CN115918565A - 用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统与方法，属于生物医学领域，包括机器人辅助训练平台、超声刺激平台和分析与控制平台；机器人辅助训练平台用于对动物进行运动训练，并采集行为训练数据，还能够根据分析与控制平台的命令数据调整其对动物的训练运动姿态和动物跑道系统的运动速度，并将当前运动训练数据输出至分析与控制平台；超声刺激平台用于对动物施加超声刺激作用，同时采集动物的脑肌电数据；分析与控制平台与机器人辅助训练平台和超声刺激平台相连接，用于分析受试动物的行为训练数据和脑肌电数据，计算出动物运动姿态调节数据和超声刺激调节数据。本发明实现了小动物的运动训练和超声神经调控双重闭环康复。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学领域，尤其是用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统与方法。
背景技术
根据世界卫生组织资料显示，每年约有25～50万患者遭受脊髓损伤；每4个25岁以上的人，就有1人会发生脑卒中。脊髓损伤和脑卒中是导致人类瘫痪主要的两个病因。许多研究已发现，康复治疗对脊髓损伤和脑卒中后各种功能障碍如肢体瘫痪、认知障碍、卒中后抑郁等具有显著改善作用。近年来康复医学在结合神经生理学、运动力学、心理学等多学科理论的基础上，出现了新的康复治疗技术和理念，如运动再学习方案、强制性运动疗法减重步行训练、运动想象疗法以及结合机器人的辅助康复设备等相关的研究报道甚多，取得了较大的进展。
运动训练的方式大致可分为非减重训练(跑台训练、自发性转笼、楼梯攀爬训练)和减重训练(游泳、减重跑台训练、机器人辅助训练)两类。在对人类的研究中，机器人辅助训练康复已经成为脊髓损伤等神经损伤后普遍存在的运动功能训练方式。因机器人具有可编程的、精确的、可重复的特点，所以机器人辅助训练是非常适合这种康复治疗的，使用机器人辅助训练的康复，阶段以后往往提高了患者的功能增益，但大部分的康复机器人没有合理的检测装置，往往是单环控制，没有反馈脊髓损伤患者在康复过程中，运动神经元的康复效果，只能是分阶段逐次分析对患者自身康复体验和运动能力，这种方式往往不能精确反映康复过程的实际效果。
经颅超声刺激(transcranial ultrasound stimulation,TUS)是利用低频超声波透过颅骨作用于大脑特定区域和核团的无创神经调控技术。TUS作为近年来发展起来的新型神经调控技术，已经成为神经调控技术的研究热点，目前TUS对运动功能的调控研究多集中在对运动皮层的刺激，发现运动皮层的TUS可改善相关疾病的运动障碍，以及非疾病状态下多种动物和人的运动功能；如：对麻醉小鼠的初级运动皮层进行TUS刺激发现，局部电位的复合电位幅值升高，可诱发小鼠前肢、胡须和尾巴运动。TUS刺激大鼠和兔子的运动皮层也可诱发相应的肢体运动反应。TUS已被充分证明可对动物和人的大脑进行有效调控，可刺激深部脑组织且空间分辨率可达毫米级，已应用到临床实践，取得了较好的治疗效果。对于单独的经颅超声刺激运动皮层，对于康复学方面的研究，目前仅停留在可以诱导相应四肢能够简单运动，对于康复效果和神经元的生长缺少研究，其康复效果不明。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统与方法，旨在研究运动训练的同时结合低强度超声刺激瘫痪动物的运动皮层，观测动物的运动表现和其运动神经元的放电情况，在长期的机器人辅助训练和超声刺激的双重闭环康复的效果下，其瘫痪下肢的康复效果和受损神经元的生长情况；可以解决目前对于瘫痪的动物运动训练康复的装置缺少和康复方法的缺失。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，包括机器人辅助训练平台、超声刺激平台和分析与控制平台；
所述机器人辅助训练平台，用于对受试动物进行运动训练，并采集行为训练数据；还能够根据所述分析与控制平台的命令数据调整其对受试动物的训练运动姿态和动物跑道系统的运动速度，并将当前运动训练数据输出至所述分析与控制平台；
所述超声刺激平台，用于对受试动物施加超声刺激作用，并同时采集动物的脑肌电数据；
所述分析与控制平台，与机器人辅助训练平台和超声刺激平台相连接，用于分析受试动物的行为训练数据和脑肌电数据，计算出动物运动姿态调节数据和超声刺激调节数据；
所述受试动物为瘫痪的动物；
