第六章_新技术在康复工程中的应用培训课件方案研究.ppt

二、基本原理 正常神经肌肉组织产生动作的原理 功能性电刺激引起动作产生的原理 二、基本原理 肌肉电刺激——广泛应用 肌肉刺激电极是传递控制信号的关键元件，一个完整的电极是保证整个系统工作的必要条件。 临床中，通常选用不锈钢作为电极材料，如SS304,SS316和SS316LVM等型号的不锈钢丝。 二、基本原理 FES中常有的Lily刺激波型 A：幅度 pw：脉宽 d：延迟 SP：刺激脉冲的周期，即刺激频率的倒数 产生Lily刺激波型原理框图 I：脉冲波型发生器 C：串联电容 R：人体-电极界面阻抗 P：可控电子开关 电刺激系统 三、物理特性 波升是指达到最大电流所需要的时间，波降是指从最大电流回落到断电时所需的时间 四、治疗作用 1. 适应证与禁忌证 （1）适应证：脑卒中、脊髓损伤、脑瘫后的下肢、上肢运动功能障碍（进行站立、步行功能训练、手功能训练）、马尾或脊髓损伤后的排尿功能障碍等。 （2）禁忌证：带有心脏起搏器者禁用其他部位的神经功能性电刺激。意识不清、肢体骨关节挛缩畸形、下运动神经元受损、神经应激性不正常者。 五、临床应用 五、临床应用 2.上运动神经元瘫痪 （1）辅助站立和步行 （2） 控制上肢运动 3.呼吸功能障碍 膈肌起搏器。有体外式和植入式二种。 主要用于脑血管意外、脑外伤、高位脊髓损伤所致的呼吸肌麻痹。 新技术在康复工程学中的应用 一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。 机器人系统具有类人的功能，还能完成各种动作。 机器人系统的结构由机器人的机构部分、传感器组、控制部分及信息处理部分组成。 属于医疗机器人范畴。康复机器人是人-机-环境的和谐统一体, 是康复工程与机器人技术相结合的产物，体现了康复医学和机器人技术的完美结合。 涉及康复医学、生物力学、机械学、力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域, 康复机器人是为了帮助病人进行康复训练，或以机器人辅助病人的某些生理功能，照顾老人或残疾人的日常生活，帮助处理医院里的一些日常事务而设计的一类机器人。 涉及机器人运动学、动力学、伺服控制技术外，还涉及到人体的运动机理和运动模型、人与机器人的协调运动控制、人机安全、特种机构、人的运动状态测量及康复评价方法等多项技术。 （一）定义 从广义上讲，康复机器人系统包括医院机器人系统、家庭日常生活护理机器人和智能轮椅等； 从狭义上讲，康复机器人系统是帮助残疾人解决生活中困难的一种工具，它可以在家里或在工作场合使用，使残疾人获得更强的独立生活能力，并相当大的提高他们的生活质量。 康复 机器人 结构分类 功能分类 移动式机器人 搭载式机器人 工作站式机器人 康复训练机器人 辅助型康复机器人 2.机器人护士“Ri-Man” 日本的物理与化学研究所（RIKEN）研制 高158厘米，重约100公斤，装备了5个天线传感器和19个传动装置. 能和人一样保持身体平衡并完成看护病人的任务。 3.护士助手 “护士助手”是一个移动式护理机器人，由行走部分、行驶控制器及大量的传感器组成，可以在医院中自由行动，其速度为0.7米/秒左右。 1.双手协调训练装置：手-物体-手（hand-object-hand） 该装置从人类日常生活中对双手协调性工作的需要出发，利用健手带动患手的主从方法，通过实现简单的双手移动和挤压物体以达到训练双手协调性的目的。 康复训练机器人应用现状 2.MIT-Manus 康复机器人 该机器人是一种30英寸高的机械臂，可以与计算机屏幕相连接。 是由五连杆组成的平面两自由度并联机构。 3.MIME（Mirror-Image Motion Enabler） 该系列机器人分为三代，第一代能够完成两个自由度的单关节运动，包括肘部屈/伸，前臂旋前/旋后的运动。第二代能够实现前臂的平面运动，第三代能够实现前臂的三维空间运动，可执行被动运动和主动－辅助运动两种训练形式。 4.ARM Guide（Assisted Rehabilitation and Measurement Guide） 该设备具有三个自由度，通过手动调节其中两个自由度Yaw和Pitch使患者完成不同直线轨迹的上肢及物(reach)运动训练。 5.Lokomat下肢康复机器人 下肢康复训练机器人能够使患者模拟正常人的步伐规律作康复训练运动，锻炼下肢的肌肉，恢复神经系统对行走功能的控制能力，达到恢复走路功能的目的。 第二节 环境控制系统 一、概述 环境控制系统（environ