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摘要：研制了一种采用USB总线供电和数据传输的神经网络重建仪，以改进目前已有产品数据传输速度慢和电池供& l! C6 ~. g- c
电耗费大的缺点。设计了系统的USB接口、电源、EMG信号放大滤波、单片机、电极接口和剌激等各部分电路,以及单1 [5 b: g( e/ y/ T/ e# E! M
片机和PC处理软件,实现了系统的供电,数据传输以及信号的处理、显示和存储。实践表明,系统设计有效。0 c4 k% j4 l" z( o# L- x. `! X8 g
关键词 ：USB; USB总线电源;单片机;神经网络重建1 o7 U1 H0 y# l t
1引言: H& i2 f1 |6 V
神经网络重建是功能性电刺激的-种类型,也称为肌电触发电刺激* V% M3 z9 i2 R3 o. z C% o
(EMG-Triggered-Stim或EMG-Controlled-NMES)。其原理主要是利用生
7 ?7 l% W& e4 {% j# L物反馈和电刺激相结合的技术引导患者能认知重新再学习,将瘫痪患者$ Z5 e/ H6 Z5 a/ L
残留的自发肌电信号与神经肌肉电刺激结合起来,通过反复治疗帮助患6 \* n$ P: P) D `& m' q
者重新建立新的大脑指挥功能,促进患者增强肌肉力量,提高其生活质
0 _) \2 C6 ?% f( o" a K8 M3 N' F7 O量,是现代神经与康复医学主动治疗模式的典范。其具有比普通神经肌肉) f1 M; J( B7 O6 Y
电刺激疗法更好的疗效”。神经网络重建仪作为神经网络重建疗法的康复
0 _' K9 [4 x7 v) T5 ^仪器,能自动检测患者瘫痪肌肉发出的肌电信号,动态设定刺激阈值,控* o6 _3 n& D; `: o
制电刺激输出以刺激肌体。采用先进的电子和计算机技术,开发功能先
- z. R! D) w1 k3 ~进、体积小巧使用方便的神经网络重建仪一直是其研制方向之一。但不9 r5 r, R; }' t. l
少已有的产品因采用电池供电、RS232通信或红外通信,使其在使用中数
' f) O0 ^# d1 _6 r. a据传输速度慢,特别是电池耗费量大,增加了应用成本。为此,我们采用8 j- c+ a5 Z, E+ {6 k# D
USB技术,实现了基于USB总线供电和数据传输的设计。/ `4 N7 K y& d, G( N. t, v1 |. W+ f7 V5 }
系统基本结构及原理" T, U. J4 P2 @
2.1系统整体框图1 V( z: h2 E2 R7 ?! P
本系统构成框图如图1所示。其基本工作原理为:当患者努力尝试
+ h0 W7 q# C4 h0 X1 {做-动作时,发出的肌电(EMG)信号经以AD620和OP27为主的程控多' p( S8 y+ b. I1 M8 |
级放大和带通滤波、两级50H陷波及12位AD转换后,再经光电隔离, }/ j( p/ ]; W* v; J1 r
被单片机 P89C52x2采集，并在128x64点阵LCD上显示其波形。当, x) h! I) p6 F$ i2 n$ L" Q
EMG信号达到或超过阈值时,单片机控制刺激电路产生O-60mA的可调% q) r$ G: T' e( s" [1 Q* ~/ b
恒流刺激电流脉冲,通过电极接口电路和电极给予肌肉刺激,并能自动提
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9 G9 q; Z4 D/ w2 d) S附件下载：- o5 Y+ [" K+ }9 V7 U: X
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发表于 2020-9-27 15:37
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