6497

6497

گسترش يك سيستم تحريك كننده عصبي عضلاني حلقه بسته قابل حمل

كارشناسي ارشد

برق

خرداد 1388

خرداد 1388

دكتر عباسعرفانيان اميدوار

چكيده صدمات نخاعي ممكن است مسير ارتباطي ميان سيستم اعصاب مركزي و اعصاب محيطي پايين بخش صدمه ديده نخاع را قطع كند . اين صدمات منجر به فلج شدن و از دست رفتن حس در اندامهاي پايين نخاع ميشود . در صورت سالم ماندن بخش هاي زيرين نخاع، حركت اندام با استفاده از تحريك الكتريكي اعصاب محيطي بصورت مستقيم و يا از طريق پوست امكان پذير است . تحريك الكتريكي كاركردي روشي است كه با بكارگيري پالس هاي كوتاه الكتر يكي باعث توليد پتانسيل عمل درموتور‐ نورونهاي متصل به عضله شده و در نهايت منجر به انقباض آن عضله خواهد شد. اين تحقيق در ادامه پروتز عصبي ‐ حركتي ساخته شده در آزمايشگاه ابزار دقيق پزشكي گروه مهندسي يك سيستم ،ParaWalk است . سيستم P araWalk پزشكي دانشكدة برق دانشگاه علم و صنعت ايران تحت عنوان است. از اين سيستم ميتوان براي ايجاد هر نوع الگوي ATmega ميكروالكترونيكي با هسته مركزي ريزپردازنده 128 حركتي دلخواه در عضو فلج استفاده كرد . پالس هاي تحريك از نوع جرياني دوفازه مستطيلي بوده و از طريق الكترودهاي سطحي به اعصاب محيطي اعمال مي شود. امكان تغيير پارامترهايي نظير دامنه جريان پالس هاي تحريك (حتي پس از دريافت الگوها از كامپيوتر )، از ديگر قابليت هايي است كه براي راحتي بيشتر بيمار در نظر گرفته شده است. براي ارتباط كاربر با سيستم از يك صفحه كليد و يك مجموعه دو كليدي ديگر ، بصورت جداگانه، استفاده مي- ١٢٨ نقطه اي) * شود. به منظور نمايش وضعيت هاي مختلف سيستم از يك صفحه نمايش كريستال مايع گرافيكي ( ٦٤ ١/ بهره گرفته شده است . سيستم داراي ٨ كانال تحريك مستقل و ايزوله است و تغذيه آن بوسيله ٥ باتري قلمي ( ٢ ٢٥٠٠ ) تأمين ميشود. همچنين به منظور افزايش ضريب ايمني سيستم، ولتاژ تغذيه و mAh قابل شارژ Li-Ion ولتي وضعيت پالس هاي ارسالي روي كانال ها همواره بررسي ميشود و در صورت مغايرت با مقادير از پيش تعيين شده، هشدارهاي صوتي و گرافيكي مرتبط فعال مي شود. از ديگر ويژگي هايي كه بايد در طراح ي چن ين س يستمهائ ي مورد توجه قرار گيرد، مسئله راحتي بيمار در تقابل با سيستم مي باشد. امروزه توجه ويژه اي به نحوه اطلاع رساني به بيمار (واسطهاي گرافيكي )، راحتي كا ر با واحد دريافت كننده فرمان از بيمار (صفحه كليد )، حسگرهاي بكار رفته براي دريافت اطلاعات از اعضاء و قسمتهاي ديگر ميشود. اگر چه قابليت اخذ داده هاي پسخوردي را براي كنترل مدار بسته دارد، اما فقط در P araWalk پروتز عصبي مد كنترل مدار ‐ باز عمل مي كند. هدف اين تحقيق گسترش يك پروتز عصبي‐ حركتي با قابليت كنترل مدار‐ بسته را طوري گسترش داديم كه سيستم قابليت كار در دو حالت ParaWalk است. براي اين منظور ما ، نرم افزار سيستم حلقه باز و حلقه بسته را دارا باشد. در روش حلقه بسته بر اساس اطلاعات دريافتي از بيمار و ي ك مس ير مطلوب از پيش تع يين شده عمل م يشود. به منظور ارزيابي قابليت كنترل حلقه بسته سيستم از يك روش كنترل فاز ي براي كنترل بلند شدن، ايستادن و نشستن استفاده شده است . علاوه بر اين از اطلاعات حسگرهاي حساس به نيروي كف پا جهت تشخيص وضعيت بلند شدن و فرود آمدن پاشنه و پنجه پا استفاده شده است . از اين قابليت آخر نيز مي توان براي توانبخشي افرادي كه دچار ضايعه افتادگي پا، يا ساير اختلالات حركتي هستند، استفاده كرد. اين تحقيق در آزمايشگاه ابزار دقيق پزشكي گروه مهندسي پزشكي دانشكدة برق دانشگاه علم و صنعت ايران و تحت سرپرستي آقاي دكتر عباس عرفانيان اميدوار و با حمايت مالي سازمان گسترش و نوسازي صنايع ايران با 48 انجام شده و مشمول ضوابط اين قرارداد مي باشد. آزمايش هاي انساني و كنترلي اين تحقيق در / شماره 2894 آزمايشگاه كنترل سيستمهاي عصبي‐ عضلاني اين دانشگاه انجام شده است.