腦卒中是全球死亡率最高的疾病之一。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,腦卒中的死亡率得到了控制,但致殘率仍然居高不下。在腦卒中導(dǎo)致的殘疾中,肢體癱瘓占了最大的比例。肢體癱瘓會直接導(dǎo)致患者喪失勞動能力甚至生活不能自理,對個人、家庭和社會造成沉重的負(fù)擔(dān)。目前對于肢體癱瘓仍然沒有有效的治療措施,為此,課題組提出了微電子神經(jīng)／肌電橋的思想來重建肢體運動功能。基于微電子神經(jīng)/肌電橋和對側(cè)控制的理論思想,本文在課題組前期的基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)了幫助偏癱患者重建肢體運動功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用體表探測電極采集偏癱患者健側(cè)肢體動作時的肌電信號,通過一系列處理后作用于患側(cè)肢體做出相同的動作,實現(xiàn)健側(cè)肢體到患側(cè)肢體的實時動作控制。本文首先分析現(xiàn)有功能性電刺激系統(tǒng)的不足,再詳細(xì)介紹本文中系統(tǒng)所基于的理論基礎(chǔ),隨后從硬件和軟件兩個方面詳細(xì)的介紹本文設(shè)計的系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件包括電源模塊、探測電路模塊、主控電路模塊、外周設(shè)備模塊和刺激電路模塊,軟件部分包括了各部分驅(qū)動程序和信號處理算法程序。系統(tǒng)的主控芯片采用基于ARM Contex-M3內(nèi)核的STM32F103VET6,該芯片運算速度快、功耗低,并有豐富的外設(shè)接口使得整個系統(tǒng)有多種功能。...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
        1.1.1 腦卒中
        1.1.2 脊髓損傷
        1.1.3 肢體癱瘓運動功能恢復(fù)方法
    1.2 功能性電刺激
        1.2.1 功能性電刺激簡介
        1.2.2 FES系統(tǒng)簡介
        1.2.3 FES刺激參數(shù)選擇
    1.3 國內(nèi)外FES系統(tǒng)的應(yīng)用
        1.3.1 植入式上肢FES系統(tǒng)
        1.3.2 表面上肢FES系統(tǒng)
        1.3.3 下肢FES系統(tǒng)
        1.3.4 國內(nèi)FES研究與應(yīng)用
        1.3.5 FES系統(tǒng)的不足
    1.4 論文的研究內(nèi)容和目標(biāo)
第2章 系統(tǒng)設(shè)計概述
    2.1 系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
        2.1.1 微電子神經(jīng)橋
        2.1.2 微電子肌電橋
        2.1.3 對側(cè)控制功能性電刺激
    2.2 系統(tǒng)的硬件概述
    2.3 系統(tǒng)的軟件概述
    2.4 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 肌電信號探測電路
        3.1.1 肌電信號探測
        3.1.2 肌電信號探測電路設(shè)計
    3.2 電源電路
    3.3 控制電路部分
        3.3.1 主控電路模塊
        3.3.3 數(shù)字電位器模塊
        3.3.4 LCD屏幕電路模塊
        3.3.5 SD卡電路模塊
        3.3.6 USB接口電路模塊
    3.4 FES激勵電路模塊
        3.4.1 刺激電路具體要求
        3.4.2 刺激電路電路設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 引言
        4.1.1 嵌入式開發(fā)流程
        4.1.2 軟件開發(fā)環(huán)境
    4.2 軟件開發(fā)的整體任務(wù)
    4.3 系統(tǒng)各功能模塊軟件設(shè)計
        4.3.1 普通FES模式程序設(shè)計
        4.3.2 橋接模式程序設(shè)計
        4.3.3 移植FatFs程序設(shè)計
        4.3.4 SD卡程序設(shè)計
        4.3.5 刺激參數(shù)設(shè)置程序設(shè)計
        4.3.6 LCD顯示屏幕軟件設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試與臨床試驗
    5.1 探測電路測試
    5.2 SD卡驗證測試
        5.2.1 SD卡讀寫文件
        5.2.2 SD卡讀寫信號
    5.3 醫(yī)院臨床試驗
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3848832