通过空间分布异步刺激和基于超声波成像的疲劳测量来提高混合外骨的性能
概括
这项研究引入了空间分布异步刺激 (SDAS),以改善神经疾病患者的肌肉疲劳抵抗力,以协助神经疾病患者的运动. 优化的SDAS与超声波反有效延迟疲劳,并提高肌肉功率输出.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 康复技术 康复技术 康复技术
- 神经肌肉电气刺激
背景情况:
- 电动肌肉刺激 (EMS) 对于脊髓损伤 (SCI),中风和多发性硬化症患者的运动辅助至关重要.
- 肌肉疲劳限制了基于EMS的移动辅助的有效性和持续时间.
- 需要新的策略来增强电刺激肌肉的疲劳抵抗力.
研究的目的:
- 引入和评估空间分布异步刺激 (SDAS),以提高电刺激肌肉的疲劳抵抗力.
- 开发一个模型预测控制 (MPC) 方法来优化SDAS强度配置文件.
- 整合超声波 (US) 衍生的肌肉反,用于走路辅助的闭环控制.
主要方法:
- 开发了SDAS的现象模型,以调节多个电极的刺激强度.
- 雇佣了MPC来设计最佳的SDAS强度配置文件,用于膝盖延伸跟踪.
- 与模型的疲劳参数相关联的来自美国的肌肉应变测量.
- 集成的美国反,用于控制跨越时的混合外骨架.
主要成果:
- 优化的SDAS有效地延迟了肌肉疲劳,并在膝盖伸展过程中增加了肌肉功率输出.
- 在美国的应变测量和模型的疲劳参数之间建立了强烈的相关性.
- 使用美国衍生疲劳反的闭环控制使得使用混合体外骨架实现了耐疲劳的踏步.
结论:
- 基于模型的闭环SDAS与美国反是新的耐疲劳步行辅助技术的有希望的方法.
- SDAS通过在分布式电极上调节刺激强度来提高肌肉性能.
- 来自美国的肌肉疲劳监测对于实时控制神经肌肉电刺激系统非常有价值.