所述动物运动姿态调节数据包括动物的运动速度、步幅和步长，所述超声刺激调节数据包括超声的波长、频率、速度、声压和声强。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述机器人辅助训练平台为一个由四块围挡、电机固定板和跑步台固定板组成的上下两层结构的平台；所述跑步台固定板和电机固定板固定安装在四块围挡的上下槽口上；所述机器人辅助训练平台还包括电机驱动系统、动物跑道系统、机械臂辅助训练系统和用于减轻受试动物的体重负担的减重装置；所述机械臂辅助训练系统和所述动物跑道系统放置在跑步台固定板上；所述电机驱动系统放置在电机固定板上；所述电机固定板上开设有两条用于固定电机支架的滑槽，电机支架固定安装在电机固定板上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述电机驱动系统包括安装在电机支架上的驱动电机、电机驱动器和传送装置；所述传送装置包括固定在主动胶辊旋转轴上的第一皮带同步轮、固定在驱动电机动力输出轴上的第二皮带同步轮和同步皮带；第一皮带同步轮和第二皮带同步轮的齿数比为1：1；分析与控制平台将控制信号输出至电机驱动器，电机驱动器驱动驱动电机，动力由同步皮带传送至主动胶辊，从而带动跑步带转动。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述动物跑道系统包括两个平行设置的固定安装在跑步台固定板上的跑道支撑架、安装在两个跑道支撑架之间的胶辊、置于跑道支撑架内的内置滑动导轨装置、套装在胶辊上的跑步带和套装在胶辊的旋转轴上的旋转轴承；所述跑道支撑架之间通过固定轴固定，所述跑道支撑架上设置有放置旋转轴承的通孔和放置内置滑动导轨装置的盲孔；所述胶辊包括主动胶辊、第一从动胶辊和第二从动胶辊；所述内置滑动导轨装置包括内置导轨、用于固定第二从动胶辊的内置导轨滑动块和调节螺杆，所述调节螺杆用于将内置导轨滑动块连接在跑道支撑架上；当拧动调节螺杆时，能够改变内置导轨滑动块在内置导轨中的位置，由此能够调节跑步带的张紧程度。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述机械臂辅助训练系统包括两条相对设置的机械臂、平行设置的两个机械臂支撑架、四根连接并固定两侧机械臂支撑架的支撑架连接杆和高度调节装置；每条机械臂由四个机器人舵机、舵机支架和1个动物踏板组成；所述动物踏板连接在舵机支架的底部末端，与受试动物的患肢连接；所述机械臂支撑架由前后两块平板和内部两条导轨组成；所述高度调节装置由滑动块、滑动块螺杆和固定块组成；每条机械臂通过舵机支架固定安装在滑动块上，滑动块置于机械臂支撑架内设置的两条导轨上，滑动块通过滑动块螺杆固定在固定块上，所述固定块设置在机械臂支撑架的顶端；拧动滑动块螺杆能够调节滑动块的高度，从而实现机械臂的高度调节。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述减重装置包括减重弹簧、减重支撑架、绳索和动物身体支撑装置；所述减重支撑架连接在支撑架连接杆上，减重弹簧固定于减重支撑架上，绳索一端连接在减重弹簧上，另一端连接在动物身体支撑装置上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述超声刺激平台包括低强度超声刺激系统、脑肌电同步采集系统和立体定位系统；
所述低强度超声刺激系统包括任意波函数发生器、线性射频放大器、头戴式超声刺激器和脑肌电电极；
所述脑肌电同步采集系统包括神经信号处理系统和脑肌电电极；
所述立体定位系统是头戴式超声刺激器固定装置和准直器；
受试动物运动训练过程中接受超声刺激，头戴式超声刺激器用超声刺激器固定装置固定于受试动物的头部，分析与控制平台将超声刺激数据发送至任意波函数发生器，任意波函数发生器输出超声的激励信号，其输出信号连接到线性射频放大器的输入端，线性射频放大器用于放大函数信号发生器的输出信号，并驱动头戴式超声刺激器震荡产生超声波，准直器对准实验中的刺激靶点；在受试动物运动训练的同时采集其脑肌电信号，其脑肌电信号输出至神经信号处理系统处理，经过滤波降噪处理后，发送至分析与控制平台。
一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复方法，包括以下步骤：
S1、机器人辅助训练平台会实现模拟受试动物的运动姿态，主要为受试动物的正常步态轨迹，将受试动物放置机器人辅助训练平台进行运动训练，会实时采集受试动物的行为训练数据，被称为第一行为训练数据，第一行为训练数据会传入所述分析与控制平台进行受试动物的行为分析；
S2、机器人辅助训练平台辅助训练受试动物的同时，超声刺激平台的脑肌电同步采集系统采集受试动物的脑肌电信号，此时的脑肌电信号反映了受试动物的行为状态和神经元受损情况，脑肌电信号将传入神经信号处理系统，经过处理成第一脑肌电数据，第一脑肌电数据会传入所述分析与控制平台进行受试动物的行为分析；
S3、分析与控制平台接收到第一行为训练数据和第一脑肌电数据后，根据预期实验数据，分析第一行为训练数据和第一脑肌电数据，与实验预期数据进行对比；
