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基于功能性电刺激的膝关节控制技术研究开题报告

 2020-04-12 16:04:15  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 研究目的及意义

脊髓损伤(spinal cordinjury, sci),是指由外伤、车祸等伤害造成的脊髓损害并引起脊髓功能障碍的疾病,在中医中,属外伤癖血所致“腰痛”、疹证”、“瘾闭”等病证范畴。截瘫,是指脊髓损伤后受伤平面以下双侧肢体感觉、运动、反射等消失和膀肌、肛门括约肌功能丧失的一种病症。目前,仅美国大约有268,000例患者,全世界大约3000,000例,2009年3月3口中国残疾人网呼吁建立“关注脊髓损伤病人口’。此外,脑卒中、脑栓塞、脑溢血等脑中风等疾患也可能导致肢体瘫痪、相应的运动功能丧失。绝大多数患者身体活动不便,生活难以自理,生活质量下降。但是,目前临床治疗效果不佳,对于广大患者,康复治疗将能提高其生活质量,尤其是功能性电刺激等康复训练有可能使患者回归正常生活。

功能性电刺激(functionalelectrical stimulation, fes)技术是利用电刺激诱发组织和器官的生理变化,以改善组织健康状况,维持和重建其自主功能的技术。其于1961年首次成功矫正由中风遗留下的足下垂,1977年又成功治疗由原发性中枢神经系统的炎症性脱髓鞘疾病引起的多发性硬。目前,功能性电刺激在很多领域成为辅助康复治疗的方法,尤其是在脊髓损伤恢复方面有独特的效果。

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2. 研究的基本内容与方案

本文针对脊髓损伤等导致大脑信号不能够传递至下肢,引起下肢失去正常行走功能这种临床常见的病例,通过功能性电刺激这一方法,实现一些运动功能丧失的患者运动功能重建。

图1 结构框图

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需理论基础。确定方案,完成开题报告。

第4-5周:熟悉掌握基本理论,完成英文资料的翻译,熟悉开发环境。

第6-9周:编程实现各算法,并进行仿真调试。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] kirsch n, alibeji n,sharma n. nonlinear model predictive control of functional electricalstimulation [j]. control engineering practice, 2015.

[2] qiu s, he f, tang j, et al.intelligent algorithm tuning pid method of function electrical stimulationusing knee joint angle.[c]// engineering in medicine amp; biology society.conf proc ieee eng med biol soc, 2014:2561.

[3] gaino r, covacic m r, teixeira m c m,et al. electrical stimulation tracking control for paraplegic patients usingt–s fuzzy models [j]. fuzzy sets amp; systems, 2016.

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