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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1、华南理工大学生命科学学院余小兰博士、教授生物反馈式电刺激助力训练技术在神经康复中的应用国家863项目一、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重点内容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

2、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大脑中枢系统SEMG采集器SEMG提示（多媒体方式）患者自主（主动）反馈控制活动肌电生物反馈闭环控制过程示意图训练目标指引达成康复目标肌电生物反馈：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O

3、N/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

4、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：（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技术特点传统运动疗法包括：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

5、+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力劳动中解放出来二者结合更有助于患者回复仪器能代替传统的运动疗法吗？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

6、（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，不再枯燥单调仪器与传统的物理治疗（电疗）相比理解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有通俗易懂的理解吗？仪器关键应用技术1、硬件基础与参照标准肌电生物反馈：肌电生物反馈仪中华人民共和国医药行业标准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SEM

7、G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

8、性收缩，助力训练中一般选择35Hz功能电刺激：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