S4、如果分析与控制平台分析对比处的数据与实验预期符合，则机器人辅助训练平台的训练数据不改变，超声刺激平台的超声刺激参数不改变；如果与实验预期不符合，分析与控制平台根据控制策略生成运动姿态调节数据和超声刺激调节数据；
S5、超声刺激平台根据超声刺激调节数据对受试动物进行超声刺激，用以改变受试动物的行为状态和受损神经元的受损情况；
S6、机器人辅助训练平台根据运动姿态调节数据对受试动物进行运动姿态调整，主要是步行轨迹的调整和步行速度，同时机器人辅助训练平台采集受试动物的行为训练数据，此时称为第二行为训练数据；
S7、受试动物经过调整后的超声刺激和运动姿态训练后，超声刺激平台的脑肌电同步采集系统采集受试动物的脑肌电信号，脑肌电信号将传入神经信号处理系统，经过处理成第二脑肌电数据；
S8、分析与控制平台接收到第二行为训练数据和第二脑肌电数据后，通过预设的分析策略进行分析，如果符合实验预期要求则保持此时的超声刺激数据和运动训练数据；如果不符合，则重复S4步骤，进行运动姿态和超声刺激的调整，以此达到用于小动物的运动训练和超声神经调控双重闭环康复。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明的超声刺激平台和机器人辅助训练平台，依据分析与控制平台按照系统与其期望调整反馈的动物运动姿态调节数据和超声刺激数据，以此调节机器人辅助训练平台的运动姿态和超声刺激平台输出的超声参数，达到以此用于小动物的运动训练和超声神经调控双重闭环康复。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明实施例中用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统与方法的组成示意图；
图2是本发明实施例中用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复方法流程图；
图3是本发明实施例中用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统示意图；
图4是本发明实施例中用于受试动物辅助训练的机器人辅助训练平台的示意图；
图5是本发明实施例中机器人辅助运动训练平台的侧视解剖图；
图6是本发明实施例中机器人辅助训练平台的机械臂支撑架示意图；
图7是本发明实施例中动物跑道系统的内置滑轨装置示意图；
图8是本发明实施例中分析与控制平台和超声刺激平台的组成示意图；
其中，1、减重支撑架，2、减重弹簧，3、固定块，4、围挡，5、支撑架连接杆，6、第一从动胶辊，7、同步皮带，8、动物踏板，9、第一皮带同步轮，10、主动胶辊，11、机器人舵机，12、跑步台固定板，13、跑道支撑架，14、机械臂支撑架，15、舵机支架，16、旋转轴承，17、驱动电机，18、电机支架，19、电机固定板、20、动物身体支撑装置，21、绳索，22、滑动块螺杆，23、滑动块，24、内置导轨滑动块，25、调节螺杆、26、第二从动胶辊。
具体实施方式
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例通过提供一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统与方法，解决了现有技术中存在的“对于瘫痪的动物运动训练康复的装置缺少，康复方法的缺失”的问题，大体思路为：研究运动训练的同时结合低强度超声刺激瘫痪动物的运动皮层，观测动物的运动表现和其运动神经元的放电情况，在长期的机器人辅助训练和超声刺激的双重康复的效果下，其瘫痪下肢的康复效果和受损神经元的生长情况。
为了研究受伤部位组合再生和再适应方法，实验中通常选择瘫痪的SCI大鼠模型进行研究，因为大鼠的遗传和生物学特征与人类非常相似；康复的关键性不仅在于学习功能的代偿技术，还在于修复和重建受伤部位的神经回路。将机器人康复治疗与经颅超声刺激相结合，设计一种双重闭环系统，用于康复脑卒中和脊髓损伤所瘫痪的新型康复技术，是非常有意义和前景的，而目前对于这种新型康复方式还缺少研究，所以本申请设计了一种用于小动物的运动训练和超声神经调控双重闭环康复系统与方法。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1所示，一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，包括超声刺激平台、机器人辅助训练平台和分析与控制平台；
所述机器人辅助训练平台，用于对受试动物进行运动训练，并采集行为训练数据；还能够根据所述分析与控制平台的命令数据调整其对受试动物的训练运动姿态和动物跑道系统的运动速度，并将当前运动训练数据输出至所述分析与控制平台；
