9265

9265

طراحي و ساخت سيستم ركابزني با تحريك الكتريكي عملكردي قابل حمل

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي گرايش بيوالكتريك

آذر 1390

آذر 1390

دكتر عباس عرفانيان اميدوار

چكيده اشخاصي كه از ضايعه نخاعي رنج ميبرند، علاوه بر معضلات معمول مربوط به از دست رفتن كنترل اعصاب موتوري و حسي، در معرض عوارضي مانند كاهش گردشخون، مشكلات قلبي عروقي، زخم بستر، تحليل رفتن عضله فلج، و انقباض شديد عضلاني ميباشند. اين عوارض در نتيجه شيوه زندگي ساكن آنها روي ميدهد. روشي شناخته شده است، بوسيله اعمال جريان الكتريكي سطح پايين ،(FES) كه به عنوان تحريك الكتريكي عملكردي به اعصاب موتوري سالم به انقباض ماهيچههاي فلج ميانجامد. بدين ترتيب ميتوان تواناييهاي از دست رفته را به بيماران دچار ضايعه نخاعي بازگرداند و از عوارض اين ضايعه كاست. يكي از روشهاي ويژهاي كه در بهبود ميباشد. FES سلامت و بازگرداندن فيزيك مناسب بيمار نقش موثري دارد ركابزني با به منظور استفاده در محيطهاي درماني طراحي شدهاند. براي اكثر FES امروزه اكثر دستگاههاي ركابزني با بيماران رفتوآمد روزانه به كلينيكهاي درماني بسيار مشكل ميباشد، لذا طراحي يك دستگاه كارآمدتر به منظور استفاده در منزل كه توانايي پيادهسازي الگوريتمهاي كنترلي بروز را داشته باشد به امري ضروري براي بر اساس FES تبديل شده است. يك سيستم فشرده ركابزني با FES تمرينات بلندمدت و دائمي ركابزني با كنترلر بر روي يك پردازشگر سيگنالهاي ديجيتال طراحي شد. اين سيستم، توان، سرعت و زاويه ركاب را اندازهگيري مينمايد و بعد از كنترل سرعت موتور اطلاعات مناسب را به منظور كنترل توان و تحريك ماهيچه به كامپيوتر ارسال مينمايد. ميباشد. از اين رو كنترل FES تمركز ديگر اين تحقيق متوجه افزايش تاثيرات فيزيولوژيكي ركابزني با همزمان سرعت ركابزني و توان سيستم بسيار ضروري است. تغييرات روزانه در حالت فيزيكي بيمار، غيرخطي و ميباشند. FES متغير با زمان بودن خصوصيات ماهيچه تحريك شونده، موانع اصلي كنترل سيستم ركابزني با به منظور حل اين مشكلات كنترل كننده لغزشي مرتبه بالا بكار گرفته شده است. اين كنترل كننده بطور موثري در كاهش چترينگ نقش دارد و ميتواند كنترل مداوم و پايداري را ايجاد نمايد و در شرايط خاص به مدل رياضي سيستم نيز احتياج ندارد. براي بيماران فلج پايين تنه ساخته شد. براي كنترل همزمان DSP برا اساس FES يك دستگاه ركابزني با توان پا و سرعت ركاب، كنترلكننده مد لغزشي مرتبه 2، الگوريتم فراپيچشي، بر روي پردازشگر پيادهسازي شد. اين سيستم بر روي بيماران فلج پايين تنه داوطلب، مورد آزمايش قرار گرفت. TMS320F2812 نتايج آزمايشات نشان داد كه اين سيستم توانايي كنترل پارامترهاي ركابزني را به تنهايي دارا ميباشد و پياده- سازي هرگونه الگوريتم كنترلي بدون نياز به كامپيوتر بر روي اين سيستم ممكن است. الگوريتم كنترلي پياده سازي شده بر روي اين سيستم نيز توانايي توليد حركت روان و طولاني ركابزني را داشت. واژ ههاي كليدي: پردازشگر سيگنالهاي ديجيتال، تحريك الكتريكي عملكردي ، فلج پايين تنه، كنترلكننده مد ..FES لغزشي فراپيچشي، كنترل سرعت، ركابزني