革命性的运动功能障碍治疗:一种新的闭环电刺激器,由多个运动任务指导,具有预测性控制
Xudong Guo1, Peng Wang1, Xiaoyue Chen1
1School of Health Science and Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, PR China.
Medical engineering & physics
|June 21, 2024
概括
这项研究引入了一种新的生物反电刺激器,使用预测控制来调整功能电刺激 (FES) 参数,克服肌肉疲劳以恢复运动功能障碍.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经康复疗法 神经康复疗法
- 控制系统 控制系统
背景情况:
- 功能电刺激 (FES) 有助于神经疾病中运动功能的恢复.
- 肌肉疲劳限制了传统的FES疗效.
- 需要新的适应性刺激来改善FES结果.
研究的目的:
- 开发和验证一种生物反电刺激器,用于适应性FES的预测控制.
- 在FES协议中解决肌肉疲劳挑战.
- 为了能够精确调节运动任务执行的刺激参数.
主要方法:
- 开发了一个具有多机动任务和预测控制的生物反电刺激器.
- 模拟刺激肌肉使用时间变化的汉默斯坦模型.
- 采用递归最小方程用于在线参数识别和用于闭环适应的预测控制.
主要成果:
- 准确识别汉默斯坦模型参数,RMS误差低 (3.83%).
- 预测控制有效地为所需的sEMG轨迹调整了刺激参数.
- 在肘部,手腕和掌握运动任务上得到验证.
结论:
- 开发的生物反电刺激器显示了协助运动功能障碍患者的潜力.
- 这种智能电刺激模型为先进的神经康复提供了基础.
- 适应性FES控制可以改善功能恢复结果.