所述超声刺激平台，用于对受试动物施加超声刺激作用，并同时采集动物的脑肌电数据；
所述分析与控制平台，与机器人辅助训练平台和超声刺激平台相连接，用于分析受试动物的行为训练数据和脑肌电数据，计算出动物运动姿态调节数据和超声刺激调节数据；
所述受试动物为瘫痪的动物；
所述行为训练数据包括动物的运动速度、步幅和步长；所述超声刺激调节数据包括超声的波长、频率、速度、声压和声强等。
进一步的，如图4、5所示，所述机器人辅助训练平台为一个由四块围挡4、电机固定板19和跑步台固定板12组成的上下两层结构的平台；所述跑步台固定板12和电机固定板19固定安装在四块围挡4的上下槽口上，以螺丝固定；所述机器人辅助训练平台还包括电机驱动系统、动物跑道系统、机械臂辅助训练系统和用于减轻受试动物的体重负担的减重装置；所述机械臂辅助训练系统和所述动物跑道系统放置在跑步台固定板12上；所述电机驱动系统放置在电机固定板19上；所述电机固定板19上开设有两条用于固定电机支架18的滑槽，由四个螺丝可以将电机支架18固定在电机固定板19上，并且此滑槽在螺丝处在非拧紧状态时，可以滑动电机支架18，由此可以方便调节驱动电机17的位置。
进一步的，如图5所示，所述电机驱动系统由驱动电机17、电机支架18、电机驱动器、传送装置等部分组成。驱动电机17由四个螺丝固定安装在电机支架18上；所述传送装置包括第一皮带同步轮9、第二皮带同步轮和同步皮带7，其中第二皮带同步轮由螺丝固定于驱动电机17的输出轴上，第一皮带同步轮9由键槽和顶丝的方式固定在主动胶辊10上，同步皮带7套在第一皮带同步轮9和第二皮带同步轮上，第一皮带同步轮9和第二皮带同步轮的齿数比为1：1，可以将驱动电机17转速进行同等动力传送。
进一步的，所述动物跑道系统包括两条平行设置的跑道支撑架13、主动胶辊10、第一从动胶辊6、第二从动胶辊26、两个内置滑动导轨装置、四个旋转轴承16、跑步带、将两条平行设置的跑道支撑架13进行固定的固定轴(图中未画出)；跑道支撑架13由螺丝固定安装在跑步台固定板12上，每侧跑道支撑架13设置有二个孔用于放置旋转轴承16(主动胶辊10和第一从动胶辊6的两端的旋转轴上均设置有旋转轴承16)，第二从动胶辊26通过内置导轨滑动装置安装在两个跑道支撑架13之间，所述内置导轨滑动装置包括内置导轨、内置导轨滑动块24和调节螺杆25；内置导轨内放置了内置导轨滑动块24，内置导轨滑动块24连接了第二主动胶辊26，跑步带套装在主动胶辊10和外侧的第一从动胶辊6、第二从动胶辊26上，内置导轨滑动块24由调节螺杆25连接在跑道支撑架13上，如图7所示，当拧动调节螺杆25时，可以改变内置导轨滑动块24在内置导轨中的位置，由此可以用于调节跑步带的张紧程度，也方便了跑步带的更换和避免跑步带因疲劳使用所产生的松弛。主动胶辊10和第一从动胶辊6、第二从动胶辊26的两侧设有略高于跑步带的挡板，防止跑步带在运行中偏离于胶辊，造成卡顿。
进一步的，如图4、6所示，所述机械臂辅助训练系统由相对设置的两条机械臂，平行设置的两个机械臂支撑架14，四个连接两侧机械臂支撑架14的支撑架连接杆5和高度调节装置组成；每条机械臂由四个机器人舵机11、舵机支架15和动物踏板8组成；动物踏板8连接在舵机支架15的底部末端，与受试动物的患肢连接；每条机械臂通过舵机支架15用螺丝固定安装在滑动块23上；两边的机械臂支撑架14上分别设置有四个螺纹孔，四条支撑架连接杆5穿过螺纹孔，将两侧的机械臂支撑架14连接并固定，此方式连接也可以调节两侧机械臂的宽度。分析与控制平台将控制信号输出到机械臂时能够模拟受试动物正常的运动姿态轨迹，带动受试动物进行运动训练。
如图6所示，所述高度调节装置由固定块3、滑动块23和滑动块螺杆22组成，机械臂支撑架14由前后两块平板和内部两条导轨组成，滑动块23可在内部两条导轨上上下滑动，固定块3设置在导轨的上方，夹住前后两块平板，并通过滑动块螺杆22连接在滑动块23上，转动滑动块螺杆22即可调节滑动块23的高度，从而带动单侧机械臂，实现机械臂的高度调节，机械臂的宽度和高度都可以调节，方便了不同体型的受试动物的实验。
进一步的，如图3、4所示，所述减重装置包括减重弹簧2、减重支架1、绳索21、动物身体支撑装置20；减重支架1由铝排连接在支撑架连接杆5上，减重弹簧2横着放置在减重支架1上两端系上绳索21，绳索21下端连接在动物身体支撑装置20上，用于减轻受试瘫痪动物的体重负担，辅助运动训练正常进行。
进一步的，所述分析和控制平台是一款上位机，在电脑上运行，电脑通过串口与机器人辅助训练平台和超声刺激平台连接，分析和控制平台用于处理机器人辅助训练平台传输的行为训练数据和脑肌电数据，并控制超声刺激平台调整刺激信号和机器人辅助训练平台调整运动训练数据。分析与控制平台需要提供机器人辅助训练平台用以模拟受试动物运动姿态的数据，具体来讲需要机械臂辅助训练系统计算出受试动物的运动轨迹，需要机器人逆运动学进行分析，具体方法如下：
