功能电刺激器研制及刺激伪迹滤除研究

《功能电刺激器研制及刺激伪迹滤除研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据分类号U『DC密级学位论文功能电刺激器研制及刺激伪迹滤除研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：杨英健王旭教授东北大学中荷生物医学与信息工程学院李光林研究员中国科学院深圳先进技术研究院硕士学科类别：工程生物医学工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月30日2014年7月答辩委员会主席：李景华张耀楠、任苹东北大学2014年6月万方数据AThesisinBiomedicalEngineeringDevelopmentofFunctionalElectricalStimulatorandResearchonStimul]Artifact

2、timulatordResearch0nStimulusFilteringByYangYingjianSupervisor：ProfessorWangXuandProfessorLiGuanglinNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：衫j裹／瘴日期：动，形纱学位论文版权使用授权书本

3、学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：杉奕僻导师签名：砸签字日期：2口f≯7．≯签字日期：2。，争·j7P·y万方数据东北大学硕士学位论文摘要功能电刺激器研制及刺激伪迹滤除研究摘要依据电极在皮肤内的位置，功能性电刺激可以分为三类：经皮表面电刺激、皮下电刺激和完全植入式电刺激。经皮表面功能性电刺激的明显优势在于非入侵式治

4、疗，基本上无副作用，患者在康复训练中的效果也比较明显，而且此疗法使用起来极为简便，因此患者的普遍接受程度比较高。本次设计完成了每个通道刺激参数均可调节的4通道恒流源输出的低频脉冲功能性刺激器的设计与实现，所研制的刺激器为促进血液循环和纠正足下垂的两种方式可选的刺激器。刺激器的设计是基于C8051F121单片机进行开发的，采用按键和足底压力两种方式来对功能性电刺激器进行开启与关闭的控制，利用MPCI652芯片对Boost升压电路进行了设计，并结合了双向压控恒流技术，得到了在临床中广泛应用的正负相完全对称的双极性刺激波形。刺激器采用了传统的按键和液晶显示相结合的人机交互方式，通过按键可以对刺激器

5、的通道进行选择和各个通道的刺激信号的强度、频率和脉宽进行调节，通过液晶显示可以实时地观测到输出刺激信号的参数。刺激器的每个通道通过电极线与刺激电极相连接，4个刺激通道可以同时单独地进行工作。与以往传统的单通道以及其他的刺激器相比，使用起来比较灵活，在寻求患者的最优刺激参数之后，在进行治疗时可以自主地对电极数量进行选择，也可以分别地对4个通道的刺激参数进行设定。最后，利用了离散的小波变换对带有刺激伪迹的肌电信号进行了刺激伪迹的滤除，为将来以提取肌电信号特征作为反馈量的闭环刺激器研发提供了参考。论文主要分为了六大部分，首先对目前功能性电刺激的国内外发展情况进行了分析与总结；然后通过介绍了相关的理

6、论基础知识，确定了刺激器的输出波形以及参数的范围；基于C8051F121单片机，完成了刺激器的硬件的设计和正负相完全对称的双极性刺激波形的实现；之后，刺激器的软件设计采用了模块化的设计方式，并对软件和硬件系统进行了联机调试，实验结果表明可以对正负相完全对称的双极性刺激波形的强度、频率和脉宽进行调节，达到了本次设计的要求。最后，利用利用了离散的小波变换对带有刺激伪迹的肌电信号进行了刺激伪迹的滤除。关键词：功能性电刺激；足下垂；表面肌电信号；离散小波变换；刺激伪迹滤除一II—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractDevelo．)mentoffunctionalelectricalstimu

7、latorandresearchofstimulusartifactfilteringAbstractAccordingtoelectrodespositionoftheskin．functionalelectricalstimulationcanbedividedintothreecategories：percutaneoussurfaceelectricalstimulation．subcutaneous