生物反馈性电刺激助力训练技术在神经康复中的应用

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➢ 该仪器可实现以上运动形式:
➢ 主动运动+多媒体的训练情景指引,使训练更加有趣味 ➢ 被动运动:电刺激 ➢ 助力训练:主动训练+触发电刺激助力 ➢ 抗阻运动:功能电刺激中的对抗训练
仪器能代替传统的运动疗法吗?
➢ 传统的运动疗法注重治疗师的指引与参与(手法) ➢ 仪器更注重仪器与人的结合,将治疗师从更多的体
➢通过一个外触发按钮,对试图主动训练的主动肌完成触发功能电刺激 的输出,辅助患者完成功能位的建立。
➢ 刺激持续时间的长短,由触发柄人工操作而定(ON/OFF 两个状态) ➢ 什么时刻需要触发,由触发柄人工操作决定。一般情况是患者作出最
大努力而无法正常完成功能位时,才触发 ➢ 触发过程可应鼓励患者用健侧自主控制(可激活更多的运动功能),
4、痉挛的康复
高频度的经皮电刺激[拮抗肌]
5、偏瘫肩的康复
为了改善偏瘫肩关节的活动范围和半脱位,推荐使用功能性电刺激
6、吞咽障碍的康复
➢ 脑卒中患者首先要进行床边的摄食吞咽功能筛查评价,对怀疑有吞咽障碍者 建议进行吞咽造影及在内镜下吞咽功能的评价等详细检查,以确立摄食程序, 减少因误咽而引起的肺炎等风险 颈部电刺激有改善吞咽功能的效果,特别是边进食训练边刺激效果更佳。
依据作用机理
1、神经生理学
2、神经发育学
神经功能重建基础
3、脑可塑性理论
采用成熟的临床康复技术
1、肌电生物反馈技术 2、认知治疗技术 3、运动再学习技术 4、功能电刺激技术 5、脑循环治疗技术
1、PBF(正反馈模式)
------适合运动功能重建、抗痉挛训练
上肢常用训练部位
下肢常用训练部位
2、NBF(负反馈模式)
电刺激兴奋 主动运动控制
助力训练
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阈值下刺激:无法产生动作电位,但起到“预热”的作用 兴奋阈值:兴奋开始产生明显的动作电位 功能阈值:根据康复训练目标---功能位形成所需要的刺激强度
电刺激助力选择的强度范围往往在兴奋阈值与功能阈值之间
助力应用的类型
模式1:肌电触发阈值模式 ➢ 选择训练主动肌一个的目标阈值(可人工设定,也可根据主动用 力的大小自适应调节)
肌电生物反馈仪
2、肌电反馈信息的描述方式
情景描述
声音描述
几种常见反馈方式的比较
➢ 提示灯:简单明了,容易理解,但表达的反馈信 息有限
➢ SEMG波形:最常用的方式,表达的信息丰富, 便于定量分析,如疲劳分析、耐力分析等,但患 者理解困难
➢ SEMG矩状图:简单明了及直观,数值量化,表 达的信息也比较丰富,训练时患者易理解及配合
➢ 先对患者训练的主动肌进行评估 ➢包括自主运动的表面肌电曲线(通常6--10S)、纯被动电刺激功能位阈值 确定、患者最大用力下维持功能位的刺激阈值(功能阈值)确定。
临床应用方案分析
------脑卒中患者康复
脑卒中主要障碍和问题点
1、 运动功能障碍
不要等待自然恢复,而要进行康复活动(包括早期合适的摆位);可 以使用神经易化技术、生物反馈技术;在通常的训练中增加功能性电 刺激治疗。
2、多通道、多治疗模式的组合:
通道1 通道2
实现训练目标
组合康复训练模式:
1、上、下肢体运动训练的组合 2、不同体征的组合(运动、感觉) 3、不同肌群的组合(主动肌、协同肌等) 4、物理治疗+助力训练的组合:
脑循环、TENS、失神经、吞咽、尿失禁等物理治疗处方模式 与助力训练的组合 5、疗程中不同治疗模式的时间组合
3、改善认知水平 4、防治偏头痛、眩晕 5、改善脑卒中患者的心脏自主神经功能紊乱
4、TENS(经皮电刺激模式)
------适合感觉型障碍、物理因子低频电刺激
TENS临床治疗作用
1、缓解疼痛 2、改善或促进瘫痪肌肉的功能恢复 3、预防或延缓肌肉的废用性萎缩 4、维持或增加关节活动范围 5、增加局部的血液循环 6、肌肉功能的再训练 7、预防下肢手术后深静脉血栓形成
生物反馈性电刺激助力训练技术在神经康复 中的应用
重点内容
一、研究背景 二、关键应用技术 三、临床应用方案分析 四、未来发展与研究前景
研究背景
肌电生物反馈: ➢肌电生物反馈疗法是生物反馈疗法中的一种 ➢涉及物理医学、控制学、生理学、解剖学、心理学及康 复医学的边缘学科 ➢它借助肌电接收设备记录自主收缩肌肉时的微弱电信号 ➢通过视觉或听觉通路提供反馈信号,将人们意识不到的 体内功能变化,转变为可以意识到的视听信号
未来发展与研究前景
1、治疗通道更多,组合更丰富,能满足更复杂、全面的 功能训练
2、辅助的配套设施更加完善、人性化功率单车、直立床、 站立架、功能网架等的配合
3、与康复机器人的合作 4、与其他物理治疗的组合 5、掌中式设计,更加个体化使用
谢谢!
