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Thesis

Regelung eines Fahrradergometers für die Funktionelle Elektrostimulation bei Schlaganfall

MPS-Authors
/persons/resource/persons86221

Salbert,  R. C.
Systems and Control Theory, Max Planck Institute for Dynamics of Complex Technical Systems, Max Planck Society;

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Citation

Salbert, R. C. (2004). Regelung eines Fahrradergometers für die Funktionelle Elektrostimulation bei Schlaganfall. Diploma Thesis, Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg.


Cite as: http://hdl.handle.net/11858/00-001M-0000-0013-9E79-6
Abstract
Fuer eine bessere motorische Rehabilitation von halbseitig gelaehmten (hemiparetischen) Patienten (zum Beispiel nach einem Schlaganfall) wurde ein kommerzielles Fahrradergometer mit Hilfsmotor so weiterentwickelt, dass das motorische Defizit der gelaehmten unteren Extremitaet beim Treten durch funktionelle elektrische Stimulation der Muskulatur kompensiert werden kann. Um bei einer Tretbewegung Todpunkte im Kurbelmoment zu ueberwinden, welche durch die Elektrostimulation bei Querschnittgelaehmten entstehen, besitzen herkoemmlich kommerzielle Ergometer ein Schwungrad. Da die Trittgeschwindigkeit und damit die Leistung durch eine Muskelstimulation geregelt werden, koennen mit diesen herkoemmlichen Methoden keine Geschwindigkeiten kleiner als 35 U/min realisiert werden. Ein zusaetzlicher Hilfsmotor kann ein isokinetisches Training auch fuer kleinere Geschwindigkeiten ermoeglichen. Dies ist vor allem fuer Patienten mit einer ausgepraegten Spastik von Vorteil. Im Gegensatz zu querschnittgelaehmten Patienten werden an die Regelung der Stimulationsintensitaet bei Hemiparetikern, durch die vorhandene Restwillkuermotorik, andere Ansprueche gestellt. Die Interaktion von Patient und Ergometer ueber das nicht betroffene Bein muss bei der Anpassung der Stimulationsintensitaet beruecksichtigt werden. Eine Erfassung des vom gesunden Bein eingebrachten Antriebsmomentes und dessen Verwendung als Referenz fuer das gelaehmte Bein bilden den hier vorgestellten Ansatz. Der hierfuer untersuchte variable Motorstrom des Ergometers dient dabei als Abbild der Patientenintension. Fuer die Realisierung des gewuenschten Momentes durch das betroffene Bein wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit eine iteraktive Regelung entwickelt, welche die Stimulationsintensitaet nach jedem Zyklus gezielt veraendert.