توضیحات
چکیده :
الکترومایوگرافی (EMG) مطالعه عملکرد عضله از طریق تحلیل سیگنالهای الکتریکی تولید شده در حین انقباضات عضلانی است که اندازهگیری آن همراه با تحریک عضله است که میتواند شامل عضلات ارادی و غیرارادی شود این سیگنال به طور کلی به دو دستهی بالینی وKine Siological EMG تقسیمبندی می شود که خود دستهی دوم باز دونوع سوزنی وسطحی را در خود جای میدهدکه هر کدام درجای خود بسته به نوع ماهیچه و بیماری مورد استفاده قرار می گیرند در الکترومایوگرافی آنچه از اهمیت ویژهای برخوردار است نوع طراحی الکترود است که در این مقاله به سه نوع طراحی الکترود اشاره شده است . برای اندازهگیری و ثبت سیگنال الکترومایوگرافی مکان قرار دادن الکترود بسیار مهم میباشد . ………….
هدف از ارائه استخوان بندی خارجی برای این است که بیمار احساس استقلال بیشتری داشته باشد برای کنترل دستهای مصنوعی مدار آنالوگی طراحی شده است که برای کمک به افراد مقطوع العضو مناسب است که ما در این جا همه این مباحث گفته شده را مورد تحلیل و بررسی قرار میدهیم .
۱۷۰صفحه فایل ورد (Word) فونت ۱۴
پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل این پروژه را دانلود کنید
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده
مقدمه ۱
فصل اول : آشنایی با الکترومایوگرافی
۱-۱ مقدمه ۳
۲-۱ الکترومایوگرافی چیست ؟ ۳
۳-۱ منشأ سیگنال EMG کجاست ؟ ۷
۱-۳-۱ واحد حرکتی ۷
۴-۱ آناتومی عضله ۸
۱-۴-۱ رشته عضلانی واحد ۸
۲-۴-۱ ساختار سلول ماهیچه ۸
۵-۱ انقباض عضلانی ۹
۶-۱ تحریکپذیری غشاء عضله ۱۱
۷-۱ تولید سیگنال EMG 12
۱-۷-۱ پتانسیل عمل ۱۲
۸-۱ ترکیب سیگنال EMG 14
۱-۸-۱ انطباق واحدهای حرکتی ۱۴
۹-۱ فعال سازی عضله ۱۵
۱۰-۱ طبیعت سیگنال MMG 16
۱۱-۱ فاکتورهای موثر بر سیگنال EMG 18
فصل دوم :انواع سیگنالهای الکترومایوگرافی و روشهای طراحی
۱-۲ انواع EMG 21
۲-۲ الکترومایوگرافی سطحی : ردیابی و ثبت ۲۲
۱-۲-۲ ارتباطات کلی ۲۲
۲-۲-۲ مشخصههای سیگنال EMG 23
۳-۲ مشخصههای نویز الکتریکی ۲۴
۱-۳-۲ نویزمحدود شده ۲۴
۲-۳-۲ آرتی فکتهای حرکتی ۲۴
۳-۲-۲ ناپایداری ذاتی سیگنال ۲۵
۳-۲ بیشینه سیگنال EMG 25
۴-۲ طراحی الکترود و آمپلی فایر ۲۶
۵-۲ تقویت تفاضلی ۲۶
۶-۲ امپدانس داخلی ۲۸
۷-۲ طراحی الکترودفعال ۲۹
۸-۲ فیلترینگ ۲۹
۹-۲ استقرار الکترود ۳۰
۱۰-۲ روش مرجح مصرف ۳۰
۱۱-۲ هندسه الکترود ۳۰
۱-۱۱-۲ نسبت سیگنال به نویز ۳۱