求解机器人逆运动学的方法是：通过数学变换使机器人运动学方程左右两端矩阵的元素分别对应相等，利用三角函数代入求解就可解得各关节变量的值。代数法、几何法以及迭代法都是常见的用来求解运动学逆问题的方法。
本发明求解逆运动学的基本思路为：将位姿矩阵的逆矩阵依次左乘机器人运动学方程，令所得矩阵左右两端只包含一个或不多于两个待求关节变量的方程分别相等，从而可求得各关节变量的值。在该过程中，只要保证每个步骤都是同解变换，就能得到不产生增根的全部解。这种方法叫做逆推变换法，它是代数法中的一种，它的优点是可以解出全部解，而且不需要初始值。由于是四轴机械臂，所以只需要求解出四个机器人舵机所转动的角度即可，此前提是已知了受试动物的运动轨迹。
求出各连杆变换矩阵对应的逆矩阵
(1)求解θ1
用
左乘式上式矩阵的变换矩阵，即
得:
于是有：
将上式的左右两边展开有：
另等式左右两边的式子相等可得：
c1py-s1px＝0 (1-4)
由上式可得：
θ1＝arctan2 (1-5)
(2)求解θ2
将式
中的(1，3)带入此式的(1，4)，并令等式左右两边的(1.4)分别相等可得：a2c1+d4ax+a3c1c2＝px
那么，
由上式可得：
(3)求解θ3
将式
中的(3，3)的等式左右两边分别相等可得：
-c23＝az
即：
-cos(θ2+θ3)＝a2 (1-8)
由上式可得：
θ3＝-arcos(-az)-θ2 (1-9)
将式(1-7)代入式(1-9)可得：
(4)求解θ4
令式
中的(3，1)，(3，2)等式左右两边分别相等并联立，有：
那么，
由此式可得：
式(1-5)(1-7)(1-10)(1-12)即为各舵机的运动学逆解表示。
进一步的，所述超声刺激平台包括低强度超声刺激系统、脑肌电同步采集系统、立体定位系统；低强度超声刺激系统包括：任意波函数发生器、线性射频放大器、头戴式超声刺激器、脑肌电电极；脑肌电同步采集系统包括：神经信号处理系统、脑肌电电极，立体定位系统是包括头戴式超声刺激器固定装置和准直器；图8所示为分析与控制平台和超声刺激平台的组成示意图。
超声波辐射声场的空间分布跟换能器的辐射特性及空间传播特性有关。对均匀传播空间，它的声场分布仅与换能器(辐射频率、辐射孔径及辐射面结构)有关。根据互易原理，同一换能器的接收空间响应特性与其发射空间响应特性是一致的，即收、发方向性是一致的，这种特性称为换能器响应的空间相关性。空间分辨率是脑神经调节中的一个重要参数，因为高空间分辨率的刺激可以回避那些不需要刺激的神经组织，使得刺激区域的目标性更强。为了评估这套系统的空间分辨率，根据超声换能器半径与聚焦长度，对其进行了定量计算。
根据瑞利积分，聚焦超声换能器的声场分布函数可以表达为：
式中，k为声波数量；c为声音传播速度；ρ是传播介质密度；u是换能器表面速度；α是介质的衰减系数；r1为积分元dS与空间某一点Q(x,y,z)的距离。积分元dS可表达为：
dS＝R0dR0dβ
式中，为积分元dS与点Q的方位差异，R0为坐标原点与积分元dS之间的距离，r1满足以下关系：
式中，r0为Q点与坐标原点的距离，θ为r0与Z轴之间的角度，可以表达为：
联立以上四式，若超声换能器焦面半径(聚焦长度)一定，超声焦斑垂直于Z轴的半径可以表达为：
式中，λ为声波的波长；R为换能器聚焦长度；a2为换能器边缘与Z轴之间的距离，即圆柱型换能器的半径。
在测量要求不高的情况下，可以采用超声水诊器测量声压计算出声强值。当灵敏度一定的声压水诊器满足平面波条件，声强与声压存在定量关系，可得声强I计算公式：
式中，U为水诊器的开路输出电压；M为水诊器灵敏度；ρ为压差指示液密度；c为声音在该液体中的传播速度。
如图8所示，将头戴式超声刺激器安装在受试动物的头部，脑电电极和肌电电极安装在需要检测的神经元和肌肉上，并将探头对准刺激靶点，分析与控制平台控制任意波函数发生器，输出所需超声刺激信号，此信号通过或线性射频放大器放大后作用于头戴式超声刺激器。同时脑电电极和肌电电极采集受试动物的脑肌电信号，并将采集到的脑肌电信号发送至神经信号处理系统，经过处理后发送至分析与控制平台与实验预期数据进行对比。
如图1、2、3所示，一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复方法，应用上述的用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统进行，包括以下步骤：
S1、将受试动物放置在机器人辅助训练平台进行运动训练，机器人辅助训练平台会实现模拟受试动物的运动姿态，主要为受试动物的正常步态轨迹，并实时采集受试动物的行为训练数据，被称为第一行为训练数据，将第一行为训练数据传入所述分析与控制平台进行受试动物的行为分析；
