Описание
Медицинский комплекс для реабилитации пациентов с нарушениями двигательной активности рук после инсульта, заболеваний ЦНС и травм, способствующий восстановлению навыков и ощущению управления движениями через воображение.Суть процедуры:Cтимуляция нейропластичности мозга через воображение движений. В процессе тренировки реализуется:Пассивное движение конечности по волевому намерению пациента, где мысль преобразуется в пассивное движение ортезного модуля.Формирование новых нейронных сетей с помощью биологической обратной связи (БОС), что способствует восстановительному обучению и созданию новых функциональных систем.Алгоритм работы:Пациент представляет движение кистью руки.Энцефалограф считывает данные, фильтрует шумы и определяет команду для движения правой или левой рукой.Специализированное ПО преобразует ЭЭГ-сигналы в команды для экзоскелета.Пациент воображает движение, экзоскелет выполняет команду, создавая ощущение самостоятельного выполнения.
Программное обеспечение (ПО), обеспечивающее работоспособность аппаратной части комплекса и проведение реабилитационных процедур, состоит из ПО верхнего и нижнего уровней.
Взаимодействие ПО верхнего и нижнего уровней осуществляется посредством сетевых протоколов из стека протоколов TCP/IP согласно заранее заданным IP — адресам.
ПО верхнего уровня — программа «Ортез» интерфейса «мозг-компьютер» которая обеспечивает проведение реабилитационных процедур.
Основные функции модуля:
- Считывание сигналов человеческого мозга, вырабатываемых при помощи анализатора-монитора биопотенциалов головного мозга с системой пассивных электродов и шлемом ЭЭГ, в виде энцефалограммы;
- Распознавание требуемого управляющего воздействия на основании паттернов энцефалограммы и отправка команд управления экзоскелетом кисти в зависимости от качества распознавания;
- Автоматизация процесса проведения с пациентами серий реабилитационных процедур под контролем врача-специалиста;
- Хранение и первичная обработка данных пациентов, реабилитационных процедур с возможностью их экспорта для дальнейшего научного анализа.
Модуль передачи данных предназначен для исполнения команды, сформированной модулем высокого уровня, контроля выполнения команды, считывания значений датчиков экзоскелета и передачи считанных значений в модуль верхнего уровня для дальнейшей обработки и реализации функций активации/деактивации экзоскелета.
В задачи модуля нижнего уровня входят:
- Чтение команды из входной очереди команд;
- Декодирование команды;
- Определение направления движения привода и выдача управляющего воздействия, соответствующего требуемым значениям углового положения;
- Формирование управляющего воздействия;
- Передача сформированного управляющего воздействия на требуемый контроллер привода экзоскелета;
- Обработка результатов выполнения команды;
- Считывание значений датчиков углового положения (энкодеров) и силомоментных датчиков;
- Формирование отклика из значений датчиков углового положения и силомоментных датчиков для отправки в модуль верхнего уровня.
Модуль нижнего уровня должен обеспечивать следующие характеристики экзоскелета:
- Контроль нахождения кисти экзоскелета в пассивно сжатом состоянии в отсутствие внешних управляющих воздействий;
- Обеспечение полного цикла «раскрытие-сжатие» кисти экзоскелета в пределах 0,5-3 сек.
ПО нижнего уровня предназначено для первичного конфигурирования и диагностики аппаратной части комплекса.
ПО нижнего уровня разработано как программная часть аппаратного драйвера приводов кисти.
ПО обеспечивает следующие функции:
- Настройка аппаратных ресурсов микроконтроллера — аналоговых и цифровых портов ввода-вывода, системы тактирования;
- Обеспечение связи с оболочкой оператора в ведущем устройстве;
- Обеспечение связи с датчиками холла и энкодером через интерфейс SPI;
- Проверка связи ведущего устройства с ПК по интерфейсу USB;
- Управление ИМ кисти по положение.
Если вы обнаружили ошибку, пожалуйста, уведомите нас — выделите текст с ошибкой и нажмите клавиши Ctrl+Enter. Отключите блокировщик рекламы, если после нажатия комбинации кнопок не срабатывает всплывающее окно.