۲-۱۱-۲ پهنای باند ۳۲
۳-۱۱-۲ سایر ماهیچه نمونه ۳۲
۴-۱۱-۲ قابلیت cross talk 33
۱۲-۲ بار موازی الکترود ۳۳
۱۳-۲ قرار دادن الکترود EMG 34
۱-۱۳-۲ تعیین مکان و جهتیابی الکترود ۳۴
۲-۱۳-۲ نه روی نقطه محرک ۳۵
۳-۱۳-۲ نه روی نقطه محرک ۳۶
۴-۱۳-۲ نه در لبهی بیرونی ماهیچه ۳۷
۱۴-۲ موقعیت الکترود نسبت به فیبرهای ماهیچه ۳۷
۱۵-۲ قرار دادن الکترود مقایسه ۳۸
۱۶-۲ پردازش سیگنال EMG 39
۱۷-۲ کاربردهای سیگنالEMG 40
۱۸-۲ الکترومایوگرافی سوزنی ۴۱
۱۹-۲ مزایا و معایب الکترودهای سطحی و سوزنی ۴۳
۱-۱۹-۲ مزیتهای الکترود سطحی ۴۳
۲-۱۹-۲ معایب الکترودهای سطحی ۴۳
۳-۱۹-۲مزایای الکترودهای سوزنی ۴۳
۴-۱۹-۲ معایب الکترودهای سوزنی ۴۴
۲۰-۲ تفاوت موجود بین الکترودهای سطحی وسوزنی ۴۵
۲۱-۲ انواع طراحی ۴۵
فصل سوم :مفاهیم اساسی در بدست آوردن سیگنال EMG
۱-۳ مقدمه ۴۸
۲-۳ معرفی ۴۸
۱-۲-۳ نمونهبرداری دیجیتال چیست ؟ ۴۸
۲-۲-۳ فرکانس نمونهبرداری ۴۹
۳-۲-۳ فرکانس نمونهبرداری چقدر باید بالا باشد ؟ ۴۹
۴-۲-۳ زیر نمونهبرداری – وقتی که فرکانس نمونهبرداری خیلی پائین باشد ۵۲
۵-۲-۳ فرکانس نایکوئیست ۵۳
۶-۲-۳ تبصرهی کاربردی DELSYS 54
۳-۳ سینوسها و تبدیل فوریه ۵۴
۱-۳-۳ تجزیه سیگنالها به سینوسها ۵۵
۲-۳-۳ دامنه فرکانس ۵۷
۳-۳-۳ مستعارسازی – چطور از آن دوری کنیم ؟ ۵۹
۴-۳-۳ فیلترپارمستعاد ۶۱
۵-۳-۳نکته کاربردی DELSYS 63
۴-۳ فیلترها ۶۴
۱-۴-۳ انواع فیلترهای ایده آل ۶۵
۲-۴-۳ پاسخ فاز ایدهآل ۶۷
۳-۴-۳ فیلتر کاربردی ۶۸
۴-۴-۳پاسخ فاز غیر خطی ۷۱
۵-۴-۳ اندازهگیری ولتاژ – دامنه ، توان ودسی بل ۷۲
۶-۴-۳ فرکانس ۳ Db 74
۷-۴-۳ مرتبه فیلتر ۷۵
۸-۴-۳ انواع فیلتر ۷۶
۹-۴-۳ فیلترهایdigital – Analog Vs 80
۱۰-۴-۳ نکته کاربردی Delsys 84
۵-۳ رسیدگی به مبدلهای آنالوگ به دیجیتال ۸۵
۱-۵-۳ کوانتایی سازی ۸۵
۲-۵-۳ رنج دینامیکی ۸۷
۳-۵-۳ کوانتایی سازی سیگنال EMG 90
۴-۵-۳ مشخص ک ردن ویژگیهای ADC 92
۵-۵-۳ نکته کاربردی Delsys 95
۶-۳ نتیجهگیری ۹۵
فصل ۴: بکارگیری مناسبت نیرویgrip مبنی بر سیگنال EMG
۱-۴ مقدمه ۹۸
۲-۴دید کلی پایهای یک سیستم ۹۸
۳-۴ منطقی برای تولید نیروی گریپ ۹۹
۴-۴ دستاورد ۱۰۲
۵-۴ نتیجه ۱۰۳
فصل پنجم : طبقهبندی سیگنال EMG برای شناسایی سیگنال دست
۱-۵ مقدمه ۱۰۵
۲-۵ سیگنالهای EMG و سیستم اندازهگیری ۱۰۷
۳-۵ طرح ویژگی خود سازمان دهی ۱۰۷
۴-۵ روش طبقه بندی سیگنال EMG پیشنهادی ۱۰۹
۵-۵ نتیجهگیری ۱۱۷
