摘要：对因脊髓损伤导致瘫痪的个体进行脊髓神经功能电刺激可重建其步态运动功能。因此，设计可以调节信号脉冲的幅度、脉宽及正负脉冲的功能电刺激(Functional Electrical Stimulation，FES)信号，对利用FES技术重建步态运动功能显得尤为重要。首先，确定合理的神经功能电激励参数，根据参数要求设计制作了功能电刺激信号产生电路，并可对波形参数进行简单的调控。接着，对设计的电路开展了电学性能测试。测试结果能在示波器上显示预期的输出信号。最后，利用所设计的FES电路开展了动物实验，对脊髓受损的大鼠的远端脊髓神经的特定位点进行FES实验，能成功重建大鼠下肢步态运动，并且可通过参数调节实现对步态运动幅度等的控制。从而证明本次设计的功能电激励用电路是有效的。

关键词：功能性电刺激；运动功能障碍；信号发生器设计

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 课题研究背景及意义-1

1.2 功能电刺激-1

1.2.1 功能电刺激的发展-1

1.2.2 基本参数-2

1.3 课题研究内容及难点-4

1.4 论文的主要安排-4

第二章  神经功能电激励信号发生器的硬件设计-6

2.1 发生器整体结构-6

2.2 STM32CPU模块-7

2.3 电源电路模块-7

2.4 负电压产生电路模块-8

2.5 运算减法电路信号产生模块-9

2.6 刺激电极模块-11

2.7 串口与无线模块-12

2.8 本章小结-12

第三章  软件设计-13

3.1 系统软件设计-13

3.1.1 工程建立与分组关系-13

3.1.2 程序设计-13

3.2 上位机软件设计-15

3.3 本章小结-17

第四章  神经功能电激励信号发生器系统测试-18

4.1 发生器整体制作-18

4.2 发生器整体焊接-19

4.3 电学性能测试-20

4.4 动物实验-23

4.4.1 实验准备-23

4.4.2 实验过程-24

4.4.3 实验结果与分析-25

4.4 本章小结-26

第五章  总结与展望-27

5.1 总结-27

5.2 展望-27

参考文献-28

致  谢-30

附  录-31