由脑卒中引发的肢体瘫痪及运动功能障碍极大地降低了卒中患者的生活质量,研究卒中后下肢运动功能重建具有重大的社会意义。功能性电刺激（Functional electrical stimulation,FES）是改善下肢运动功能的重要方式。但现有下肢FES系统存在的不足为:大多数系统的控制方式无法反映肌肉自主发力状况,且现存去伪迹技术无法有效去除动态刺激伪迹。为了实现瘫痪肢体的运动功能重建,课题组提出了“肌电桥”（Electromyography-Bridge,EMGB）的概念,其原理为:从健康人肢体或偏瘫患者的健侧肢体体表获取肌电信号作为控制信号,通过对控制信号进行强度、时序等关键信息的编码,生成反映肌肉活化状态的电刺激脉冲序列,然后施加到瘫痪肢体主动肌刺激位点诱发肢体产生动作。“肌电桥”解决了卒中后下肢运动功能康复设备的自主意识控制和精确控制方面的问题。因此,本文在课题组前期的工作基础上着重解决系统的去伪迹和穿戴式问题,设计下肢穿戴式肌电控制康复系统完成下肢运动功能初步重建。本文的研究内容主要包括:1.下肢穿戴式肌电控制康复系统整体方案设计:根据下肢肌电控制康复系统需要解决的3个核心问题进行了解决方案的讨论和系统的整体设计。将整个系统分为肌电探测器和功能性电刺激器两部分,肌电探测器实现肌电探测、信号处理与含刺激参数的信号发射。功能性电刺激器实现信号接收、信号再生与作用于瘫痪侧肢体的功能性电刺激以完成瘫痪肢体运功功能的初步重建。2.肌电探测器的肌电探测、信号处理与信号发射的研究:肌电探测器分为去伪迹信号探测电路、信号处理电路和信号发射电路三个部分。去伪迹信号探测电路通过设计输入导通选择和负反馈电路的开关时序及调整滤波电路通频带实现了在刺激状态下患侧肢体的肌电探测并抑制动态刺激伪迹;信号处理电路利用自适应滤波算法实现采集肌电信号中残余M波的滤除,采用基于体表肌电信号时域特征的频率和脉宽双重调控算法实时生成刺激参数;信号发射电路利用低功耗蓝牙模块将刺激参数装载于无线信号中发送。本文为肌电探测器电路增加了 3D打印外壳,使得探测电极能够快速贴附,方便患者进行康复训练。3.功能性电刺激器的信号接收,信号再生和功能性电刺激的研究:功能性电刺激器硬件部分利用信号再生电路的控制信号作为触发输入,通过压控恒流驱动电路输出恒流电刺激,通过H型桥使得输出信号转为电流双向电荷平衡脉冲信号,作用于患者患侧肢体实现功能性电刺激;刺激隔离电路在核心刺激电路前引入刺激隔离电路为隔离层提供高频瞬变抗扰性,维持核心刺激电路的稳定性。嵌入式程序设计部分包括刺激控制信号的信号再生和功能性电刺激的开关程序设计。本文为功能性电刺激器电路增加了 3D打印外壳,使其具备佩戴舒适、使用方便、有效避免肌肉疲劳等特点。4.穿戴式肌电控制康复系统搭建与人体实验研究:对肌电探测器和功能性电刺激器进行系统组装与联调测试,并进行了下肢穿戴式肌电控制康复系统的人体实验研究。人体实验研究分为健康人实践研究和下肢偏瘫患者的实验研究。实验结果表明该系统实现了刺激状态下在健侧肢体（健康人为控制肢体）的去伪迹自主肌电信号采集及在患侧肢体（健康人为受控肢体）的功能性电刺激,帮助受试者完成康复训练,符合下肢肌电桥系统对于实时信号采集、实时信号处理、穿戴式设计及系统稳定性的设计需求。