طراحی و ساخت دستگاه توان بخشی برای سرکوب نوسانات ناخواسته بدن

در این پایان¬نامه، روش جدیدی برای سرکوب ترمور ارائه شده است به¬طوری¬که با تهاجم و عوارض عصبی کمی همراه است. به منظور پیاده¬سازی این روش توان¬بخشی، یک دستگاه توان¬بخشی برای سرکوب ترمور طراحی و ساخت شده است. روش¬های موجود برای سرکوب ترمور دو ایراد عمده دارند؛ اول اینکه با عوارض جانبی آزاردهنده¬ای همراه¬اند و دوم اینکه فاقد فیدبک برای تشخیص و درمان همزمان ترمور می¬باشند که در این تحقیق سعی شده است، هر دو مسأله مد نظر قرار گیرد. روش ارائه شده برای سرکوب ترمور در این پایان¬نامه، تحریک عصب و عضله عضو درگیر ترمور است. مراحل تشخیص و درمان بدین صورت است که با استفاده از یک حسگر شتاب سنج از لرزش¬های دست بیمار فیدبک گیری می¬شود. با پردازش سیگنال های شتاب سنجی به واسطه پردازش موازی میکروکنترلر و کامپیوتر، مولفه های اصلی ترمور آشکار می¬شوند. بر اساس پارامتر های اندازه گیری شده ترمور، سیگنال جدیدی طراحی می¬شود که با اعمال این سیگنال به عضله، با عامل به وجود آورنده ترمور مخالفت می¬شود. این کنترلر که به عنوان کنترلر سطح پایین سیستم شناخته می¬شود، با یک کنترلر سطح بالاتر اصلاح می¬شود. درواقع کارکرد سیستم ارائه شده بدین صورت است که با یک فیدبک آنلاین حلقه بسته با استفاده از روش شتاب سنجی، ترمور را تشخیص داده و با استفاده از تحریک عصب و عضله با الکترود های تحریک سطحی emg، ترمور را سرکوب اجباری می کند. با تحریک موضعی عصب و عضله، حرکات مزاحم ناشی از ترمور، بدون اینکه در محتوای سایر فرمان های حرکتی اثر مخربی ایجاد شود، حذف می¬گردد. این سیستم، یک کنترلر سطح بالاتر دارد که با بررسی نتایج میزان سرکوب ترمور، پارامتر های تحریک کننده را اصلاح و به کنترلر سطح پایین¬تر اعمال می کند. کنترلر سطح بالا با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و یک کنترلر فازی طراحی شده است. این کنترلر وظیفه اصلاح ضرایب کنترلی کنترل کننده، طبقه بندی داده¬ها و اعتبارسنجی را برعهده دارد. اعتبار سنجی این روش درمان با پیاده سازی بر روی بیمار و بررسی نتایج انجام شده است؛ همچنین با طراحی یک طبقه بندی کننده با شبکه¬های عصبی و مقایسه بین افراد سالم و درمان شده، صحت نتایج درمان بررسی شده است.