《卒中早期上肢康復訓練的疲勞感知建模及驗證方法》是依託南京航空航天大學，由曹力擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：卒中早期上肢康復訓練的疲勞感知建模及驗證方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曹力
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
適當強度的康復訓練對卒中早期患者肢體功能恢復有重要意義。肢體感知功能的喪失導致醫生和患者無法準確判斷疲勞，影響康復效果，甚至加重病情。研究康復訓練中癱瘓肌肉動力學特徵，準確獲取癱瘓肌肉的疲勞顯性表征，重構癱瘓肌肉外界刺激下的疲勞感知系統，是解決問題的有效途徑。為此，本課題將開展以下研究：1.通過卒中偏癱動物和人體雙側肢體對比實驗，分析健康肌肉和卒中早期癱瘓肌肉的運動生理差異，明確癱瘓肌肉的疲勞特徵；2.以卒中雙側癱瘓肢體為研究對象，研究持續外界刺激下肌肉的力學和運動學關聯關係，並結合肌肉等容積動力學模型和疲勞表征，建立符合康復訓練實際的癱瘓肌肉非等容積疲勞感知模型；3.以卒中早期動物模型和人體為研究對象，以功能電刺激技術為手段，以疲勞感知模型為核心，研究訓練強度自適應控制方法，並通過各階段分組比較分析，驗證模型的有效性。課題的研究將為實現安全和長期有效的卒中早期康復訓練提供理論基礎。
結題摘要
適當強度的康復訓練對卒中早期患者肢體功能恢復有重要意義。但是由於患者已喪失了肢體感知功能，無法準確判斷疲勞，影響訓練效果。通過重構癱瘓肌肉外界刺激下的疲勞感知系統，幫助患者準確判斷疲勞程度，並根據疲勞程度自適應調節訓練強度，可以有效避免訓練不足或訓練過度而影響康復效果，同時還可以有效提高訓練效率。關鍵在於可靠地建立患者肢體受迫運動下的感知模型，可靠判斷肌肉的疲勞狀態，以及以此為依據的訓練強度自適應調節機制。為此，課題組以卒中早期患者上肢小臂和腕關節運行為對象，以功能電刺激為受迫運動的手段，開展了以下幾方面的研究，並獲得了相關結果：1、以健康上肢腕關節自主運動為對象，系統開展了上肢小臂肌肉疲勞狀態的sEMG信號表征分析研究，建立了基於sEMG信號時頻域分析的上肢小臂肌肉疲勞聯合估計模型，為後續開展癱瘓肢體疲勞分析提供依據；2、同樣以上肢腕關節為對象，開展了自主運動下腕關節運動參數的疲勞表征分析研究，並以上肢小臂肌肉sEMG信號的疲勞聯合估計模型為參考，分析確定了不同疲勞階段下腕關節運動參數的變化規律，建立了腕關節自主運動的疲勞分析模型；3、以健康和卒中早期患者上肢小臂為研究對象，開展了基於功能電刺激（Functional Electrical Stimulation,FES）的上肢小臂受迫運動下的疲勞感知研究，建立符合康復訓練實際的癱瘓肌肉非等容積疲勞感知模型；4、以卒中早期患者上肢小臂為研究對象，以癱瘓肌肉非等容積疲勞感知模型為核心，以功能電刺激技術為手段，研究了訓練強度的自適應控制技術和調節方法，並通過比較分析，驗證模型的有效性；5、課題組在上述研究的基礎上，正在開展基於疲勞感知模型的FES康復訓練臨床試驗，為實現安全和長期有效的卒中早期康復訓練提供理論基礎。
