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功能性电刺激与脑机接口在医学中的应用
本文回顾了功能性电刺激(Functional Electrical Stimulation,FES)在治疗脑损伤和脊髓损伤所造成的运动功能和吞咽障碍方面的应用;总结了脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)技术在现代医学中的应用以及基于BCI的FES的研究现状.结果 显示,BCI、FES及二者相结合技术在现代康复工程领域中是极具应用前景的新技术.
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功能性电刺激联合康复训练治疗脑卒中偏瘫的效果研究
目的:探讨在脑卒中偏瘫患者中应用功能性电刺激联合康复训练取得的临床效果.方法:选取医院收治的80例脑卒中偏瘫患者作为研究对象,随机均分,对照组给予康复训练,研究组患者给予功能性电刺激联合康复训练,对比两组患者的治疗效果.结果:经治疗后两组患者的MMT、10MWT、Barthel指数均明显提高,TUG降低,且研究组的改善幅度大于对照组,组间差异显著(P<0.05).结论:在脑卒中偏瘫患者中应用功能性电刺激联合康复治疗,有助于改善患者的踝背屈肌力,有助于提高患者的运动能力,值得推广.
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功能性电刺激加促通技术对脑卒中患者肢体运动功能的影响
目的:探讨功能性电刺激合并神经促通技术治疗对偏瘫患者肢体运动功能及日常生活活动能力的影响.方法:选择5 6 4例急性脑卒中患者,随机分为功能性电刺激合并促通技术治疗组300例和单纯以神经促通技术治疗对照组264例.治疗组采用功能性电刺激与Rood法、Bobath法、运动再学习疗法、作业疗法相结合的方法进行训练,对照组只采用单纯的康复治疗.结果:治疗组Fugl-Meyer及MBI积分治疗前后比较有显著提高(p＜0.01),对照组Fugl-Meyer及MBI积分也有一定的提高,但不如治疗组.两组间差异有显著性(p＜0.01).结论:功能性电刺激+早期的神经促通技术治疗对促进偏瘫患者肢体功能的恢复,提高日常生活活动能力有重要意义.
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功能性电刺激联合踏车运动在临床康复中的应用 及研究现状
功能性电刺激和踏车运动均已被广泛报道其对神经系统疾患运动功能恢复的具有显著疗效,但临床实践发现部分SCI、脑卒中患者很难独立完成踏车运动,原因可能是共同运动模式、肌张力异常、肌耐力下降、心肺功能受限等因素限制;而功能性电刺激联合踏车运动早应用于20世纪80年代,国外已有少量报道,这一技术在近年来才逐步在临床上推广使用,目前国内还未见相关报道.查阅近年来国外有关功能性电刺激联合踏车运动临床应用的文献,总结并分析其研究现状和优势.
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功能性电刺激联合低频磁疗治疗脑卒中后肩痛的效果分析
目的:探讨功能性电刺激联合低频磁疗治疗脑卒中后肩痛的临床效果.方法:2017年1月-2018年9月收治脑卒中后肩痛患者100例,随机分为两组各50例,对照组开展常规康复训练,观察组在开展常规康复训练的同时给予功能性电刺激、低频磁疗.比较两组的临床疗效、疼痛评分、上肢运动功能评分.结果:观察组临床总有效率94％、对照组78％,观察组较对照组更高,差异有统计学意义(P<0.05).治疗后,观察组的静息疼痛评分、运动疼痛评分均较对照组更低,其上肢运动功能评分较对照组更高,差异有统计学意义(P<0.05).结论:功能性电刺激、低频磁疗用于脑卒中后肩痛具有良好的疗效,可起到缓解肩痛、改善上肢运动功能的作用.
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艾灸结合功能性电刺激治疗良性前列腺增生症排尿功能障碍的临床疗效评价
目的 评价艾灸结合功能性电刺激对轻中度良性前列腺增生症(BPH)患者排尿功能障碍的疗效.方法 按照随机原则将62例轻中度BPH患者随机分为试验组32例和对照组30例,试验组予以艾灸结合功能性电刺激干预,对照组予以单纯口服非那雄胺治疗,疗程均为6周,以国际前列腺症状评分、生存质量评分评价2组患者的主要临床疗效.结果 治疗后2组患者国际前列腺症状评分、生存质量评分均降低,试验组疗效优于对照组(P＜0.01).2种疗法治疗后12周随访时患者国际前列腺症状评分、生存质量评分的效应改善仍存在,且治疗组疗效优于对照组(P＜0.05,P＜0.01).结论 艾灸结合功能性电刺激肾俞、中极治疗轻中度BPH较单纯口服非那雄胺,疗程结束和12周随访时,在降低国际前列腺症状评分、生存质量评分方面具有优势.
