[发明专利]一种脑卒中患者复健FES信号精确定位方法

说明书

本发明涉及生物医学工程、计算机技术、通信领域，具体公开了一种脑卒中患者复健FES信号精确定位方法，包括步骤：穿戴动力外骨骼，定义传感器参数，健侧关节运动，记录健侧关节的运动数据和相邻肢体的肌电信号数据，计算出患侧关节的对应动作数据以及FES作用时间和作用点。本发明的信号精确定位方法通过患者健侧关节动作确定患侧关节功能性电刺激部位和时序，而不是通过康复师的经验来确定；通过延时镜像的原理，使每位病人都得到适合自己身体情况的电刺激时间和作用位置，患者受到的FES刺激使患者患关产生的动作与正常肢体的动作更为接近，可以更好的提高大脑镜像神经元激活程度，促进病人康复，同时能够在一定程度上帮助中风病人康复过程中步态的纠正。

技术领域

本发明涉及生物医学工程、计算机技术、通信领域，具体公开了一种脑卒中患者复健FES信号精确定位方法。

背景技术

随着生活水平的提高及生育意识的改变，人口老龄化问题越来越严重，许多老人由于中风等原因造成身体瘫痪，使晚年生活造成极大不便。中风瘫痪患者通过大量的康复训练可以激发大脑的可塑性，恢复一定的运动能力，实现生活自理，提高生活质量，最大程度的回归社会，为子女和家人减轻负担。目前下肢康复训练绝大部分需要治疗师实时检测患者，人为纠正康复运动动作，这种康复训练缺少量化指标，在人为纠正过程中会有纠正不准确问题，严重影响康复训练效果，且由于缺乏有经验的治疗师，导致治疗效率低下，费用高昂，人工成本大。

近几年，随着脑卒中患者康复治疗手段增多，对下肢患侧施加功能性电刺激（FES）成为一种重要的治疗方法。但目前进行电刺激的部位仍然通过康复师的经验采用统一控制，而忽略了不同的人神经分部各异这一重要因素，会导致康复训练效果不佳甚至会造成对病人不可逆的伤害，想要针对个人的FES治疗刺激部位进行精确定位，需要有经验的治疗师配合在每次治疗时均进行重新定位，费时费力，容易出错或是定位不准确。

发明内容

为了克服现有的FES治疗刺激点定位不准确、人工定位费事费力且准确率低的问题，本发明提供一种脑卒中患者复健FES信号精确定位方法。

本发明采用的技术方案是：一种脑卒中患者复健FES信号精确定位方法，包含安装在人体对称的健侧关节和患侧关节外侧的动力外骨骼，以及预设有复健方法的算法和控制程序的复健系统，动力外骨骼包括位于健侧关节一侧的角度传感器、位于健侧关节肢体端头的压力传感器和位于患侧关节的FES电极矩阵，实现精确定位的方法包含步骤如下：

S1.患者佩戴上动力外骨骼，启动复健系统，定义时间增量∆t、健侧关节运动时间t1、患侧关节运动时间t2、运动幅度d和运动速度s，设定健侧关节和患侧关节与动力外骨骼的对应位置关系，患侧关节动力外骨骼内的FES电极矩阵紧贴患侧关节相邻肢体的各肌肉群；

S2.首先健侧关节开始动作，复健系统通过健侧关节肢体端头的压力传感器检测到的压力值，判定压力是否达到最大值，健侧关节处的角度传感器检测健侧关节的运动角度信息，从而确定健侧关节运动的运动幅度d、健侧关节运动时间t1，计算出运动速度s和相比于上一健侧关节运动的时间增量∆t；

S3.复健系统根据患侧关节模仿健侧关节运动的原则，通过时间增量∆t、运动幅度d和运动速度s计算出患侧关节运动时间t2，以及患侧关节各肌肉群FES电极矩阵的通电时序，并根据健侧关节的运动姿态模型计算出患侧关节的FES电极矩阵作用位置和作用时长。

作为优选的，所述的步骤S1中，还包括子步骤如下：

B1.当患者患侧关节的肢体相比于健侧关节的肢体有一定萎缩或浮肿时，测量两个肢体最粗处的直径比，确定患侧关节相比健侧关节的肢体膨胀系数al；

B2.根据膨胀系数al计算出患侧关节对比健侧关节的各肌肉群FES电极矩阵的作用点偏移量；

所述的步骤S3还包含子步骤如下：