基于生物電信號(hào)的上肢康復(fù)機(jī)器人的研究.pdf

1、隨著近年來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，尤其是對(duì)醫(yī)療服務(wù)的需求。日益增加的癱瘓病人數(shù)量和突飛猛進(jìn)的醫(yī)療科學(xué)技術(shù)共同促使了新型的康復(fù)訓(xùn)練、評(píng)價(jià)系統(tǒng)的產(chǎn)生。
　　生物電信號(hào)（腦電信號(hào)、肌電信號(hào)等）介入到康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，為傳統(tǒng)的康復(fù)療法開(kāi)辟了一條新的道路。腦電信號(hào)直接由癱瘓病人產(chǎn)生，其中包含著患者的主動(dòng)意識(shí)，從中提取出患者的意識(shí)信息，便可以使其實(shí)現(xiàn)自主的運(yùn)動(dòng)控制，從而在康復(fù)訓(xùn)練的同時(shí)促使了患者大腦神經(jīng)重塑。近十年

2、發(fā)展起來(lái)的腦機(jī)接口技術(shù)為此提供了有力的技術(shù)支持。
　　本文針對(duì)癱瘓病人，提出了一種自主式的上肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)來(lái)幫助患者實(shí)現(xiàn)主動(dòng)訓(xùn)練。本研究將腦機(jī)接口BCI（Brain-Computer-Interface）技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，提出了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案：將易于控制的情緒信號(hào)作為訓(xùn)練的開(kāi)始觸發(fā)和結(jié)束中斷信號(hào)，而將對(duì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元重塑有益的運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)作為訓(xùn)練的動(dòng)作執(zhí)行信號(hào)。此外為了減輕患者運(yùn)動(dòng)想象的疲勞度，具體的動(dòng)作執(zhí)行由機(jī)器人系統(tǒng)

3、負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也提高了訓(xùn)練的效率和可靠性。
　　本文提出了一種新穎的康復(fù)評(píng)價(jià)方法，肌電信號(hào)被用來(lái)對(duì)患者的康復(fù)狀況進(jìn)行評(píng)估。肌肉電信號(hào)能夠客觀地反映正常手臂（無(wú)痙攣）由肌肉所產(chǎn)生的力的大小，進(jìn)而反映處于主導(dǎo)地位的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元重塑的情況和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)通路的通暢程度。由于肌肉電信號(hào)為混沌信號(hào)，非線性特征明顯，本文選用近似熵方法對(duì)其進(jìn)行建模分析，并對(duì)肌電信號(hào)的近似熵和肌電強(qiáng)度組成的二維特征向量使用二次判別分析（QDA）法進(jìn)行分類，得到了65％的