.2 试验方法
5.2.3 实验结果
5.2.4 结果讨论
5.2.5 小结
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 主要创新点
6.3 未来展望
参考文献
攻读博士学位期间的主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国脑卒中防治报告2016》概要[J]. 王陇德,王金环,彭斌,许予明. 中国脑血管病杂志. 2017(04)
[2]中国脑卒中流行概况[J]. 吴亚哲,陈伟伟. 心脑血管病防治. 2016(06)
[3]表面肌电图在脑卒中患者异常步态分析中的研究进展[J]. 李芳,郑洁皎. 中国康复理论与实践. 2016(10)
[4]两种步态量表在脑卒中偏瘫步行评定中的评测者间信度[J]. 胡楠,卢茜,李军,邓思宇,毕胜. 中国康复理论与实践. 2015(05)
[5]基于表面肌电的步态分析[J]. 王静,吴效明. 中国组织工程研究. 2012(26)
[6]正常青年人自然步态下肢肌的表面肌电图分析[J]. 黄萍,齐进,邓廉夫,陈博. 中国组织工程研究. 2012(20)
[7]肌电生物反馈疗法治疗脑卒中后吞咽障碍的临床观察[J]. 姚云海,顾旭东,李亮,傅建明,任芸. 中华物理医学与康复杂志. 2011 (12)
[8]基于三维测力台系统的人体步态分析[J]. 李爱萍,胡军,刘合荣. 微计算机信息. 2010(13)
[9]步态运动学及动力学的研究方法[J]. 宋雅伟,孙文,寇恒静. 中国组织工程研究与临床康复. 2010(02)
[10]脑卒中患者躯体运动偏瘫模式的三维运动学评价[J]. 徐光青,兰月,毛玉瑢,黄东锋. 中国康复医学杂志. 2009(10)
博士论文
[1]表面肌电信号检测和处理中若干关键技术研究[D]. 赵章琰.中国科学技术大学 2010
本文编号：3674040
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