基于脑电和惯性同步分析的神经动力学耦合研究

运动控制是神经、运动和感觉功能的多方面协调及信息交互作用过程,探究运动系统中运动⁃生理信息间的关联关系对于理解人体运动控制机制具有重要意义。为此,本文通过对脑电信号(Electroencephalogram,EEG)和惯性信息中的加速度信号(Acceleration,ACC)进行相干分析,探究上肢静息态和任务态时EEG和ACC信号间的因果关系及演变规律。首先,通过对7名受试者的EEG和ACC信号进行预处理,去除信号中的干扰成分;进一步,分别计算在静息态、任务态(动态力、静态力)下的EEG和ACC信号间的相干性结果,并通过显著相干的阈值指标来计算显著性面积进而实现量化分析。结果显示,在动态力下的EEG⁃ACC相干显著性面积大于静态力下的值,静态力下的显著性面积大于静息态下的值;且分别在左、右侧上肢运动时,EEG的C3、C4通道与ACC间的显著性面积也呈现出在对侧运动脑区显著。研究结果表明,EEG和ACC信号间的同步特征在上肢运动的静息态、任务态(动态力、静态力)下有显著特征,这有助于深入理解神经⁃运动控制机制,为运动功能评估提供新的定量指标,进而为运动功能障碍疾病的早期诊断提供理论依据。

一种功能性电刺激保护电路的设计与实现

在功能性电刺激保护电路中,创新性地设计了脉冲幅度调节电路和过电压放电电路,其特征在于,通过调节脉冲的幅度,改变电刺激的强度,电压和电路中反馈电压比较,当达到设定阈值时,放电电路放电,电路中的反馈电压通过放电电阻释放。放电电路直接通过硬件比较放电,不需要MCU判断,减轻了MCU的负担,提高了控制系统的可操作性和安全性。

智能开关控制系统的设计与应用

设计一个智能开关控制系统。介绍设计思路、智能遥控终端和智能开关的结构、系统控制方法。应用实例结果表明:将智能终端按键与智能开关进行匹配、绑定,可使使用者通过一个按键控制多个开关,仅需通过简单的按压按键动作即可达到控制被控设备的目的。

间歇式气动压力对脑卒中患者脑血氧和动脉血压耦合的影响

目的探究间歇式气动压力系统(ISPC)诱导的动脉压(ABP)与大脑皮层中氧合血红蛋白浓度(Δ[O2Hb])变化之间的耦合关系。方法招募29名脑卒中患者[(64.1±11.3)岁]和20名健康受试者[(59.8±5.9)岁]。通过近红外光谱检测技术测量ISPC干预前(10 min,State_R)和干预中(20 min,State_ISPC)双侧前额叶皮质(PFC)。

一种轮椅自启动及调整系统的设计

设计了一种轮椅自启动及调整系统,给出了系统的总体结构和各功能模块的工作原理。通过该系统的应用,提高了使用者的使用安全性和方便性。

一种护理机器人控制系统的设计与实现

介绍护理机器人控制系统的结构与硬件电路设计。调试结果表明:该系统能够实现语音提醒与动作交互,适用于老年人的精神陪护,减轻老年人的孤独感。

基于fNIRS探究针刺治疗对脑卒中偏瘫患者脑皮层激活的影响

目的:基于近红外脑功能成像技术(fNIRS)观察脑卒中偏瘫患者肢体针刺治疗诱发脑皮层特异性激活响应的特征,初步探讨针刺疗法可能的神经机制。方法:纳入19例脑卒中偏瘫患者,根据患者的运动功能障碍严重程度将其分为相对轻度受损组(MI组)10例和相对重度受损组(SI组)9例。所有患者均对患侧肢体进行针刺干预,分别于针刺前静息态及针刺治疗过程中运用32通道fNIRS系统检测患者的大脑双侧前额叶和运动相关皮层的脑血氧参数,采用时频分析方法计算fNIRS信号中感兴趣频段振荡幅值信息,以此分析肢体针刺诱发的脑功能激活响应特征。通过组内和组间比较,重点研究针刺诱发不同运动障碍严重程度患者的脑功能特异性响应特征。结果:组内分析结果显示,与静息态相比,针刺状态下MI组患者非受累侧半球运动区的通道(Ch)26激活相应显著增加(P<0.05);针刺状态下SI组患者受累侧半球前额叶和运动区的Ch1、Ch3、Ch5、Ch14、Ch15激活响应均显著增加(P<0.05),非受累侧半球前额叶和运动区的Ch11、Ch23激活响应亦显著增加(P<0.05)。组间分析结果显示,SI组患者由针刺治疗诱发的大脑皮层激活响应在Ch11、Ch13、Ch24、Ch25均显著大于MI组。相关性分析结果显示,MI组患者由针刺治疗诱发的位于前额叶和运动区皮层的激活变化量与患者上下肢运动功能表现呈显著负相关。结论:针刺治疗可诱发脑卒中偏瘫患者双侧大脑激活响应,且运动功能重度受损患者较轻度受损患者在针刺状态下其大脑皮层激活响应更为显著,尤其是受累侧半球。