一套使用高密度电极的功能性电刺激系统

发布时间：2020-06-30 07:41

【摘要】：表面功能性电刺激是一种有望为中枢神经系统损伤的患者提供康复的手段。然而功能性电刺激在应用中面临诸多的挑战,比如寻找合适的电极尺寸,及探索其在前臂上合适的放置位置以独立控制手指的运动等,同时由电刺激引起的不舒适及肌肉疲劳,也增加了其应用的不便性。就这些问题,本文介绍了一种能够有选择性地控制手指的基于电刺激系统的高密度电极,并从背景、文献研究、方法和结果上进行了详细介绍。为了实现研究目的,设计了一款基于表面功能性电刺激的多通道刺激器,并开发了一套能够自动校正刺激参数的算法系统。电刺激能够产生双向恒流脉冲电流(0-40mA),具有可变脉宽(0-500us)、频率(1-200Hz)。电刺激指令由C#开发的用户界面控制,由单片机固件实现刺激参数的输出。高密度电极由柔性打印电路板制成,在其表面贴有水凝胶,使皮肤与铜基底电极相导通。电极之间间隔2mm的距离可以确保铜电极与皮肤有较大的接触面积。该设计中共有32个电极,每个电极尺寸为1.2cm?1.5cm。最新优化的刺激算法是在先前人工刺激的基础上进行设计的,并基于弯曲传感器对手指的运动进行测量。基于预先定义的手指运动阈值,算法系统将记录每个手指运动的刺激参数及电极位置。利用该算法,进行了八个正常受试者的实验。实验结果表明,该算法能够自动找到电极对应的引起手指运动的电刺激参数。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH77

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本文编号：2735045