脑神经康复机器人研究的进展与前景

1脑神经康复机器人研究进展近些年来,国外的一些偏瘫康复研究机构另辟蹊径,尝试将机电设备引入偏瘫康复训练中,相继研制出一些偏瘫康复训练设备———治疗机器人(therapyrobot),也称脑神经康复机器人(neuro-rehabilitationrobot),辅助患者进行肢体康复训练。1993年,Lum等就研制了一种称作手―物体―手的系统(hand-object-handsystem),尝试对一只手功能受损的患者进行康复训练[1,2]。后来,Lum等(1995年)又研制了一种双手上举的康复器(bimanualliftingrehabilitator),用来训练患者用双手将物体举起这一动作[3]。这些研究都尝试使用机电设备对…     

生物机械学研究在康复工程中的应用

本文介绍了生物机械学及其在与运动功能康复有关的康复工程中的应用。以实例的形式给出了生物机械学在大腿假肢使用者滑倒问题中的生物机械学研究及其应用。康复工程与许多学科有关,其中运动功能康复与生物机械学关联性很强。康复工程中的生物机械学研究包括人体运动的功能模型,人与机械系统的交互原理与方法,人机结合界面,机械与人体功能的相互影响,人机一体化系统的设计与性能评定。这些问题的研究为运动功能康复提供了理论、方法和技术支撑;反之,康复工程又是生物机械学的重要应用领域,康复工程的需求促进生物机械学的发展,并为其提供活力。     

人体跖践关节弯曲对行走步态特征的影响

目的：研究人体跖趾关节弯曲对步态特征的影响,在该关节运动受约束后,其它关节的补偿方式。方法：5个健康男性志愿者参加了实验,分别就正常情况和跖趾关节运动受到约束时的自然步态特征从实验的角度进行了研究。结果：在跖趾关节运动受到约束后,人体其它关节角位移峰-峰值和角速度峰-峰值均有明显变化。结论：为实现由于跖趾关节受到约束后的协调行走,人体其它关节会有相应的补偿运动,而且是通过多关节的协调运动来进行的。但各关节对协调运动的贡献大小是不同的。通过实验可知,运动补偿主要发生在踝关节和膝关节,同时上躯干也加入到补偿之中。由于多关节协调运动补偿,人体在跖趾关节运动受到约束后,其自然行走步态的平均步速和步长可达到正常情况的94.8%和95.5%。     

人体起步过程的实验研究——平地行走的起步步态特征

目的：研究人体平地行走的起步过程步态特征,方法：使用基于CCD和三维测力平台的人体运动分析系统,研究正常人水平地面起步过程的步态特征,结果：描述,分析了完整起步过程各步相的特征以及地面对足的三维反作用力规律,结论：／起步过程在第二次摆动腿触地时结束,开始进入稳定步行状态,起步时支撑腿对起步驱动力贡献最大。     

偏瘫手臂静力力量测量仪器的设计研究

摘要 目的：为了对脑卒中数周后痉挛性张力进行仪器测量进而量化评估上肢痉挛程度,以实现及时的针对性临床干预。 方法：依据改良Ashworth评分法,本文设计了一套偏瘫患者手臂静力力量测量的支架系统,采用两个三维力传感器测量患者动作过程中的手臂力量,以反映偏瘫患者的肌张力状态,通过测量过程的定量分析,实现了对偏瘫患者上肢的痉挛状况的量化评估。 结果：上下臂力的实验数据说明患侧左臂试图单独完成肘关节弯曲,产生了肩关节的协同运动;健侧右臂在进行同样动作时,肘关节运动独立性较好。 结论：设计的系统与分析方法经过了实验室及临床患者实验,其结果验证了测量系统及分析方法的可行性和评价方式的有效性。本研究为偏瘫康复治疗及挛缩量化评估提供了一种新的方法和手段。     

康复训练过程中上肢运动肌电信号特征的对比分析

目的：采集并分析受试者在手臂前举过程中肱二头肌、肱三头肌和三角肌的表面肌电信号，以评估偏瘫患者运动功能丧失的原因。方法：选取偏瘫患者2例，作为实验组；选取2例健康受试者，作为对照组。分别完成肩关节前屈上举动作，分析肌电信号的平均幅值与平均频率。结果：与健康受试者相比，主动运动中患者肌电信号的幅值和频率变化显示出患者瘫肢不能根据负载的大小来发力，并且各肌肉之间发力不协调；辅助运动中，患者肌电信号幅值降低，但降幅小于健康受试者。结论：偏瘫患者对于肌肉的控制能力比较差，不能根据完成动作所需要的力而发力，也不能使各肌肉的发力协调一致；由治疗师辅助训练有助于降低患者的肌肉紧张程度，有利于偏瘫患者的康复。