IEEE trans:相辅相成功能性电刺激的全方位步态康复辅助平台研究

2021-11-01 17:58:43 来源:
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有约三分之二的里风幸存者有走动障碍。里风后的偏瘫通常以最大限度受损、不对称的自主社会社会活动和严重影响的手部急于或崩溃为特征。这些社会社会活动一般而言的改变严重影响损害了人的自主权水准,影响了他们的生活质量。特别设计EVA混合一般而言性浆诱发(FES)被提不止作为脑病死里后早期小腿和四肢休养的一种方法,近十年来,应用FES的休养EVA数量迅速减小。该领域的大部份临时工都是开发跑步与FES混合的浆子设备。在常用跑步化学疗法时,症状在沿途速度、一般而言性沿途能力、和小腿关节社会活动范围总体皆有更佳。此外,在里风休养里常用FES进行时休养已被显然能有效地提高手部力和社会社会活动一般而言。

就手部诱发而言,大多数可用于足部微微治疗的FES种系统是“环化”的,即诱发强度,即波形间距和波形幅度的一组依然相同。环化FES的主要局限性在于,它只能使诱发强度适应剩余手部社会活动和痉挛的变异,这只能长时间地手动调整诱发变量。在这项科学研究里,提不止通过改变FES波形间距来发挥作用闭环方法,以响应关节倾斜角度看的变异。

诱发种系统

在正常走动反复里,骨盆向前向后、斜对斜(斜向)和旋转社会社会活动可减少身体的中心(COM)在度角和水准同方向上的社会社会活动,从而增大代谢开发成本和施加压力在小腿的作功。另一总体,骨盆社会社会活动的受到限制会致使持续性的手部激活和四肢社会社会活动学,从而致使持续性的四肢模式。全方位移动跨平台由一个的轮式跨平台、一个骨盆和躯干安全带、一个用于BWS的线性驱动浆子设备和一个用于操控的力/曲轴(F/T)感测器组合成。操控的目的是部份消除由于跨平台机构的惯性和摩擦造成的社会社会活动空气阻力,从而使对症状尝试的社会社会活动做不止快速反应。在这项中长期科学研究里,将迁来作为为了让,因为它是里风症状普遍存在的弱点,而且迁来矫正是里风休养的既定为了让。

种系统常用充浆浆池供浆的FES浆子设备(RehaStim,Hasomed GmbH,德国)在转动过渡期诱发踝关节背屈肌以辩解迁来诱发波形由35hz的双相谐波组合成。通过改变波形间距来抑制手部产生的力。这而无须更精确的操控,并且比类比波形幅度只能多得多的每波形浆荷。FES操控采用类似于百分比操控的方案,希望症状达到为了让的脚地锐角瞬时。1事例慢性脑病死里症状(女,57岁,体重59公斤,体重165厘米,病死里后19个月)右斜崩溃,用本种系统进行时四肢培训。她的脚微微,右脚和脚踝背屈急于。症状在两周内用和FES种系统进行时了五次四肢培训。每个科学科学研究包括两个15分钟的经常性沿途,马刺队在FES的适时下进行时。受试者沿着一条11米长的直线一段路走动。沿途期间而无须休息5分钟。

种系统流程图

对症状数据的分析显示,所有科学科学研究的步调和选取的沿途速度相对于水平线皆有减小。对于每个科学科学研究,基本型瘫斜和非基本型瘫斜的步幅整整基本相同。相异斜二者之间在与转动相对应的四肢周期性百分比上存在显著差异。就坐姿与转动百分比而言,症状在EVA浆子设备里走动时不具备更大的整整对称性。在水平线必要条件下,基本型瘫斜在转动过渡期平庸不止严重影响的脚-地角度看持续性,其特征是大部份为负的角度看值,这是迁来必要条件的确实。在水平线核对时,足背跖屈角的基本型瘫和非基本型瘫轨迹皆平庸不止严重影响的持续性。这些持续性随着四肢培训的转型变异很大。在水平线核对时,基本型瘫足都是只平庸为足底倾斜。在马刺队科学科学研究里,状况是只不过的:脚角轨迹主要平庸为背屈,这却是是因为浆诱发。在水平线核对时,症状偏向于在四肢周期性的大部份整整内双膝倾斜走动,最大的倾斜角度看消失在非崩溃斜。通过四肢培训,症状在基本型瘫斜转型不止类似于正常膝关节角度看轨迹的东西,但在四肢周期性里,从坐姿到转动的过渡和倾斜角度看瞬时消失得比正常更早。在非基本型瘫斜,结果是四肢周期性里膝关节倾斜逐渐消失。科学科学研究结果显然,FES种系统在赔偿金关节社会社会活动弱点总体被显然是有效的,同时,该科学研究强调了辩解非崩溃斜四肢持续性的必要性,以及种系统常用BWS的潜在意义。

F. Anaya-Reyes, A. Narayan, G. Aguirre-Ollinger, H. -J. Cheng and H. Yu, "An Omnidirectional Assistive Platform Integrated With Functional Electrical Stimulation for Gait Rehabilitation: A Case Study," in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 28, no. 3, pp. 710-719, March 2020, doi: 10.1109/TNSRE.2020.2972008.

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