基于表面肌电的肌电生物反馈训练与治疗系统在临床康复工作中应用广泛,对神经康复、骨科康复等领域治疗均有显著的效果,是临床用来提高肌肉肌力,控制肌肉痉挛程度,改善功能障碍的有效手段。表面肌电信号常常蕴含着人体神经肌肉的功能状态信息,通过表面电极动态地采集和记录患者部位的肌电生理信息作为肌电生物反馈训练与治疗的反馈信号,使患者能够学会有意识地调控自身的心理生理活动来治疗躯体疾病。本文设计了一套基于表面肌电的肌电生物反馈训练与治疗系统,用于神经肌肉康复临床中的康复训练以及康复治疗。该套肌电生物反馈训练与治疗系统由硬件平台与软件平台组成。硬件平台包括了上位机功能板,下位机功能板和肌电采集功能板,其中上位机功能板用于人机交互,下位机功能板用于电刺激波形输出与电源管理,肌电采集功能板用于表面肌电信号采集与信号处理。而软件平台基于NXP的ARM Cortex-A9架构的i.MX6系列应用处理器,移植了Android4.4系统,并开发出了一套基于表面肌电的肌电生物反馈训练与治疗系统的应用软件,具有肌电评估功能,用于临床肌电分析诊断;具有康复训练游戏功能,用于主动式康复训练;具有电刺激物理治疗功能,用于被动式和主动式康复治疗。本文着重介绍了本系统的康复训练系统模块设计与康复治疗系统模块设计。其中康复训练系统模块中设计了四款康复小游戏,用于神经肌肉主动式康复训练,每款游戏通过采集游戏触发动作的表面肌电信号,计算其LZC复杂度以及能量值作为肌电信号的特征值,并通过神经网络学习算法进行动作识别,从而通过动画反馈给患者进行康复训练。而康复治疗系统模块包括了被动功能电刺激和触发反馈功能电刺激两种模式功能,采用了肌电信号起止点自动检测和肌电能量值算法计算表面肌电信号大小,并以此作为反馈信号输入到数字PID控制器,从而控制电刺激波形的强度输出。本文针对肌电生物反馈训练与治疗系统中的康复训练系统模块和康复治疗系统模块进行了功能测试,评估了本系统的性能,从而验证了本文设计的基于表面肌电的肌电生物反馈训练与治疗系统满足产品开发需求以及使用要求。