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针刺结合功能性电刺激治疗急性脑卒中后吞咽困难疗效观察
目的:观察针刺结合功能性电刺激与单纯电刺激对急性脑卒中后吞咽困难患者吞咽功能恢复的影响,为治疗吞咽障碍提供较佳方法.方法:将74例患者随机分为针刺电刺激组(38例)和电刺激组(36例).两组均采用功能性电刺激治疗仪,将电极片分别置于舌骨、甲状软骨上方、咬肌、下颌关节处,每次治疗时间为30 min;针刺电刺激组加用针刺双侧焦氏头针运动区、感觉区下2/5,百会、廉泉、金津、玉液;每次治疗时间为30 min.两组均每天治疗1次,6天为一疗程,疗程间休息1天,共治疗4个疗程.两组患者均于治疗前和治疗4个疗程后采用吞咽障碍程度评分评定疗效,并于治疗后观察鼻饲管的拔除率.结果:两组患者治疗后吞咽障碍程度评分均较治疗前明显增高(均P＜0.05);治疗后针刺电刺激组吞咽障碍程度评分较电刺激组增加更明显(8.01±1.25 vs6.73±1.36,P＜0.05).针刺电刺激组显效率为84.2％(32/38),优于电刺激组的58.3％(21/36,P＜0.05);针刺电刺激组鼻饲管拔除率为89.5％(34/38),高于电刺激组的50.0％(18/36,P＜0.05).结论:针刺配合电刺激治疗急性脑卒中后吞咽困难效果更好,有利于鼻饲管的及早拔出,疗效优于单纯电刺激治疗.
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人工电子耳蜗语音编码策略的发展
人工电子耳蜗是一种利用功能性电刺激恢复重度或完全失聪患者部分听力的医学装置.目前大部分人工电子耳蜗的使用者都可以在安静的环境下进行顺畅的电话交谈.本文简单介绍了人工电子耳蜗的基本原理,然后着重阐述了其语音编码策略及其发展趋势.
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脑机接口控制的下肢功能性电刺激系统研究
研发基于脑机接口控制的功能性电刺激系统,服务于下肢的运动康复.脑机接口采用的是基于稳态视觉诱发电位的脑电信号技术.使用线性判别分析分类器来处理脑电信号的频域特征,实现对下肢5种运动状态的控制意图识别,即开始、快速、慢速、停止和空闲状态.识别的意图转化为指令触发电刺激系统,刺激下肢的相关肌肉产生运动,并测量关节角度.设计的系统在6位正常受试者上进行了单纯的脑机接口实验,其中2位分别进行了脑机接口控制的小腿摆动与下肢行走的电刺激实验.在小腿摆动实验中刺激的是股直肌,行走运动实验中刺激的是两条腿的髂腰肌、臀大肌、股直肌和腘绳肌.实验分析了电刺激尾迹对脑电信号的影响,结果表明设计的脑机接口可以准确地识别运动意图(平均识别率高于85％),并能够实现电刺激作用下与该意图相对应的下肢期望运动.
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基于中枢模式发生器控制的电刺激步行康复系统设计与实验
研发功能性电刺激(FES)康复系统来实现下肢瘫痪病人的行走运动.控制器采用基于中枢模式发生器(CPG)的仿生控制机理.针对基于递归神经振荡器的CPG模型,研究关键参数(激励性输入、时间常数、感觉反馈、输出阈值)对CPG输出幅值、频率、相位以及占空比的影响.建立包含12个神经元的CPG网络,以控制双腿的4个关节(左/右髋关节和膝关节)和八组肌群(左/右髂腰肌、臀大肌、股直肌和腘绳肌).所搭建的实验系统和平台,包括悬吊减重系统、助行系统、电刺激系统和运动检测系统.在正常受试者参与的实验中,受试者在CPG控制的电刺激作用下产生非自主行走运动.实验结果表明,受试者双腿的髋关节和膝关节角度与正常人自主行走时的数据达到定性吻合,验证所设计的CPG控制器在FES康复系统中的可行性与有效性.