2、克服了单一神经康复技术的局限(电疗、运动疗法等),更系统解决患者 的功能障碍问题
3、 它包含的主要核心技术(有成熟临床理论支持)构成如下:
(1)肌电生物反馈技术 (2)认知治疗技术 (3)运动再学习技术 (4)功能电刺激技术
仪器能代替传统的运动疗法吗?
➢ 传统运动疗法包括:主动运动、被动运动、助力运动、抗阻运动等
反馈式电刺激助力训练技术
肌电生物反馈信息 控制功能电刺激输出
助力训练
患者参与 (主动)
训练
康复目标
国家“863计划”项目产 品
反馈式电刺激助力治疗仪
负责单位:复旦大学华山医院 研发单位:广州三甲公司
仪器技术特点
1、是一种综合的神经康复技术,实现运动疗法(主动)、物理因子疗法(电 疗)的有机结合,为主被动助力训练,开辟一条新的思路和方法
------适合主动训练、抗阻训练及表面肌电定量评估
多媒体生物反馈训练=游戏
肌力提高、耐力、精准、协调、平衡、痉挛松弛训练
3、ESFN(脑循环模式)
------适合改善脑循环功能、促进脑保护物理治疗
当前最流行的神经系统疾病物理治疗技术
1、激活脑细胞的功能活动
2、激活中枢神经源性神经保护机制,对局灶性脑缺血有神 经保护作用
和常规低频电刺激最大的区别:
功能指向,即刻产生的功能性活动,如腕伸、踝背曲等
助力训练技术:
➢亦称辅助主动运动,主要用于肌力l-2级水平患者 ➢康复训练器对于肌力微弱和单侧肢体肌力的患者提供了 辅助运动模式 ➢通过智能电机发现患者残存肌力,并辅助残存肌力的肢 体在智能电机的支持下完成主动运动 ➢此功能不仅让患者得到主动的运动再学习,对其心理和 生理的健康也有重要激励作用
No Image
➢ 当患者主动肌表面肌电峰值(瞬态SEMG)超过目标阈值时,功能电 刺激以奖励的方式输出,输出的刺激强度(强度及脉宽、频率)、持 续时间、时间强度变化等,按功能阈值(预先测量并设置好)输出
➢ 帮助患者实现其“功能位”的训练,如“腕后伸、踝背曲”训练等。
腕后伸训练
踝背ห้องสมุดไป่ตู้训练
模式2:外触发模式
力劳动中解放出来 ➢ 二者结合更有助于患者回复
仪器与传统的物理治疗(电疗)相比
➢ 传统的物理治疗,重点在于各类物理因子的理化作用,针对 性强,目的简单,解决局部体征效果明显。
➢ 该仪器更注重物理治疗与运动疗法的结合,其特点表现为: ➢ (1)强调系统康复干预,更注重整体功能的重建效果 ➢ (2)强调主被动结合,而不是单一被动的物理因子治疗 ➢ (3)强调对患者的康复目标指引,运动再学习 ➢ (4)强调多媒体技术,使康复更加趣味化,不再枯燥单调
有通俗易懂的理解吗?
