脑损伤和脑卒中是神经系统疾病中的常见病,目前大多数康复是通过物理疗法,病人都是被动的接受治疗,效果不是很理想,并且增加医护人员的负担。因此开发出新的治疗方法和医疗仪器,有效的恢复病人的运动功能,减轻业已产生的原发障碍,预防继发障碍的发生,提高病人的生活质量成为康复医学领域的一个重要目标。近年来,神经肌肉电刺激(Neuromuscular Electrical Stimulation,NMES)——利用低频电流对失去神经控制的肌肉进行刺激,使其收缩,以替代或矫正器官及肢体丧失的功能,在临床医学中已较为广泛地应用于神经康复治疗。论文在此背景下展开研究。利用生物反馈(Biofeedback)技术和认知再学习疗法(Cognitive Relearning),研制了一种基于生物反馈的智能化神经康复治疗仪。采用DSP(Digital Signal Processor)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)技术,用一种全新的方式把将肌电信号和神经肌肉电刺激结合起来;通过大脑进行生物反馈控制,把对病人的物理治疗和心理治疗结合起来,进行生物反馈人工智能判断和调节、分析评估。康复仪采用上、下位机的结构模式,下位机以DSP为核心,协同完成微弱肌电信号检测反馈,刺激信号输出和数据传输等功能。使获得的脑卒中患者肢体残存的微弱电信号,经主机处理后,形成闭环生物反馈电刺激系统。神经康复治疗仪的下位机部分的设计主要包括:(ⅰ)微弱肌电信号检测放大器的设计;(ⅱ)基于DSP的数据采集及传输控制器的设计;(ⅲ)基于DSP和CPLD相结合的多参数复杂刺激波形的恒流源刺激器设计。系统硬件部分采用DSP作为底层控制器件,利用CPLD芯片来代替常规刺激器的主要硬件电路的设计,实现了多种刺激波形、刺激频率、刺激脉宽和刺激幅度的数字式可调;并把DSP从繁复的工作中解放出来,专注于肌电采集、人工智能判断和阈值调整;通过键盘液晶显示刺激参数选择,提供友好的人机交互界面;扩展了与上位机的串口通信接口设计,为上位机软件的研究工作奠定了良好的基础。