人体上肢肌痉挛定量评估装置研究

摘要

痉挛是一种因脑损伤引起的后遗症，其产生原因是脑部神经及下部反射回路的损伤，引起大脑对肌肉控制的异常，在临床上的表现为肌张力的升高以及突然的腱反射。目前，每年因脑卒中问题而致死的人数众多，即使病人被抢救回来，也会因后遗症—痉挛，导致残疾，这不仅给患者带来了痛苦，也给患者家庭和社会带来了沉重的负担。随着生活水平的提高，人们对生活质量有更高的要求，也迫使研究人员针对痉挛问题研究出各种解决办法。本文以痉挛的定量评定为目标，在对现有的评定方法做了充分研究之后，设计了一款用于上肢痉挛定量评定的设备，本研究的主要内容涉及到:
　　1.研究了痉挛的形成原因和临床表现，阐述了现有康复技术在痉挛康复治疗和痉挛评估中使用的现状。
　　2.分析、评估了现有评定方法的优缺点，依照痉挛的临床表现特征制定一种痉挛的定量评估方案。
　　3.以人机工程为基础，对所制定的定量评估方案配套使用的评估装置做了结构设计。在结构设计中，确定了采用编码器和扭矩传感器作为病人病态特征的感应部件;同时采用步进电机和电动推杆作为调节装置，以适应不同病人体态、身高的需求;为保证测量的准确性和装置运行的稳定，对关键部件和结构做了平衡仿真和变形分析;同时为保证装置运转的安全性，在结构中设置了多级保护装置，保护病人的安全。
　　4.设计了一套上、下位机控制系统。通过在控制端输入速度、力、角度等值，可以控制设备运行过程中的各项参数;在设备运行过程中，控制器收集到的扭矩、角度等参数可以实时传递至显示器，方便检测者随时监测检测过程。
　　目前还没有一种应用于临床上的痉挛定量评估设备，所以本装置具有很大的创新性。在痉挛的检测评定方面，降低了医疗人员的工作强度，提高了检测效率，同时由于定量评估可以参数化描述病人的痉挛程度，具有客观性、通用性，这也提高了检测的准确程度。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 痉挛评定问题的现状

1．1．3 研究意义

1．2 内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本课题的研究内容和方法

1．3．1 研究的目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 研究方法

2 痉挛的机理和评定方法

2．1 脑卒中的病理

2．1．1 脑卒中问题的现状

2．1．2 脑卒中的起因

2．1．3 脑卒中与痉挛的关系

2．2 痉挛的形成机制

2．3 痉挛评定方法简述

2．3．1 常用的评定方法

2．3．2 现有评定方法存在的问题

2．4 小结

3 装置方案设计

3．1 项目的研究背景

3．2 检测方案设计

3．2．1 方案的初步确定

3．2．2 需要解决的问题

3．3 装置设计

3．4 最终方案总结

3．4．1 检测方案

3．4．2 总体布局

3．4．3 检测方法

3．4．4 主要技术参数

3．5 小结

4 装置具体结构设计

4．1 确定传动链和结构方案

4．1．1 检测状态下的定位

4．1．2 换向装置

4．1．3 主运动传动链

4．1．4 机构效果简图

4．2 拨叉总成的设计

4．2．1 步进电机及丝杠螺母的选型

4．3 主轴系统设计

4．3．1 回转半径的确定

4．3．2 电机的选择

4．3．3 减速器的选择

4．3．4 扭矩传感器的选择

4．3．5 电磁离合器的选择

4．3．6 主轴的设计

4．4 输出端的设计

4．5 高度调节装置的设计

4．5．1 静平衡仿真

4．5．2 电动推杆的选择

4．6 位移传感器的选择

4．7 编码器齿轮

4．8 限位装置

4．9 最终效果

4．10 小结

5 控制系统设计

5．1 控制流程图

5．2 上位机设计

5．3 小结

结论

参考文献

致谢