6.EMG肌肉电信号控制模块开发与应用

需求的背景和应用场景

在医疗康复领域，针对病程早期及肌力3级以下的患者，传统的被动康复方式往往效果有限，且难以精确评估患者的主动参与度和康复进展。这些患者由于肌肉力量较弱，往往难以通过传统方式进行有效的主动康复训练。同时，对于存在痉挛、僵硬等异常运动表现的患者，缺乏精确的记录和分析手段，使得康复效果评估和治疗方案调整面临挑战。因此，开发一种基于肌电信号采集-控制技术的EMG肌肉电信号控制模块显得尤为重要。该模块旨在实现患者在病程早期和肌力较弱情况下的主动康复训练，同时能够精确记录患者在CPM（持续被动运动）模式下的主动参与度及异常运动表现，为康复设备提供更丰富的训练模块和报告模块，进而提升康复效果和患者生活质量。

要解决的关键技术问题

1. 肌电信号采集与处理技术：需开发高效、稳定的肌电信号采集系统，能够准确捕捉患者微弱的肌肉电信号，并进行有效的滤波、去噪和特征提取，以确保信号的准确性和可靠性。
2. 主动康复训练控制算法：基于采集到的肌电信号，设计智能控制算法，实现患者主动意图的识别与响应，驱动康复设备进行相应的运动，从而完成主动康复训练。算法需具备高度的灵敏度和准确性，以适应不同患者的肌肉电信号特征。
3. 参与度与异常运动监测技术：在CPM模式下，开发能够精确记录患者主动参与度的技术，以及监测患者痉挛、僵硬等异常运动表现的方法。这要求模块能够实时分析肌电信号的变化，识别出患者的主动运动意图和异常运动模式。
4. 系统集成与兼容性：确保EMG肌肉电信号控制模块能够无缝集成到现有的康复设备中，与设备的训练模块和报告模块实现高效的数据交互和协同工作，提升设备的整体性能和用户体验。

效果要求

1. 提升康复效果：通过实现主动康复训练，有效激发患者的康复潜能，加速肌肉力量的恢复，提升康复效果。
2. 精确评估与监测：精确记录患者在CPM模式下的主动参与度和异常运动表现，为医生提供客观、准确的康复评估数据，支持治疗方案的精准调整。
3. 增强设备功能：丰富康复设备的训练模块和报告模块，提升设备的智能化水平和用户体验，增强设备在市场上的竞争力。
4. 创新性与领先性：该技术需求旨在开发具有自主知识产权的EMG肌肉电信号控制模块，推动医疗康复领域的技术创新和发展，引领行业进步。