理解1: 你想动,我帮你动,最终目标是自己能动! 理解2: 把复杂的动作进行简单生理学意义上的分
解,实现简单重复的强化训练 理解3: 把简单重复的训练交给仪器(技术),将复
杂的社会功能交给治疗师或患者
仪器关键应用技术
肌电生物反馈:
1、硬件基础与参照标准
中华人民共和国医药行业标准
通断比: (ON/OFF) 刺激时间:休息时间
(要充分考虑肌肉疲劳问题与肌肉收缩力的大小影响) 波升与波降: (上升时间与下降时间)
手动触发器
电刺激与兴奋
电刺激与助力
➢ 刺激可以泛指细胞所处环境因素的任何改变;亦即各种能量形式的 理化因素的改变,都可能对细胞构成刺激。 ➢实验证明,由大脑皮层发出的主动控制指令,同样影响各相关细胞或 组织的兴奋过程。 ➢利用功能电刺激助力,就是将这两种影响进行叠加,共同完成的过程:
2、 步行障碍
为改善步行能力,特别建议加大下肢的起立---坐下训练和步行训练; 对偏瘫伴足内翻患者,建议穿着短下肢矫形器;使用肌电和关节的生 物反馈治疗,可以改善步行;脑卒中伴有足下垂者,建议使用功能性 电刺激。
脑卒中主要障碍和问题点
3、上肢功能康复
建议实行反复练习的康复项目,并促进瘫痪上肢在日常生活中的使用; 对中等瘫痪程度的肌肉,特别是为了增强背曲肌力,推荐使用功能电 刺激。
7、排尿障碍的康复
低频电刺激括约肌能有效改善排尿障碍
方案制订的参考原则
注重神经功能康复,尤其是偏瘫肢体康复 强调主动训练与助力辅助训练的结合,实现神经功
能有效的重建 神经康复从床边急性期开始,可利用便携式康复设
备深入临床进行神经康复早期或超早期治疗及训练
方案实施的要领与技巧
1、最典型的患者:意识清醒、肌力1级及以上,理解训练目的,配 合治疗过程
可由陪护或治疗师协助控制
模式3:时间触发模式
➢当无法实现阈值触发,也没有外触发的情况下,可设置 最长的主动“用力时间”,当实际患者用力时间超过设定 最长用力时间时,系统将自动触发输出功能电刺激。
➢ 该触发模式通常适合软瘫期(或1级肌力以下)患者、 不能理解训练目标或不主动配合用力的患者。
模式4:评估自适应模式
研究背景
肌电生物反馈: ➢反馈信息是脑细胞控制肌肉的电信号,骨骼肌可以随意 控制,肌电自身调节容易掌握 ➢ 患者通过指导和自我训练,学会控制自身不随意功能 ➢ 所以容易学会而易被患者接受,是目前临床康复应用最 成功的一种生物反馈疗法。
研究背景
肌电生物反馈应用范围
➢ 适用于神经、肌肉损伤性疾病的康复治疗,如 脑卒中,脑外伤,小儿脑瘫,脊髓损伤,肌肉痉 挛,周围神经损伤,肌肉萎缩等
功能电刺激:
1、几个关键的参数
频率: ➢ 20Hz以下可产生间断收缩 ➢ 30(40) Hz或以上可产生强直性收缩,助力训练中一般
选择35Hz
脉宽: ➢ 100μs 以下,感觉水平的刺激 ➢ 100~600μs,运动水平的刺激, 助力训练中选择
强度: 0-50mA (按常规神经肌肉电刺激的行业标准) 0-100mA (按肌电电生理的标准)
几种常见反馈方式的比较
➢ 情景描述:将反馈信号某些指标(由算法定义计 算)与某种虚拟情景进行对照
➢ 相应作出动态描述(多媒体动画),以趣味性指 引患者进行配合训练
➢ 声音描述:包括原始的SEMG声音及虚拟的提示 音乐,将反馈信号某些指标与声音的大小、频率 等进行对照
➢ 通过喇叭输出,很形象地对患者进行提示与指引
➢适用于慢性、陈旧性、经其他方法治疗无法改 善功能的患者
➢应用范围广泛
患者自主(主 动)反馈控制 活动
大脑中枢系统 SEMG采集器
训练目标指引
SEMG提示
(多媒体方式)
达成康复目标
肌电生物反馈闭环控制过程示意图
肌电生物反馈:
低频脉冲电流 通常刺激2组及以上肌肉 (简单功能只对1组肌肉) 根据设定的刺激控制程序工作,有ON/OFF两个状态 诱发或使目标肌肉实现运动或模拟正常自主运动 所刺激的肌肉在解剖上和生理上具备完整的神经支配
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