فصل ۶: ارتباط بین نیروی ماهیچهای ایزومتریک و سیگنال EMG به
عنوان هندسه بازو
۱-۶ مقدمه ۱۱۹
۲-۶ نتایج ۱۲۱
۳-۶ بحث ۱۲۳
۱-۳-۶ ارتباط EMG- Force 127
۲-۳-۶ رابط نیروی MF 129
۳-۳-۶ رابطهی درصد نیروی DET 131
۴-۳-۶ نتایج ۱۳۱
۴-۶ روش تجربی ۱۳۲
۱-۴-۶ اشخاص ۱۳۲
۲-۴-۶ مجموعه تجربی ۱۳۲
۳-۴-۶ مدارک EMG و نیرو ۱۳۳
۴-۴-۶ تحلیلهای EMG غیر خطی ۱۳۵
۵-۴-۶ تحلیلهای آماری و پارامترها ۱۳۶
۵-۶ نتیجهگیری ۱۳۶
فصل ۷: طبقهبندی سیگنال EMG برای کنترل دست مصنوعی
۱-۷ مقدمه ۱۳۸
۲-۷ روشها ۱۴۰
۳-۷ آزمایش و نتایج ۱۴۱
۱-۳-۷ نتیجهگیری ۱۴۲
فصل ۸ : یک استخوانبندی کنترل شده توسط EMG برای نوسازی دست
۱-۸ مقدمه ۱۴۴
۲-۸ سیستم اصلاح دست ۱۴۸
۱-۲-۸ استخوانبندی خارجی ۱۴۸
۲-۲-۸ الکترونیک و نرم افزار ۱۴۹
۳-۸ پردازش EMG 151
۴-۸ تستهای اولیه دستگاه ۱۵۳
۱-۴-۸ نتیجهگیری ۱۵۵
۲-۴-۸ کارهای آینده ۱۵۶
فصل نهم : یک مدار آنالوگ جدید بر ای کنترل دست مصنوعی
۱-۹ مقدمه ۱۵۸
۲-۹ چکیدهای از سیستم ۱۶۰
۳-۹ پیادهسازی مدار ۱۶۳
۴-۹ نتایج شبیه سازی ۱۶۶
۵-۹ نتیجهگیری ۱۶۸
نتیجهگیری کلی ۱۶۹
فهرست تصاویر
فصل ۱
شکل ۱ : نمونهای از سیگنالEMG 7
شکل ۲: واحد حرکتی ۸
شکل ۳: مدل آناتومی عضله ۹
شکل ۴: اکتین و میوزین و باندهای مربوط به آن ۱۱
شکل ۵: پروسه انقباض عضله ۱۲
شکل ۶: شماتیک تصویری سیکل دپلاریزاسیون / پلاریزاسیون درون
غشاهای تحریک شونده ۱۳
شکل ۷: نمودار پتانسیل عمل ۱۳
شکل ۸: ناحیهی دپلاریزاسیون در غشاء فیبرعضلانی ۱۴
شکل ۹: پتانسیل عمل واحدهای حرکتی متعدد ۱۴
شکل ۱۰: بکارگیری و فرکانس شروع واحدهای حرکتی نیرو ۱۵
شکل ۱۱: ثبت سیگنال خام سه انقباض برای عضله سه سر ۱۶
شکل ۱۲: سیگنال خام EMG با تداخل سنگین ECG 19
فصل ۲
شکل ۱ :طیف فرکانسی سیگنال EMG آشکار شده جلوی ماهیچه ۲۳
شکل ۲: طرحهای شکل تقویت کننده تفاضلی ۲۸
شکل ۳: ارائه طرح کلی بارو ترکیبات مدور بر الکترود ۳۴
شکل ۴: مکان مرجع الکترود بین تاندون و بخش حرکتی ۳۵
فصل۳
شکل ۱: سیگنال آنالوگ کشف شده توسط الکترود DE2.1 49
شکل ۲: A) نمونهبرداری از سینوس ۱ ولت ، ۱ هرتز در ۱۰ هرتز ۵۱
B) بازآفرینی سینوس نمونهبرداری شده در ۱۰ هرتز ۵۱
شکل ۳: A) نمونهبرداری یک سینوس ۱ ولت ، ۱ هرتز در ۲ هرتز ۵۲
B) بازآفرینی سینوس نمونه برداریشده در ۲ هرتز ۵۲
شکل ۴: A) نمونهبرداری یک سینوس ۵۳
شکل ۵: تجزیهی فوریهی یک پتانسیل عمل واحد حرکتی نمونهبرداری شده ۵۶
