Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
EMG Signal Sensing and Regeneration for Skeletal Muscles Rehabilitation /
المؤلف
Hamed, Ehab Aly Mohamed.
هيئة الاعداد
مناقش / ايهاب علي محمد حامد
مشرف / محمد عباس عبد الراضي
مناقش / محمد عبد الجواد محمد
مناقش / هشام فتحي علي حامد
الموضوع
Electrical Engineering.
تاريخ النشر
2018.
عدد الصفحات
133 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الهندسة الكهربائية والالكترونية
الناشر
تاريخ الإجازة
24/9/2018
مكان الإجازة
جامعة أسيوط - كلية الهندسة - كهرباء
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 133

from 133

Abstract

إن إصابه العصب الطرفي injury nerve Peripheral تعتبر حالة طبیة مستعصیة، فإذا على حدث تلف في العصب الطرفي فان العضلات التي یتم تحفیزھا بھذا العصب لن تكون قادرة استقبال المعلومات من الدماغ وبذلك سوف تصبح مشلولة أوضعیفة. إن بعض العملیات الجراحیة الطبیة والتقنیات الكھربائیة من الممكن أن تستخدم لمساعدة الناس الذین یعانون من ھذه المشكلة،
ً تبعا لحالة التلف
ً أو جزئیا
فالوظیفة الخاصة بالعضلات بعد منطقة الإصابة یمكن أن تعاد كلیا
وإعادة التأھیل الذي سوف یعطى للحالة المصابة. والتقنیات الكھربائیة المستخدمة تعتمد على نقل الإشارة الحیویة المسؤولة عن حركة العضلات باستخدام جسر كھربائي فوق الإصابة. فالفكرة تعتمد على استشعار الإشارة العضلیة ذات الصلة قبل منطقة الإصابة ومن ثم استخدامھا في إعادة التأھیل بتحفیز العضلات بعد منطقة الإصابة.
في ھذه الرسالة سوف یتم تقدیم تقنیة لمساعدة الأشخاص المصابین بالإصابة العصبیة
ّ الطرفیة، ھذه التقنیة تسخرالإشارة الكھروعضلیة (EMG (Electromyogram في العضلات
الصحیة لتمرین عضلات طرف آخر بعد منطقة الإصابة بھدف تمكینھ من العلاج الذاتي الكھربائي. إن التقنیة المقدمة تعتمد على استشعار واستخلاص الإشارة الكھروعضلیة بدون جراحة من الطرف السلیم باستخدام أقطاب كھربائیة سطحیة، ومن ثم إعاده معالجتھا وفي الوقت ذاتھ نقلھا الى الطرف الآخر لتحفیز العضلة المناظرة، وھذا بھدف نقل الحركة من الطرف الصحي إلى الطرف المصاب،
وسوف یتم تقدیم نظام لإثبات فكرة نقل الإشارة الكھروعضلیة بین العضلات ولقد تم اختبار ھذا
النظام باستخدام مكونات رخصیة متاحة. حیث یتكون ھذا النظام من دائرة استشعار ودائرة تحكم ودائرة تحفیز. إن الأساس في دائرة الإحساس ھي الواجھة الأمامیة end-Front التي تكبر الإشارة الكھروعضلیة الضعیفة. ولذلك فإن التركیز الأساسي لھذه الرسالة سوف یكون عن تصمیم الواجھة المحسنة خصیصا لإكتساب الإشارة الكھروعضلیة من الأقطاب الكھربائیة السطحیة ً الأمامیة
المستقبلة. إن الواجھة الأمامیة المعروضة تتكون من ثلاث مراحل: المرحلة الأولى ھي مكبرأحادي الطرف عالي الكفاءة ولھ ضوضاء قلیلة ویطبق بنیة إعادة استخدام التیار الكھربائي في
الدخل المكمل (CRCI (input complementary reuse current لكي یضاعف القیمة الفعالة
للموصلیة المنقولة transconductance بدون الحاجة إلى تیار مسحوب إضافي. أما المرحلة
الثانیة فھي مكبر تفاضلي یمكن برمجة معامل التكبیر الخاص بھ وھو یستخدم لیحسن من نسبتي
رفض تأثیر المصدر PSRR والوضع المشترك CMRR ویحسن من النطاق الدینامیكي الكلي
range Dynamic .أیضا تم استخدام ترانزستورات متتالیة Cascode في المرحلة الأولى
والثانیة لزیادة ممانعة الخرج بدون التأثیر على الضوضاء الكلیة المنسوبة للدخل. أما المرحلة
ً بعد عمل
الثالثة فھي مرحلة عازلة تقوم بعزل تأثیر الحمل من المكبر. لقد تم محاكاة التصمیم كاملا
تخطیط لھ layout-Post باستخدام تقنیة ال ۱۳۰ نانومتر و ۳٥۰ نانومتر، وتظھر نتائج المحاكاة
امتلاك التصمیم لمعامل مقارنة FOM عالي نسبة إلى باقي التصامیم الموجودة للمكبرات الحیویة.
فقد أظھرت النتائج باستخدام تقنیة ۱۳۰ نانومتر امتلاك التصمیم لمعامل تكبیر مقداره ٦۰٫۳٦
دیسبل في نطاق ترددات من ٥٫۳ ھرتز إلى ۱٫۷۲ كیلوھرتز. وباستخدام مصدر جھد ۱٫۱ فولت
استھلكت أول مرحلتین تیار مقداره ۱٫۰٦ میكرو أمبیر. وكانت الضوضاء المنسوبة للدخل تعادل
۲٫۹٥ مكیروفولت. أما نسبتي رفض تأثیر الوضع المشترك والمصدر اكبر من ۹٤٫٥ دیسبل و
۷۹٫٤ دیسبل على التتابع.
ولقد تم تنظیم ھذه الرسالھ لتتكون من ستة فصول، كما یلي:
الفصل الأول: یقدم مفھوم إصابة الأعصب الطرفیة مع تعریف الإشارة الكھروعضیلة
وتطبیقاتھا وخصائصھا.
الفصل الثاني: ینص على مراجعة لبعض التقنیات الجراحیة والكھربائیة التي یمكن استخدامھا
في حالة إصابة الأعصاب الطرفیة لمساعدة المصابین في عملیة العلاج وإعادة التأھیل.
الفصل الثالث: یدرس تصمیم وأداء مكبرات الأشارات الطبیة الحیویة التفاضلیة، حیث یقدیم
بعض التصامیم المختارة.
الفصل الرابع: ً یقدم الواجھة الأمامیة المصممة خصیصا للإشارة الكھروعضیلة ، وتتكون من
ثلاث مراحل (مكبر ذو ضوضاء منخفضة ومكبر قابل للبرمجة ومرحلة عزل). وسوف یتم عرض
ومناقشة نتائج محاكاة ما بعد التخطیط في ھذا الفصلالفصل الخامس: یقدم إثبات
كھروعضلیة بسیط باستخدام مكونات جاھزة رخیصة، وسوف نتناول وصف موجز لكل جزء في ھذا النظام. الفصل السادس: یعطي ھذا الفصل الخلاصة المستنتجة من ھذه الرسالة ویناقش العمل المستقبلي الذي یمكن القیام بھ لتعزیز كل من نظام نقل الإشارة الكھروعضلیة والواجھة الأمامیةالمستخدمة فیه.