S2、机器人辅助训练平台训练受试动物的同时，超声刺激平台的脑肌电同步采集系统采集受试动物的脑肌电信号，此时的脑肌电信号反映了受试动物的行为状态和神经元受损情况，脑肌电信号将传入神经信号处理系统，经过处理成第一脑肌电数据，第一脑肌电数据会传入所述分析与控制平台进行受试动物的行为分析；
S3、分析与控制平台接收到第一行为训练数据和第一脑肌电数据根据预期实验数据，分析第一行为训练数据和第一脑肌电数据，与实验预期进行对比；
S4、如果分析与控制平台分析对比处的数据与实验预期符合，则机器人辅助训练平台的训练数据不改变，超声刺激平台的超声刺激参数不改变；如果与实验预期不符合，分析与控制平台根据控制策略生成运动姿态调节数据和超声刺激调节数据并反馈给超声刺激平台和机器人辅助训练平台；
S5、超声刺激平台根据超声刺激调节数据对受试动物进行超声刺激，用以改变受试动物的行为状态和受损神经元的受损情况；
S6、机器人辅助训练平台根据运动姿态调节数据对受试动物进行运动姿态调整，主要是步行轨迹的调整和步行速度，同时机器人辅助训练平台采集受试动物的行为训练数据，此时称为第二行为训练数据；
S7、受试动物经过调整后的超声刺激和运动姿态训练后，超声刺激平台的脑肌电同步采集系统采集受试动物的脑肌电信号，脑肌电信号将传入神经信号处理系统，经过处理成第二脑肌电数据；
S8、分析与控制平台接受到第二行为训练数据和第二脑肌电数据后，通过预设的分析策略进行分析，如果符合实验预期要求则保持此时的超声刺激数据和运动训练数据；如果不符合，则重复S4步骤，进行运动姿态和超声刺激的调整，以此达到用于小动物的运动训练和超声神经调控双重闭环康复。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，其特征在于：包括机器人辅助训练平台、超声刺激平台和分析与控制平台；
所述机器人辅助训练平台，用于对受试动物进行运动训练，并采集行为训练数据；还能够根据所述分析与控制平台的命令数据调整其对受试动物的训练运动姿态和动物跑道系统的运动速度，并将当前运动训练数据输出至所述分析与控制平台；
所述超声刺激平台，用于对受试动物施加超声刺激作用，并同时采集动物的脑肌电数据；
所述分析与控制平台，与机器人辅助训练平台和超声刺激平台相连接，用于分析受试动物的行为训练数据和脑肌电数据，计算出动物运动姿态调节数据和超声刺激调节数据；
所述受试动物为瘫痪的动物；
所述动物运动姿态调节数据包括动物的运动速度、步幅和步长，所述超声刺激调节数据包括超声的波长、频率、速度、声压和声强。
2.根据权利要求1所述的一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，其特征在于：所述机器人辅助训练平台为一个由四块围挡(4)、电机固定板(19)和跑步台固定板(12)组成的上下两层结构的平台；所述跑步台固定板(12)和电机固定板(19)固定安装在四块围挡(4)的上下槽口上；所述机器人辅助训练平台还包括电机驱动系统、动物跑道系统、机械臂辅助训练系统和用于减轻受试动物的体重负担的减重装置；所述机械臂辅助训练系统和所述动物跑道系统放置在跑步台固定板(12)上；所述电机驱动系统放置在电机固定板(19)上；所述电机固定板(19)上开设有两条用于固定电机支架(18)的滑槽，电机支架(18)固定安装在电机固定板(19)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，其特征在于：所述电机驱动系统包括安装在电机支架(18)上的驱动电机(17)、电机驱动器和传送装置；所述传送装置包括固定在主动胶辊(10)旋转轴上的第一皮带同步轮(9)、固定在驱动电机(17)动力输出轴上的第二皮带同步轮和同步皮带(7)；第一皮带同步轮(9)和第二皮带同步轮的齿数比为1：1；分析与控制平台将控制信号输出至电机驱动器，电机驱动器驱动驱动电机(17)，动力由同步皮带(7)传送至主动胶辊(10)，从而带动跑步带转动。
4.根据权利要求2所述的用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，其特征在于：所述动物跑道系统包括两个平行设置的固定安装在跑步台固定板(12)上的跑道支撑架(13)、安装在两个跑道支撑架(13)之间的胶辊、置于跑道支撑架(13)内的内置滑动导轨装置、套装在胶辊上的跑步带和套装在胶辊的旋转轴上的旋转轴承(16)；所述跑道支撑架(13)之间通过固定轴固定，所述跑道支撑架(13)上设置有放置旋转轴承(16)的通孔和放置内置滑动导轨装置的盲孔；所述胶辊包括主动胶辊(10)、第一从动胶辊(6)和第二从动胶辊(26)；所述内置滑动导轨装置包括内置导轨、用于固定第二从动胶辊(26)的内置导轨滑动块(24)和调节螺杆(25)，所述调节螺杆(25)用于将内置导轨滑动块(24)连接在跑道支撑架(13)上；当拧动调节螺杆(25)时，能够改变内置导轨滑动块(24)在内置导轨中的位置，由此能够调节跑步带的张紧程度。
