10670

10670

كنترل مدار بسته حركت برخاستن در افراد معلول بااستفاده از تحريك الكتريكي عملكردي

كارشناسي ارشد

برق - مهندسي پزشكي

مهر 1391

مهر 1391

دكتر عرفانيان اميدوار

براي بيشتر از سه دهه گروههاي تحقيقاتي زيادي نشان دادهاند كه به وسيله سيستمهاي تحريك عصبي عضلاني، ميتوان حركت برخاستن با كمك دست و همچنين حركت راه رفتن با كمك عصا يا واكر را در بيماران ضايعه نخاعي بازيابي كرد. براي بيماران ضايعه نخاعي برخاستن از روي صندلي، يك پيشنياز براي عملكردهاي حركتي محسوب ميشود. تحريك سطحي عضلات بازكننده زانو با بيشينه دامنه تحريك، كه معمولا با كمك گرفتن از دست انجام ميشود، يك روش رايج است كه به طور وسيعي براي بسياري از بيماران استفاده شده است و كارايي خوبي از خود نشان داده است. با اين وجود نيروي دستي برابر با دو سوم وزن شخص براي انجام حركت برخاستن لازم است. در اين تحقيق، از يك كنترلكننده حلقه-بسته لغزشي ترمينال تطبيقي فازي براي كنترل حركت برخاستن استفاده شده است. براي اين منظور، يك مدل اسكلتي-عضلاني از حركت برخاستن با كمك واكر و با استفاده از تحريك الكتريكي عملكردي ارائه شد كه به عنوان بيمار مجازي مورد استفاده قرار گرفت. سپس روش كنترل حلقه-بسته براي كنترل حركت برخاستن در بيمار مجازي به كار گرفته شد. سيستم اسكلتي به همراه واكر به صورت يك جسم صلب با پنج اتصال و چهار درجه آزادي در صفحه سهمي مدل شده است. مدل شامل ساق، ران، بالاتنه، بازو و ساعد به همراه واكر است. هر يك از اين بخشها به صورت يك مفصل لولايي در نظر گرفته شده است. سر و بالاتنه به صورت يك جسم صلب واحد در نظر گرفته شدهاند. نيروي عكسالعمل زمين كه بر ساق پا اعمال ميشود و نيروي عكسالعمل دستگيره كه بر مچ اعمال ميشود به ترتيب ورودي و خروجي مدل ميباشند. براي هر يك از مفاصل پايينتنه، يك جفت عضله بازكننده و جمعكننده يكسان در نظر گرفته شده است. گشتاور اعمالي به هر مفصل از دو بخش تشكيل شده است. گشتاور فعال كه به وسيله عضلات توليد شده است و گشتاور مخالف كه ناشي از بافتهاي ارتجاعي اطراف مفصل است. براي قسمت بالاتنه عضلهاي در نظر گرفته نشده است. نتايج شبيهسازي و آزمايش عملي نشان داد كه كنترلكننده قادر است به خوبي مسير مطلوب را دنبال كرده و در عين حال نيروي عكسالعمل دست را تا حد قابل قبولي كاهش دهد.