【摘 要】
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脑卒中是由于脑部血管阻塞或突然破裂而引起的脑组织损伤疾病,包括缺血性脑卒中和出血性脑卒中两种类型,其中缺血性脑卒中所占比例高达80%,具有复发率高、死亡率高、致残率高、经济负担高几大特点。脑卒中领域的传统治疗设备过度依靠医师和专业康复设备,不仅有着成本高、不易操作、便携性低等缺点,且缺乏有效的康复治疗方法和跟踪治疗手段。本文从脑卒中出院患者居家康复治疗需求的方向出发,设计了集治疗、数据采集、远程监
【基金项目】
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科技部国家重点研发计划项目“脑卒中治疗及复发监测可穿戴系统的研发（2019YFC010167）”；
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脑卒中是由于脑部血管阻塞或突然破裂而引起的脑组织损伤疾病,包括缺血性脑卒中和出血性脑卒中两种类型,其中缺血性脑卒中所占比例高达80%,具有复发率高、死亡率高、致残率高、经济负担高几大特点。脑卒中领域的传统治疗设备过度依靠医师和专业康复设备,不仅有着成本高、不易操作、便携性低等缺点,且缺乏有效的康复治疗方法和跟踪治疗手段。本文从脑卒中出院患者居家康复治疗需求的方向出发,设计了集治疗、数据采集、远程监测为一体的脑卒中康复治疗仪与远程监测系统。研究内容如下:首先,基于经颅直流电刺激技术设计治疗仪,并针对市场上此类设备的不足进行改进。该仪器主要由基于USART HMI智能串口屏的上位机和基于MCU的下位机组成。上位机通过组态软件编写界面程序,实现操作命令的发送、刺激参数的设置与显示、治疗方案和历史治疗数据的存储。下位机基于单片机芯片STC15W4K48S4搭建,采用C语言编写程序,根据命令进行治疗仪工作状态切换以及刺激电流信号的输出。根据系统需求,治疗仪硬件电路设计了串口屏模块、电源管理模块、微控制器模块、蓝牙模块、恒流输出和电流检测模块。另外,结合具体的硬件模块编写相应的嵌入式程序。其次,采用分层设计思想基于EL-ADMIN后台管理系统设计远程监测云平台,实现患者个人信息管理、查看患者治疗数据、优化患者治疗方案等功能。利用App Inventor开发手机APP作为治疗仪与云端服务器数据传输的媒介,实现治疗仪设备端和云端的互联互通,同时APP控制中心模块兼具治疗仪上位机功能,可控制仪器工作状态。对患者的康复治疗做到云端可看、远程可控、事后可查,为患者的后续治疗指导提供数据支持。最后,经过系统方案设计、各模块电路设计、PCB制板、系统软硬件调试后,设计治疗仪尺寸、外观,完成样机制作,并对治疗仪性能指标和远程监测系统功能进行实验测试。测试结果表明,所设计的系统不仅实现了集治疗、监测、医疗指导一体化的技术创新,且治疗仪的刺激电流控制精度指标优于国外设备,更适合脑卒中出院患者家庭康复治疗,具有广阔的应用前景。
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