您好、欢迎来到现金彩票网!
当前位置:88彩票网 > 东风电仪 >

肌电生物反馈法康复治疗仪的设计解析

发布时间:2018-06-09 01:11 来源:未知 编辑:admin

  设想并研发一种通过肌电生物反馈法重建人体神经收集体系的医疗仪器,为神经肌肉体系类疾病患者的片面病愈供给一种新的医治平台。医治仪由硬件电路和PC机节制软件两部门形成,下位机(MCU)包罗体表肌电收罗放大电路、神经肌肉电刺激电路两大部门;上位机(PC)的软件体系次要担任视觉信号反馈,医治参数节制、病历注销、消息查询等功效。医治仪到达了国度的医用病愈医治的各项目标,可以或许协助患者逐渐病愈,且拥有平安、无创、便利、人机交互威力强等特点。

  肌电生物反馈疗法是涉及物理医学、节制学、心理学、剖解学、生理学及病愈医学学问和手艺的多学科、分析使用的新手艺。它借助肌电领受设施记实自主紧缩肌肉时的幽微电信号,并以此为源,通过视觉或听觉通路供给反馈信号。将人们日常平凡不易感知的体内功效变迁改变为能够感知的视听信号,并让患者按照这些信号学会自我锻炼和调理的医治方式。合用于神经、肌肉毁伤性疾病的病愈医治,如卒中、脊髓毁伤、肌张力高、外周神经毁伤、肌肉萎缩,以及高血压病,神经症,尿失禁等。

  医治仪通过在病人医治部位的肌肉两头得贴一个电极,能精确检测出病人己经有余以以致肌肉紧缩的肌电信号,操纵生物反馈手艺将患者认识不到的本身生物信号肌电值,通过视觉和图形反馈展示在患者眼前,让患者从头感知本身的心理信号和现存的功效。通过医治师现场的准确指点和协助,使用认知再进修的方式来调动和引发患者的自动参与认识,“叫醒”患者的意志历程,让患者从头成立踊跃、自动的认知历程。

  因为贴片电极收罗的肌电信号很是幽微,为V级,体系通过设想符合的前端放大、滤波预处置进行多次放大和多次滤波后传给MCU.最初,在MCU端利用数字滤波手艺进行二次滤波,使肌电信号的显示更不变、清楚,以到达0.2V精度要求。通过以上信号处置后,MCU将所丈量到的肌电信号幅度与可调刺激阈值进行比力,由此鉴定病人的动作认识,当肌电信号幅度跨越阈值时,体系发出刺激信号,构成反馈刺激通路,以对病人进谋杀激性医治。同时MCU将收罗的数据交由上位机进行显示处置;MCU方包管立即通讯,肌电生物反馈法康以共同上位机完成各类操作,体系的整个功效框图如图1所示。

  患者可按照本身的肌电信号自动自觉地调理设施主参考阈值的凹凸,当病人能成功的添加其EMG目标到达参考阈值并得到电流刺激后,体系又会主动调高诱发点,促使病人加大肌肉紧缩认识,以激发进一步的肌肉刺激,到达能自主节制肌肉动作。将自觉的肌电信号(EMG)和外来的神经肌肉刺激信号(NMES)拙劣地连系起来,将外来的电刺激感化做为一种嘉奖溶于患者肌肉的主活动之中,行成一个刺激来自靶细胞的主功闭环反馈刺激通路,让患者从头进修准确、无效的活动体例,增强或成立病人随便节制瘫痪的肢体或随便地节制已粉碎的肌肉的残存功效,从而提高瘫痪肢体的活动功效。

  如图2所示,此中L、R别离为左、右电极,LR为右腿驱动电极。各电极幽微信号颠末2个输入缓冲器,送至威尔逊收集及放大电路。右腿驱动电路由威尔逊收集核心点引出,反向放大后送至右腿驱动电极,以中和人体共模信号。

  输入缓冲电路的布局为电压跟从器,作为人体与威尔逊收集高度断绝。一方面,极高的输入阻抗降服了电极与皮肤接触电阻惹起的信号衰减;另一方面,在极低的出阻抗确保能够无效的驱动威尔逊收集事情。

  本体系采用尺度的威尔逊收集手艺,将人体上感到的滋扰信号,出格是50Hz工频滋扰,传输到威尔逊收集的核心为非核心节点,滋扰信号也为不异。现实上,各电极在人上的位置和接触形态也具有差别,导联线的参数和威尔逊收集的原件值也具有;离散性,故威尔逊收集的非核心节点上的滋扰信号一定有幅度差别以至相位差。这种差别将以差模体例传输到后续放大器被放大。并且,相对付肌电(心电)有用信号而言不克不及轻忽。为此,将威尔逊收集核心的滋扰信号送右腿驱动放大器进行反向放大,传到右腿驱动电极RF,对人体滋扰信号是一种深度反馈,无效的减弱了人体感到的共模信号,经放大器放大。在抱负环境下,放大倍数越大,负反馈越深,滋扰抑止威力越强。但现实上,人体作为信号传输媒体,其传输特征不是纯阻性,导联引线也有漫衍电容,太强的反馈可能在某特定pi频次上餍足自激前提,使电路不克不及一般事情。因而,低落Av,使本人的幅度前提得不到餍足为宜。

  因为人体生物电信号十分幽微,噪声布景强,且信号源阻抗很大,加之丈量电极引入极化电压差较肌电及心电信号大几百倍,达300 mV摆布,必需设想一个机能优秀的前端放大器和滤波器电路。前端放大器要采用高输入阻抗,高共模抑止比,低噪声,低温漂,非线性度小,适合的带宽和动态范畴。复治疗仪的设计解析因而在本体系中采用AD620,温漂60,输入阻抗1 M,很是适合做前端放大器。为预防AD620动态范畴不敷,进入非线性区而得到放大感化,前置放大倍数取6倍,为进一步提高本收罗电路的共模抑止比,本体系进一步采用FET高阻抗运放作为输入端缓冲,以进一步提高本级机能。

  因为肌电信号作为肌肉点勾当在人体体表的表示,信号很是弱,幅度在2V~4 mV,并且信噪比力低,所以极易受情况的影响。由体表电极检测到的EMG信号中含有7种分歧类型的滋扰,即工频滋扰、基线漂移、电极极化噪声、心电滋扰、放大电路内部噪声和活动的滋扰,此中50 Hz及倍频左近的工频滋扰和0.7 Hz以下的基线漂移是两个最主要的滋扰源。按照有关材料记录,正常一般的肌电信号在10~500Hz频次范畴内,而90%的EMG频次能量又集中在250 Hz之间。故能够以为EMG频次次要漫衍在20~250 Hz.为了更好的得到采样结果,采样频带设置在20 Hz~1 kHz.为了加强肌电信号中的无效身分,抑止噪声和伪迹,提高波形检测精确率,目前国表里钻研职员提出了很多种处置方案,总体上分为硬件和软件两大类。在本医治仪中,咱们同时采用了硬件和软件两类处理方案。在这里,只会商硬件处理方案,如图3所示,第一级为截止频次为20 Hz以下的高通滤波器,第二级为截止频次为600 Hz以上的低通滤波器,第三级为50 Hz的陷波器。如许就能很好的连结肌电信号较强的部门,滤去50Hz的工频滋扰。

http://lewattman.com/dongfengdianyi/527.html
锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 现金彩票 版权所有