5.根据权利要求2所述的一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，其特征在于：所述机械臂辅助训练系统包括两条相对设置的机械臂、平行设置的两个机械臂支撑架(14)、四根连接并固定两侧机械臂支撑架(14)的支撑架连接杆(5)和高度调节装置；每条机械臂由四个机器人舵机(11)、舵机支架(15)和1个动物踏板(8)组成；所述动物踏板(8)连接在舵机支架(15)的底部末端，与受试动物的患肢连接；所述机械臂支撑架(14)由前后两块平板和内部两条导轨组成；所述高度调节装置由滑动块(23)、滑动块螺杆(22)和固定块(3)组成；每条机械臂通过舵机支架(15)固定安装在滑动块(23)上，滑动块(23)置于机械臂支撑架(14)内设置的两条导轨上，滑动块(23)通过滑动块螺杆(22)固定在固定块(3)上，所述固定块(3)设置在机械臂支撑架(14)的顶端；拧动滑动块螺杆(22)能够调节滑动块(23)的高度，从而实现机械臂的高度调节。
6.根据权利要求2所述的一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，其特征在于：所述减重装置包括减重弹簧(2)、减重支撑架(1)、绳索(21)和动物身体支撑装置(20)；所述减重支撑架(1)连接在支撑架连接杆(5)上，减重弹簧(2)固定于减重支撑架(1)上，绳索(21)一端连接在减重弹簧(2)上，另一端连接在动物身体支撑装置(20)上。
7.根据权利要求1所述的一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统，其特征在于：所述超声刺激平台包括低强度超声刺激系统、脑肌电同步采集系统和立体定位系统；
所述低强度超声刺激系统包括任意波函数发生器、线性射频放大器、头戴式超声刺激器和脑肌电电极；
所述脑肌电同步采集系统包括神经信号处理系统和脑肌电电极；
所述立体定位系统是头戴式超声刺激器固定装置和准直器；
受试动物运动训练过程中接受超声刺激，头戴式超声刺激器用超声刺激器固定装置固定于受试动物的头部，分析与控制平台将超声刺激数据发送至任意波函数发生器，任意波函数发生器输出超声的激励信号，其输出信号连接到线性射频放大器的输入端，线性射频放大器用于放大函数信号发生器的输出信号，并驱动头戴式超声刺激器震荡产生超声波，准直器对准实验中的刺激靶点；在受试动物运动训练的同时采集其脑肌电信号，其脑肌电信号输出至神经信号处理系统处理，经过滤波降噪处理后，发送至分析与控制平台。
8.一种用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复方法，应用上述1-7任一项权利要求所述的用于小动物运动训练和超声刺激双重闭环康复系统进行，包括以下步骤：
S1、机器人辅助训练平台会实现模拟受试动物的运动姿态，主要为受试动物的正常步态轨迹，将受试动物放置机器人辅助训练平台进行运动训练，会实时采集受试动物的行为训练数据，被称为第一行为训练数据，第一行为训练数据会传入所述分析与控制平台进行受试动物的行为分析；
S2、机器人辅助训练平台辅助训练受试动物的同时，超声刺激平台的脑肌电同步采集系统采集受试动物的脑肌电信号，此时的脑肌电信号反映了受试动物的行为状态和神经元受损情况，脑肌电信号将传入神经信号处理系统，经过处理成第一脑肌电数据，第一脑肌电数据会传入所述分析与控制平台进行受试动物的行为分析；
S3、分析与控制平台接收到第一行为训练数据和第一脑肌电数据后，根据预期实验数据，分析第一行为训练数据和第一脑肌电数据，与实验预期数据进行对比；
S4、如果分析与控制平台分析对比处的数据与实验预期符合，则机器人辅助训练平台的训练数据不改变，超声刺激平台的超声刺激参数不改变；如果与实验预期不符合，分析与控制平台根据控制策略生成运动姿态调节数据和超声刺激调节数据；
S5、超声刺激平台根据超声刺激调节数据对受试动物进行超声刺激，用以改变受试动物的行为状态和受损神经元的受损情况；
S6、机器人辅助训练平台根据运动姿态调节数据对受试动物进行运动姿态调整，主要是步行轨迹的调整和步行速度，同时机器人辅助训练平台采集受试动物的行为训练数据，此时称为第二行为训练数据；
S7、受试动物经过调整后的超声刺激和运动姿态训练后，超声刺激平台的脑肌电同步采集系统采集受试动物的脑肌电信号，脑肌电信号将传入神经信号处理系统，经过处理成第二脑肌电数据；