شکل ۶ : هیستوگرام دامنه ۱۰ سینوس شکل ۵ ۵۸
شکل۷: طیف موج فرکانسی سیگنال نمونه در شکل ۶ ۶۰
شکل ۸ : مستعار سازی نویز ۱۳ ۶۱
شکل ۹ : پاد مستعارسازی ۶۲
شکل ۱۰: انواع فیلترها ۶۶
شکل ۱۱: طرح فاز یک فیلترایده آل ۶۸
شکل ۱۲: خصوصیات فیلترهای کاربردی ۷۲
جدول ۱: فاکتورهای تضعیف وگین نمونه ۷۴
شکل ۱۳: فیلتر پائین گذر مرتبه اول و دوم ۷۶
شکل ۱۴: اندازه ومقایسه انواع فیلترهای بالاگذر ۷۹
شکل ۱۵: فیلتر پائین گذر تک قطبی ۸۲
شکل ۱۶: نمونهبرداری و فیلتر دیجیتالی سیگنال آنالوگ ۸۳
شکل ۱۷: مراحل کوانتایی سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال ۸۶
شکل ۱۸: تحلیل رنج A/D 89
فصل ۴
شکل ۱: بلوک دیاگرام دستگاه ۹۹
شکل ۲: سطوح و شماتیکها ۱۰۰
شکل ۳: نیروهای گریپ ۱۰۲
فصل ۵
شکل ۱: بلوک دیاگرام سیستم اندازهگیری سیگنال EMG 110
شکل ۲ : موقعیت الکترودها ۱۱۰
شکل ۳: بلوک دیاگرام روش های پیشنهادی ۱۱۱
شکل ۴: سیگنالهای دست برای کاراکترهای کره ای ۱۱۲
شکل ۵: نرونهای خروجی ۱۱۳
شکل ۶: بلوک دیاگرام ترتیب آزمایشگاهی ۱۱۴
شکل ۷: عکس وضعیت آزمایش ۱۱۴
شکل ۸: سیگنال EMG اندازهگیری شده و سیگنال داخلی قابل استفاده ۱۱۵
شکل ۹: نرونهای خروجی sofm1 بعد از مرتب کردن ۱۱۵
جدول ۱: نرونهای خروجی بعد از یادگیری ۱۱۶
جدول ۲: نتایج آزمایش ۱۱۶
فصل ۶
شکل ۱ : مقادیر میانگین نیروهای ارادی ماکزیمم در ANT و POST 123
شکل ۲ : رابطهی نیروی EMG 124
شکل ۳: رابطهی نیروی MF 125
شکل ۴: رابطهی درصد نیروی DET 126
شکل ۵: دیاگرامهای ارتباط بین فرکانس متوسط و DET 127
فصل ۸
شکل ۱: طرح هندسی سیستم توانبخشی دست ۱۴۶
شکل ۲: نمای سیستم توانبخشی دست ۱۴۷
شکل ۳: نمای جانبی استخوانبندی بیرونی ۱۴۸
شکل ۴: دستمجازی وواسط درمان ۱۵۰
شکل ۵: محل قرارگیری الکترود سطحی ۱۵۱
شکل ۶: سیگنال EMG یکسو شده ۱۵۲
فصل ۹
شکل ۱: بلوک دیاگرام سیستم پیشنهادی ۱۶۰
شکل ۲: دیاگرام حالت کنترل حالات مختلف دست با استفاده از EMG 161
جدول ۱: حالات دست وسیگنالهای مربوطه ۱۶۱
شکل ۳: بلوک دیاگرام پردازش سیگنال ۱۶۲
شکل ۴: بلوک دیاگرام تحلیل گر EMG 163
شکل ۵: شماتیک مدار پردازش سیگنال ۱۶۴
جدول ۲: اندازهی تراتریستورها ۱۶۵
شکل ۶: سیگنالهای داخلی شبیهسازی شدهی تحلیلگر سیگنال EMG 166
شکل ۷: مجموعهی سیگنالهای EMG وپاسخ خروجی ماشین حالت ۱۶۷
شکل ۸: پاسخهای شبیهسازی شده برای تغییرات انگشتان مختلف ۱۶۷
…….
