基于复合疗法的嵌入式脑卒中康复治疗系统研究及临床试验

发布时间：2020-02-08 14:20

【摘要】：近年来，脑卒中患者逐年增加，脑卒中已严重危险人类的健康安全。随着诊断技术和救护措施的提高，脑卒中的死亡率已经大为降低，但幸存者大多伴有肢体运动障碍，除此以外，因为患者失去生活的自理能力常常伴随有抑郁等心理问题。针对上述问题，研制基于认知重新学习疗法原理，辅以肌电视觉反馈疗法和肌电触发的神经肌肉电刺激疗法的嵌入式小型便携式脑卒中康复治疗系统。在使脑卒中偏瘫患者运动功能得到改善康复的同时，通过心理暗示治愈改善患者的抑郁自闭等心理问题。这种生理和心理的全面康复，可以让患者得到治愈而回归正常的生活。本论文围绕上文提及的复合疗法设计脑卒中康复治疗系统，制作临床试验样机并命名为神经网络重建仪，接受医疗器械质量检测中心注册检验后，针对神经内科的脑卒中患者进行临床试验验证康复治疗系统的临床效果，获得医疗器械注册证：渝食药监械（准）字2013第226085号。结果表明，系统采用物理刺激结合肌电生物反馈的心理暗示双重模式，使患者更积极主动的参与到治疗过程中。系统以ARM为核心，体积小巧，使用LCD触摸屏，操作简单，工作稳定。在临床的初步试验也验证了系统对于脑卒中患者运动功能康复的医学有效性，为脑卒中患者的康复治疗提供了有效、可靠的系统平台。
【图文】：

示意图,康复治疗,示意图,患者

3 系统设计系统整体设计1 系统疗法设计脑卒中康复治疗的理论基础，，或者更广义的中枢神经系统损伤后的功能是脑的可塑性和大脑功能的可重建性[8-10]，也是本课题所设计系统的医生物反馈治疗一般是指通过电子设备将患者自身的表面肌电信号、体温血压、血糖等生理信息变化回授给患者，表现形式是患者可接受的视听指导或鼓励患者的自身锻炼，通过这些手段使患者更快更准确地恢复对的控制，重获生活自理能力，达到康复目的[33]。本系统以肌电视觉反馈结合认知重新学习法，让患者自身多主动想象机体动作，增加中枢神经围肢体的控制，恢复运动功能，当主动参与的效果良好时，就借助于肌神经肌肉电刺激疗法给予患者奖励，保持患者兴奋度。疗法示意图如图

系统框图,系统框图

图 3.2 系统框图Fig3.2 System block diagram如图 3.2，本设计的中央控制器选用 ARM9 处理器，为节约成本、保证运行稳定性和减少开发时间采用 FriendlyARM 公司的成熟产品 S3C2440 核心板。表面肌电信号采集电路：通过电极采集患者患肢的表面肌电信号，将信号放大、滤波、隔离、陷波后再经过 A/D 转换为数字信号发送给控制核心。神经肌肉电刺激电路：根据控制核心的指令，将载波和调制波调制成合成波形，经恒流驱动后通过电极为患者提供神经肌肉电刺激所需的刺激输出。触摸显示与反馈模块：采用触摸屏（7 英寸）作为系统的人机交互界面，将患者实时肌电信号波形通过视觉图像回授给患者的同时，操作者也可以通过点击屏幕上显示的按键对治疗方案和系统设置进行修改。调试模块：包含 RJ45 接口、RS232 接口和 USB 接口，为研发过程中的程序下载、交叉编译、在线调试和网络共享等工作提供硬件接口，方便整个系统的研发过程。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R743.3

【参考文献】