S8、分析与控制平台接收到第二行为训练数据和第二脑肌电数据后，通过预设的分析策略进行分析，如果符合实验预期要求则保持此时的超声刺激数据和运动训练数据；如果不符合，则重复S4步骤，进行运动姿态和超声刺激的调整，以此达到用于小动物的运动训练和超声神经调控双重闭环康复。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109924976A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-06-25 | 燕山大学 | 小鼠经颅超声刺激及脑肌电信号同步采集系统 |
| US20200038653A1 (en) * | 2015-12-22 | 2020-02-06 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Multimodal closed-loop brain-computer interface and peripheral stimulation for neuro-rehabilitation |
| CN111096246A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-05-05 | 湖北工业大学 | 一种大鼠动态减重训练跑台及其控制系统 |
| US20200206503A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-02 | Battelle Memorial Institute | Motor function neural control interface for spinal cord injury patients |
| CN113952614A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-21 | 燕山大学 | 融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统 |
| CN114793940A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-29 | 黑龙江中医药大学 | 一种用于训练脊髓损伤大鼠的pnf运动跑台及运动训练方法 |
-
2022
- 2022-11-18 CN CN202211448882.9A patent/CN115918565A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200038653A1 (en) * | 2015-12-22 | 2020-02-06 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Multimodal closed-loop brain-computer interface and peripheral stimulation for neuro-rehabilitation |
| US20200206503A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-02 | Battelle Memorial Institute | Motor function neural control interface for spinal cord injury patients |
| CN109924976A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-06-25 | 燕山大学 | 小鼠经颅超声刺激及脑肌电信号同步采集系统 |
| CN111096246A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-05-05 | 湖北工业大学 | 一种大鼠动态减重训练跑台及其控制系统 |
| CN113952614A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-21 | 燕山大学 | 融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统 |
| CN114793940A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-29 | 黑龙江中医药大学 | 一种用于训练脊髓损伤大鼠的pnf运动跑台及运动训练方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郎鸿志: "脑血管病的经颅超声疗法", 31 May 2011, pages: 93 * |
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