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基于功能性电刺激无支撑站立姿态控制环的设计和研究
研究的目的在于实现功能性电刺激中瘫痪患者功能性站立的仿真.通过对人体站立姿态进行动力学分析,利用优控制理论,以脚部受地面作用力点到踝关节的距离及控制力矩取极小值为优控制准则,建立并优化被控制模型,设计优控制器;以一参考输入为随机曲线的比例微分控制器模拟截瘫患者完好上身的活动,利用优控制器和卡尔曼状态观测器,构建整个控制系统;以一名身高162 cm、体重55 kg的中国青年男性为样本,利用线性二元回归法计算仿真所需数据,对整个控制系统进行仿真研究.仿真结果表明,截瘫患者腿部肌肉只需要提供较小的力矩便可以维持身体平衡,因而在理论上截瘫患者在不需要双臂辅助的条件下,能够站立较长时间.
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抑制腕部病理性震颤的功能性电刺激系统的仿真与实验
研发一种用于抑制腕部病理性震颤的功能性电刺激(FES)康复系统,包括信息处理、控制器设计、仿真建模以及实验测试.仿真阶段利用Matlab软件构建了腕关节肌肉骨骼模型;设计控制器采用比例-积分-微分(PID)算法,对肌骨模型中存在的震颤扰动进行抑制.仿真结果表明,控制器保证了在抑制高频低幅震颤扰动的同时不影响其低频高幅的自主运动,对震颤扰动幅值的抑制平均达到约95％.实验阶段搭建了FES闭环控制系统实验平台,由电刺激器、角度传感器、电脑控制器和输出板卡以及实时控制软件系统组成.研发的系统在5例健康受试者及1例震颤患者身上进行了测试,震颤抑制效果分别约为90％和80％.
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一种基于汉语音调信息的电子耳蜗语音信号处理新方案
本文在连续交替取样(Continuous Inteleaved Sampling, CIS)电子耳蜗语音处理方案的基础上，针对汉语语音信号的特点，提出一种基于汉语音调信息的语音信号处理新方案。文中首先讨论了汉语语音的特点，并初步讨论了音调的变化对语音信号处理效果的影响。结果表明，将汉语的音调变化信息加入到CIS语音信号处理方案中，可明显地提高汉语的识别能力。基于本文的结果，可以设计出适合于中国聋人的电子耳蜗。
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基于WRI曲线图的截瘫FES行走稳定性评估新方法
本研究介绍了利用步行器倾翻指数(WRI)曲线图来评估截瘫功能性电刺激(FES)行走稳定性的新方法.其主要构件是一套基于标准步行器的测试系统,该系统可以实时获得三维上肢支撑力数据,进而转化成行走过程中的纵向和侧向WRI曲线图来显示量化的行走稳定性水平.有关实验校准和临床测试结果均表明新方法在稳定性评估方面有很好的临床应用前景,并有望在截瘫FES设计及康复训练中发挥作用.
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功能性电刺激对早期脑卒中偏瘫患者步行功能的影响
目的：研究功能性电刺激(FES)对早期脑卒中偏瘫患者步行功能的影响。方法采用随机数字表法将41例脑卒中偏瘫患者随机分成治疗组(n=21)和对照组(n=20)。两组采用常规康复训练方法及减重平板训练，治疗组在此基础上给予FES。共8周。治疗前后采用综合痉挛量表(CSS)、功能性步行分级(FAC)、Berg平衡量表(BBS)对两组患者进行评定。结果治疗前两组CSS评分、FAC分级及BBS评分组间差异均无显著性差异(P>0.05)。治疗后，两组上述指标均较治疗前显著改善(P<0.001)，治疗组改善优于对照组(P<0.05)。结论 FES能促进早期脑卒中偏瘫患者步行功能的恢复。
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镜像治疗对亚急性脑卒中患者下肢运动及步行功能的影响
目的 观察镜像治疗结合功能性电刺激(FES)对亚急性脑卒中患者下肢运动及步行功能、日常生活活动能力的康复效果.方法 2016年7月至2017年12月,38例亚急性期脑卒中患者随机分为对照组(n=18)和治疗组(n=20).在常规康复的基础上,对照组采用FES进行训练,治疗组同时采用下肢镜像治疗和FES进行训练,共8周.治疗前后采用简式Fugl-Meyer评定量表下肢部分(FMA-LE)、功能性步行量表(FAC)和改良Barthel指数(MBI)进行评定.结果 治疗后,两组FMA-LE、MBI评分和FAC分级均有明显改善(Z>3.002,t>7.985,P<0.01),治疗组FMA-LE评分改善更多(Z=-2.037,P<0.05),两组间FAC分级和MBI评分无显著性差异(t=-1.044,Z=-1.287,P>0.05).结论 在FES基础上结合镜像治疗能进一步改善亚急性脑卒中患者下肢运动功能,但尚不足以影响步行和日常活动.
