基于生物反馈的神经康复治疗仪的研制.pdfVIP

维普资讯 技术与应用 生命科学仪器 2007第 5卷／7月刊 基于生物反馈的神经康复治疗仪的研制 陈骥 ，廖科 (重庆大学生物工程学院 重庆400044) 摘要 本文设计了一套基于生物反馈的智能化神经康复治疗仪。采用DSP+CLPD的新型设计思想，利用CPLD 芯片实现刺激器的主要硬件电路的设计，实现了刺激参数的数字式可调，简化了电路；使DSP从繁复的工作中解放出 来，专注于肌电采集 、人工智能判断、闽值调整 ，并控制键盘液晶实现刺激参数的显示 ；并通过串口与上位机通 信 ，提供友好的人机交互界面。 关键词 生物反馈，刺激器 ，DSP，CPLD 1 引言 勒研究成功的。米勒证明，通过主动的学习和锻炼， 人可以随意控制自身器官的活动，从而改变其病理状 脑损伤和脑卒中是神经系统疾病中的常见病，目前 态，逐步恢复健康的机能。生物反馈技术作为一种辅助 大多数康复是通过物理疗法，病人都是被动的接受治 治疗手法，用于卒中后偏瘫的治疗和神经肌肉功能的 疗，效果不是很理想，并且增加医护人员的负担…l。 康复已40多年，其无损伤、无痛苦、无药物副作用、方 因此开发出新的治疗方法和医疗仪器，有效的恢复病 法简便等优点 【，为卒中的治疗提供了全新的思路。 人的运动功能，减轻业已产生的原发障碍，预防继 发障碍，提高病人的生活质量成为康复医学领域的一 3 系统构架 个重要 目标。基于生物反馈的智能化神经康复治疗仪 康复仪系统的研制旨在把将肌电信号和神经肌肉 研究就是为实现这一 目标而提出的，对脑卒中、脑 电刺激结合起来 ，通过大脑进行生物反馈控制，把 外伤等中枢神经系统疾病导致的四肢瘫痪、偏瘫 、 对病人的物理治疗和心理治疗结合起来，进行生物反 半瘫等的后遗症进行有效的神经康复治疗。 馈人工智能调度、分析评估。在设计中采用上一下 神经康复治疗仪将生物反馈l2l和神经肌肉电刺激_3I 位机结构模式 ，其结构框图如图1所示。下位机以 这两种治疗偏瘫的有力手段有机结合起来，它利用患 DSP和CPLD为核心构建硬件系统，协同完成微弱肌 者 自己的肌电信号反馈回仪器，动态设定阈值，控制 电信号检测反馈、数据传输和刺激波形的发生及波形 电刺激输出，促进脑的可塑性的发展，从而恢复偏瘫 输出等功能；上位机软件部分提供病历档案的数据 肢体的功能，是现代神经及康复医学主动治疗模式的 库管理及刺激波形和肌电波形的动态显示。以下部分 典范；康复仪具有生物反馈 、认知再学习的作用，这 将着重从从硬件构建及相关软件实现两方面进行阐 是治疗中风和脑损伤等