مقدمه
مشکلات عصبی وحرکتی همواره محققان را واداشته تا بدنبال یافتن روشهایی برای رفع این مشکلات برایند .استفاده از الکترومایو گرافی یکی از این روش ها میباشد .الکترو مایو گرافی در لغت به معنی برق نگاری ماهیچه ای است.واز نظر علمی روشی تجربی در زمینه بسط ،ثبت وانالیز سیگنالهای الکتریکی عضله می باشد ،که این سیگنال ها بوسیله دگرگونی های فیزیولوپیکی در غشا فیبر عضلانی شکل می گیرد .این تحقیق ابتدا به بررسی این سیگنال انواع ان ومفاهیم اساسی در به دست اوردن ان وس÷س به بررسی این سیگنال در حرکت دست می÷ردازد،در اینجا ما سعی کده ایم مطالب را به گونه ای ساده وقابل فهم توضیح دهیم.هدف از این کار اشنایی مختصری با استفاده از الکترونیک در علم پزشکی میباشد.همانطور که در این تحقیق خواهیم خوتند این سیگنال کمک بسیاری به حرکت دست های مصنوعی وکسانی که مقطوع العضوند می کند .دنیای الکترومایو گرافی دنیای بسیار گستر دهای می باشد وما در اینجا مختصری از ان را بیان کرده ایم ،امیدواریم که توانسته باشیم مطالب را به گونه ای مفید ارائه کرده باشیم .
فصل اول
آشنایی کلی با سیگنال الکترو مایو گرافی
۱-۱مقدمه
الکترو ما یو گرافی روشی تجربی در زمینه ی بسط ، ثبت وانالیز سیگنال های الکتریکی عضله است . سیگنال های الکتریکی عضله بوسیله ئگرگونیهای فیزیو لو ژیکی در غشا فیبر عضلانی شکل می گیرند. الکترو مایو گرافی شامل ردیا بی ثبت ، تقویت ،انالیز وتفسیر جهت سیگنال های ایجاد شده توسط عضله اسکلتی ،هنگام فعالیت برای تولید نیرو است.اهداف کلی در این فصل معرفی جامع سیگنال الکترومایو گرافی،وهم چنین منشا ایجاد سیگنال میباشد برای فهم کامل این موضوع شرح مختصری از اناتومی عضله اورده شده است.هم جنین در مورد فاکتور های موثر بر سیگنال توضیح مختصری داده شده که در فصل های اتی به انها پرداخته می شود.به طور کلی در این فصل هدف درک کامل EMGبرای کاربرد درست ان در زمینه های مختلف می باشد،که ما در این تحقیق به بررسی ان در حرکت دست می پردازیم.
۲-۱الکترومایو گرافی چیست؟
الکترو مایو گرافی مطالعه عملکرد عضله از طریق تحلیل سیگنال های الکتریکی تولید شده در حین انقباضات عضلانی است .EMGاغلب به طور نادرستی به وسیله ی پزشکان ومحققان به کار گرفته می شود.در بیشتر موارد حتی الکترو مایو گرافر های با تجربه نیز نمی توانند اطلا عات کافی وجزییات مورد نظر را از پروتکل به دست اورند و لذا محققان دیگر مجازند که کارهای انها را تکرار کنند……………….
کمتری به ازای هر واحد حرکتی بر خوردارند (معمولا کمتر از ۱۰ فیبر به ازای هر واحد حرکتی).در مقابل عضلاتی که محدودی وسیعی از حرکات را در کنترل دارند دارای ۱۰۰ تا ۱۰۰۰فیبر در هر واحد حرکتی می باشند . در خلال انقباضات عضلانی ترتیب خاصی وجود دارد به این صورت که واحد های حرکتی با فیبر عضلاتی کمتر درابتدا وسپس واحد های حرکتی دارای فیبر های عضلانی بیشتر منقبض می شوند .تعداد واحدهای حرکتی درعضلات بدن
۳-۱منشا ء سیگنال EMGکجاست؟
۱-۳-۱واحد حرکتی
واحد حرکتی کوچکترین واحد عملی است که می تواند برای تشریح کنترل عصبی روند انقباض عضلانی بکر رود . واحد حرکتی شامل یک فیبر عصبی (تنه ی سلولی نورون حرکتی ،دندریتها ، اکسون و شاخه های متعدد ان) وتمام فیبر های عضلانی است که به انها عصب رسانده شده است.
