[发明专利]一种基于表面肌电信号的手功能康复训练方法

说明书

本发明涉及一种基于表面肌电信号的手功能康复训练方法。本方法采用的训练系统包括：Neuracle表面肌电信号采集模块、表面肌电信号在线分析模块和手工能康复训练模块，其中Neuracle表面肌电信号采集模块是通过Neuracle设备获取患者控制手前臂主动完成不同动作的表面肌电信号，然后通过TCP/IP通信协议传输该表面肌电信号至PC端公共缓存区；表面肌电信号在线分析模块对公共缓存区的表面肌电信号进行预处理，特征提取，分类之后，分析出表面肌电信号中的有效成分，并将其转换成控制命令，通过Qt特有的信号与槽机制传输给所述手工能康复训练模块；手工能康复训练模块接收到控制命令之后，根据预先选择好的康复模式进行康复训练。本发明提供了不同的康复动作与康复模式，让患者可以根据自身的情况主动进行有效的康复训练，且该方法具有用户主动参与和沉浸感强的特点，促进中枢神经的重塑，为手功能康复提供新的训练模式。

技术领域

本发明针对中枢神经损伤引起的手功能障碍设计了一种基于表面肌电信号的手功能康复训练方法，该方法采用的训练系统包括Neuracle表面肌电信号采集模块，表面肌电信号在线分析模块和手工能康复训练模块三部分，能够对采集到的表面肌电信号显示、保存、在线识别，进行不同模式的康复训练并在Qt编写的GUI界面上显示结果。该方法具有用户主动参与和沉浸感强的特点，能夠促进中枢神经的重塑，为手功能康复提供新的训练模式。

背景技术

中枢神经损伤是致残率最高的疾病之一,其中脑卒中、小儿脑瘫和脑外伤为最常见的损伤原因。随着医疗卫生的发展，中枢神经损伤急性期的治疗已取得较大进展，但致残率却逐渐上升，目前已经成为致使患者上肢运动功能障碍的重要因素。患者的上肢功能受损后的临床表现为手部关节活动困难，丧失了运动感知反馈功能，致使患者不能完成抓握、对指等精细手部运动功功能，严重的甚至导致整个手臂运动功能的丧失。这不仅使患者生活质量低下、丧失劳动力，而且也给国家和家庭带来巨大负担。目前，中枢神经损伤临床常用的康复手段包括强制诱发运动作业治疗和机器辅助的运动作业治疗等，主要依赖治疗师与患者一对一进行康复训练的传统疗法来恢复患者简单的手部运动功能，有的会辅以康复器械。但是传统疗法训练时间长、见效慢、过程枯燥无味，难以调动患者的训练积极性，因此康复理疗的作用十分有限。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种更为合理的方案。

发明内容

本发明的目的是考虑到现有康复技术的不足，提供一种基于表面肌电信号的手功能康复训练方法，其基本原理是利用Neuracle表面肌电采集设备采集患者进行手部运动时产生的表面肌电信号，然后采用Matlab自编预处理、特征提取和分类函数处理表面肌电信号，进而完成手工能康复训练。Neuracle表面肌电采集设备是近几年才推出的一款无线表面肌电采集设备，有8个通道可以采集表面肌电信号，采样频率为1000HZ。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

1、一种基于表面肌电信号的手功能康复训练方法，其特征在于：采用由Neuracle表面肌电信号采集模块经表面肌电信号在线分析模块连接手工能康复训练模块构成的手功能康复训练系统进行训练。所述Neuracle表面肌电信号采集模块使用Neuracle设备获取患者控制手前臂主动完成不同动作的表面肌电信号，通过TCP/IP通信协议传输该表面肌电信号至PC端公共缓存区；表面肌电信号在线分析模块从公共缓存区获得表面肌电信号之后，对其同步显示，保存，然后进行预处理、特征提取和分类识别，最终分析出不同手前臂动作对应表面肌电信号中的有效成分，并将其转换成控制指令，通过Qt特有的信号与槽机制传输给所述手工能康复训练模块；手工能康复训练模块包括患者手功能康复部位的精细划分与康复模式的设计，通过接收到控制指令完成相应的康复训练；具体训练操作步骤如下：

（一）对所述Neuracle表面肌电信号采集模块采用Qt软件编写，并使用多线程编程以及TCP/IP通信协议技术；具体实现步骤为：

（1-1)参数设置：需要设置的信息包括采样通道的名称、采样通道数、TCP/IP传输协议的IP地址及端口号、文件保存时间；