基于功能性電刺激的足下垂步態(tài)矯正方法及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、目的:本文主要研究利用功能性電刺激技術(shù)矯正足下垂步態(tài)的方法與系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的方式改進(jìn)功能性電刺激輸出包絡(luò)線(xiàn)，達(dá)到使足下垂患者行走時(shí)，患側(cè)足尖上抬過(guò)程更接近健康人，從而進(jìn)一步矯正足下垂步態(tài)的目的。方法:總體研究思路為，利用健康人在平地行走時(shí)脛骨前肌肌電發(fā)放強(qiáng)度曲線(xiàn)來(lái)指導(dǎo)功能性電刺激輸出包絡(luò)線(xiàn)，從而使得足下垂患者在行走時(shí)脛骨前肌的收縮特征與健康人一致，達(dá)到最大程度接近健康步態(tài)的矯正目的。具體步驟為:分析健康人步態(tài)特征，在健康人進(jìn)行正常行

2、走時(shí)采集其脛骨前肌肌電、踝關(guān)節(jié)角度以及足跟壓力信號(hào);根據(jù)健康人正常行走時(shí)的脛骨前肌肌電發(fā)放強(qiáng)度曲線(xiàn)建立功能性電刺激輸出包絡(luò)線(xiàn)映射方法;分析健康人正常行走時(shí)的步頻規(guī)律，測(cè)試并選擇最優(yōu)步頻預(yù)測(cè)算法;根據(jù)功能性電刺激輸出包絡(luò)線(xiàn)映射模型和步頻預(yù)測(cè)算法研制自適應(yīng)單通道便攜式功能性電刺激器;在足下垂病人上驗(yàn)證所研制功能性電刺激器的系統(tǒng)性能以及上述方法的有效性。結(jié)果:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，步態(tài)預(yù)測(cè)算法效果較之前算法顯著改善;所研制系統(tǒng)使足下垂患者步態(tài)得到顯著

3、改善，行走速度提高，步態(tài)穩(wěn)定、一致性好。
　　 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為:
　　 1.根據(jù)健康人平地行走時(shí)的脛骨前肌肌電發(fā)放強(qiáng)度數(shù)據(jù)集調(diào)制功能性電刺激輸出包絡(luò)，解決了行走速度的自適應(yīng)問(wèn)題;
　　 2.利用新的步頻估計(jì)方法對(duì)患者步頻進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)，基于健康人正常行走的步頻規(guī)律，提出了新的最優(yōu)步頻預(yù)測(cè)算法;
　　 3.基于FES輸出包絡(luò)線(xiàn)映射模型和最優(yōu)步頻預(yù)測(cè)算法，研制出自適應(yīng)單通道便攜式FES足下垂步態(tài)矯正系統(tǒng)，初