基于MSP430的脑中风肢体康复仪的研制

　　0引言

　　脑卒中，或称中风，亦称为脑血管意外。是指由各种原因引起脑动脉系统和静脉系统发生病理性改变所造成的一类疾病。中风所出现的脑血液循环障碍直接影响脑组织，并使脑细胞发生功能性或器质性改变【1〕。科技的发展使医护人员对于急性中风患者能够采取的比较有效治疗手段，使得中风后能够幸存下来的人越来越多。但是，通常中风患者都残留各种各样的后遗症，包括瘫、语言不利、神志障碍、面瘫、二便失禁等，其中偏瘫居首位[2、4」。

　　因中风而导致偏瘫，常常对患者本人、家庭造成心理及其它方面的冲击。社会和家庭需要花费极大的代价来治疗和护理这些患者，造成社会成本的极大浪费。因此，寻求有效的康复手段，使患者能够在一定程度上恢复失去的功能，不仅有利于提高患者本身的生活质量，也可以减轻社会的总体负担。

　　偏瘫康复训练的传统方法是治疗师对患者进行手把手的训练。这种训练效率低下，并且不能保证足够的练强度。本文介绍的脑中风肢体康复仪，以T工公司的MSP430单片机为核心通过外围电路控制气泵的充放气，进而实现对患肢的牵引，达到康复治疗的效果。这样，就把康复治疗师从繁重的劳动中解脱出来，同时也提高了康复训练的效率，使患者更加积极主动的接受康复治疗。

　　1、工作原理

　　要恢复偏瘫患者的肢体运动功能，首要的是恢复患肢肌肉的功能，这就需要对患肢进行牵引，先让其被动运动，进而逐步恢复主动运动的功能。

　　系统框图如图1所示，单片机通过相应的驱动电路控制继电器的开闭，继电器按照设定好的程序控制气泵工作。同时，单片机控制电磁阀有规律的运作，结合气泵的充放气实现对充气装置的控制。插入充气装置的患肢就会随着充气装置的充气和放气而被牵引和回缩，牵引的保持时间和次数都可以通过按键来设定，以适应不同的患者。此外，气路的一个分支与控制板上的压力传感器相连接，压力传感器检测气压信号，并通过A/D转换将信号传递给单片机。当充气或者放气达到程序的预设值的时候，单片机将控制继电器改变状态。单片机通过LCD显示接口电路控制液晶显示器，可以将气压值、充放气次数、保持时间实时的显示出来，形成一个友好的用户界面。

　　2、统硬件设计

　　电源部分:硬件各部分所需电源大小不一样，为满足这一要求，本系统对电源部分为进行设计。供电电源为220V交流电源，经过变压器后供电电压变为14V，然后再通过稳压芯片分别提供12v、5v、3.3V电压以及接地端。12V稳压电路如图2所示。其中12V的电压供给电磁阀，5V的电压供给液晶模块，3.3V的电压供给单片机。其中单片机与液晶模块之间的电压转换采用LVC4245A电压变换器，它不但可以灵活的实现电压转换，而且还可以保持信号的完整性，较好的达到了系统要求.