生物反馈性电刺激助力训练技术在神经康复中的应用

训练目标指引
大脑中枢系统 患者自主（主 动）反馈控制 活动 SEMG提示
（多媒体方式）
SEMG采集器
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
（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


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
国家863项目
生物反馈式电刺激助力训练技术
在神经康复中的应用
华南理工大学生命科学学院 余小兰博士、教授
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

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
肌电生物反馈仪 中华人民共和国医药行业标准
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 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


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
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 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
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
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
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
患者参与 （主动） 训练
助力训练 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 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：


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） 通断比: (ON/OFF)
电刺激兴奋 助力训练 主动运动控制
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
所刺激的肌肉在解剖上和生理上具备完Baidu Nhomakorabea的神经支配
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
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：