واژه واحدها پیرامون رفتار حرکتی است . تمام فیبر های عضلانی واحد حرکتی بصورت متحد عمل میکنند ……………………….
…………………………
-۱ساختار سلول ماهیچه
درون سارکوپلاسم سازه های بلند نازک روشن و تیره ای به اسم تارچه ماهیچه (فیلامان) در امتداد طولی قرار گرفته اند که به همین دلیل یک شکل راه راه پدید می آورند. هر تارچه شمال واحدهای متعددی به اسم سارکومر است.
سارکومرها کوچکترین واحدهای قابل انقباض……………..
فصل سوم
مفاهیم اساسی دربدست اوردن سیگنا لEMG
۱-۳مقدمه
تحقیق در رشته ی الکترومایو گرافی درسالهای گذشته با سرعت زیادی رواج پیدا کرده است .درک تصاعدی از بدن انسان ،اگاهی زیاد در کشف منافع مطالعات میان رشته ای ،امتیازات تکنولوژی حس گر وافزایش توانی درتوانایی محاسبات کا مپیوترها ،فاکتورهایی جهت توسعه تحقیق EMGهستند.با اطلاعات فراوان واهداف مختلف تحقیقی ،اغلب صرف نظر کردن از چشم انداز ،صحت ودقت درکیفیت سیگنال های EMGاسان میشود.
در این فصل مفاهیم مربوط به اکتساب داده انالوگ به دیجیتال با اهداف مخصوص ثبت کیفیت سیگنال های EMG بیان میشود.مفاهیم به روش شهودی به همراه مثالهای گویا بیان میشود.اقتباس های ریاضی ونظری در حد مینی موم استفاده شده با این فرض که خواننده ارایه را به مفاهیم وادراک پردازش سیگنال محدود کرده است.
۲-۳٫معرفی
۱-۲-۳نمونه برداری دیجیتالی چیست ؟
در واقع تمامی تحلیل ها وکاربردهای هم زمان سیگنال الکترومایو گرافی سطحی با الگوریتم های اجرا شده کامپیوتری صورت گرفته اند .طبیعت این الگوریتم ها وضروریات کامپیوتری به این است که سیگنالها با ترتیب عددی بیان میشوند .
به پردازشی که سیگنالهای کشف شده به این ترتیب عد دی (شمارشی )برگردانده شدند که توسط کامپیوتر قابل فهم است ،تبدیل انالوگ به دیجیتال گفته میشود .سیگنال های انالوگ سیگنالهایی هستند که به سیگنالهای فیزیکی ارایه شده شبیه هستند.دامنه این سیگنالها به صورت پیوسته در رنجشان درحال تغییر هستند.
پردازش تبدیل انالوگ به دیجیتال تعدادی اعداد را تولید کرده که هر عدد دامنه سیگنال انالوگ را دریک لحظه از زمان بیان میکند.عدد بدست امده سیگنال دیجیتالی نامیده شده وگفته می سود از سیگنال انالوگ نمونه برداری شده است.
پردازش در شکل ۱نشان داده شده ا…………………
-۹نتایج شبیه سازی
برای نشان دادن اجرای سیستم ، یک شبیه سازی با استفاده از Cadence Spectre صورت گرفته است . سیگنال های Real Life EMG ، جهت شبیه سازی استفاده شده اند . گرچه زمان تکراری پالس های EMG برای به دست آوردن عاملیت سیستم یکپارچه ، تغییر کرده است . بعد از ورود سیگنال EMG به سیتم ، طبیعت سیگنال های………………
بلافاصله بعد از پرداخت موفق میتوانید فایل کامل این پروژه را با سرعت و امنیت دانلود کنید
اولین نفر باشید که نقد و بررسی ارسال میکنید... “بررسی سیگنالهای الکترو مایوگرافی در حرکت دست”
بررسی سیگنالهای الکترو مایوگرافی در حرکت دست
قیمت : تومان98,000
نقد وبررسی
نقد بررسی یافت نشد...