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针刺对脑卒中偏瘫患者踝内翻的疗效观察
目的：观察针刺治疗脑卒中偏瘫并发踝内翻的疗效。方法选取脑卒中偏瘫并发踝内翻患者61例，随机分成两组。对照组(n=30)进行康复训练、功能性电刺激(FES)，观察组(n=31)在对照组的基础上辅以针刺治疗。治疗前和治疗8周后采用临床痉挛指数评定踝关节的痉挛程度，简式Fugl-Meyer评定法(FMA)评估下肢运动功能，采用改良Barthel指数(MBI)评价日常生活活动能力(ADL)，采用Berg平衡量表评价平衡功能，采用Holden步行功能分级评价步行功能。结果与治疗前相比，治疗后两组痉挛程度、下肢运动功能、ADL、平衡功能和步行功能均改善(P<0.05)，且观察组优于对照组(P<0.05)。结论配合针刺更有利于改善脑卒中偏瘫并发踝内翻患者的痉挛程度、下肢运动功能、ADL、平衡功能和步行功能。
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镜像疗法对脑卒中偏瘫下肢功能的影响
目的 观察镜像疗法对脑卒中偏瘫患者下肢功能的影响.方法 2016年9月至2017年5月,脑卒中偏瘫患者60例,随机分为对照组(n=30)和治疗组(n=30).两组均接受常规康复和下肢功能性电刺激(FES),治疗组下肢加用镜像治疗.治疗前、治疗8周后采用Fugl-Meyer评定量表下肢部分(FMA-L)、Berg平衡量表(BBS)、Holden步行功能分级进行评定.结果 与治疗前相比,治疗后,两组FMA-L、BBS评分及Holden分级均有显著改善(t＞4.557,Z＞4.666,P＜0.001),治疗组均优于对照组(t＞5.832,Z=-2.086,P＜0.05).结论 在FES治疗的基础上加用镜像疗法,能更有效地促进脑卒中偏瘫患者下肢功能恢复.
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多通道功能性电刺激对脑性瘫痪青少年下肢运动和平衡功能的影响
目的：探讨多通道功能性电刺激(FES)对脑瘫青少年下肢运动功能及平衡功能的影响。方法2014年1月~2015年6月，本院脑瘫青少年患者20例随机分为对照组(n=10)和FES组(n=10)。两组均采用常规治疗，FES组加用基于人体正常行走模式设计的FES主被动康复踏车治疗。治疗前、治疗后10 d和30 d采用Fugl-Meyer评定量表(FMA)中下肢部分评定下肢运动功能，采用Berg平衡量表(BBS)评定平衡功能，采用粗大运动功能测试(GMFM)评价粗大运动功能。结果治疗30 d后，两组FMA及BBS、GMFM评分均较治疗前显著提高(F时间>223.749, P<0.001)，FES组高于对照组(t>2.706, P<0.05)。结论 FES治疗能提高脑瘫青少年患者下肢运动功能，改善平衡功能。
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功能性电刺激在偏瘫患者康复中的应用
脑损伤是神经系统疾病中的常见病,在发展中国家疾病致死率的排列中位居第三,仅次于心脏病和癌症[1].由于大脑是人体高级中枢所在,所以当其损伤后,在感觉、运动、认知、心理和行为等方面便会产生不同程度的障碍.偏瘫患者的康复目标是尽可能降低残障的程度,大限度地日常生活自理.目前常用的物理治疗康复手段有传统的手法治疗、神经生理疗法和电刺激疗法等,通过治疗使偏瘫患者的受损功能得到大程度的恢复.其中,电刺激疗法较为临床所重视,其方法包括:经皮电刺激神经疗法(TENS)、生物电反馈和功能性电刺激疗法(functional electrical stimulation,FES)等.本文在此介绍功能性电刺激疗法.
