EMS技术原理

MT20 EMS 系统技术手册

目录

第一章系统介绍陈哲辉第二章58齿同步逻辑及MAPCID 董团结第三章燃油系统刘朝阳第四章点火系统龙庆阳第五章怠速系统田伟第六章空调控制系统胡新建第七章碳罐电磁阀控制刘军山第八章风扇控制韩韶辉第九章里程累计系统刘天毅第十章故障诊断李森

第一章系统介绍

德尔福发动机管理系统是以德尔福MT20发动机控制模块(ECM)为核心的系统，简称为MT20发动机管理系统。

一、发动机控制模块(ECM)

1.MT20发动机控制模块是德尔福专门为中国地区电喷市场开发的ECM，设计上运用了最新的

电子硬件技术，并同时采用了低价位的设计结构，实现了较高的性价比。硬件上采用了16位微处理器（CPU），具有充足的内存，高强的运算速度，可灵活定义的I/O输入输出口。软件采用德尔福模块化C语言编写的第二代控制软件。MT20具备了满足目前欧3法规所需的所有技术规格。

2.MT20的系统功能包括：

1)速度密度空气计量法；

2)闭环控制多点顺序燃油喷射（包括MAPCID压力判缸）；

3)无分电器直接点火，由ECM内置点火模块驱动分组点火（也可支持4缸顺序点火）；

4)线性EGR控制；

5)步进马达怠速控制；

6)爆震控制；

7)空调、冷却系统控制；

8)里程记忆；

9)电压过高保护；

10)电子防盗；

11)CAN－BUS通讯接口可与自动变速箱控制模块（TCM）或ABS系统通讯。

3.MT20控制软件的特点包括：

1)开放式、模块化C语言编程；

2)可随时采用德尔福全球共享的，持续更新改进的软件模块图书馆；

3)可采用高速串行接口（HSSI）的低价位标定工具。

4.MT20控制信号图：

二、曲轴位置基准及转速测量

1.系统根据58X齿信号判断曲轴位置及测量发动机转速，精确控制发动机点火及喷油正时；

2.曲轴位置传感器利用58X齿测量曲轴加速度，满足EOBD失火诊断要求。

三、燃油喷射系统

系统采用速度密度法，实现多点顺序喷射，每个发动机循环通过主脉宽及修整脉宽精确供油，并具有闭环控制和自学习功能。

1.硬件采用德尔福第三代喷油器，最新型油压调节器；

2.系统可支持无回油系统；

3.用EOBD系统时可采用后置氧传感器闭环“二次”修正，降低排放。

四、缸序判定技术

1.可采用进气歧管压力传感器缸序判定技术（MAPCID），省略常规的凸轮轴位置传感器

及相应的目标轮，从而降低系统总成本；

2.支持常规的凸轮轴位置传感器缸序判定技术。

五、点火系统

1.系统采用无分电器直接点火，ECM“充磁即放”逻辑精确控制充磁及放电时间，由集成

于ECM内的点火模块驱动双输出点火线圈，在压缩及排气冲程同时点火；

2.硬件采用德尔福新一代低价位的“铅笔式”点火线圈总成（PCP）；

3.可支持4缸顺序点火（各线圈需要独立的驱动器）。

六、怠速控制系统

1.怠速控制系统根据发动机运行状态采用闭环控制、自学习、高原修正和丢步自动调

整、智能复位等功能；

2.采用高精度怠速控制阀，实现怠速时的高精度怠速转速控制，并同时保证最大通气量

以满足冷启动或自动变速箱、空调的负荷要求；

3.采用电气负载输入信号如大灯、鼓风机、除霜器等，可以预先控制可能出现的怠速波

动，通过对点火角与怠速阀的控制使稳定性处在最佳状态；

4.可采用助力转向开关提升怠速，保证转向时的怠速稳定性。

七、废气排放控制

1.ECM 根据氧传感器信号采用闭环燃油控制，使催化器达到最高转换效率；

2.用EOBD系统时闭环控制逻辑采用三元催化后置氧传感器信号进行闭环燃油二次修正，

可有效地改善生产车及老化车排放一致性，缩小散差，降低三元催化成本；

3.可选用线性废气再循环阀（LEGR）降低发动机NOx排放。

八、三元催化器保护功能

系统具备三元催化器保护功能，ECM软件根据发动机的运行状况估测三元催化的温度，当估测温度长时间高于三元催化器可承受温度时，系统将自动启动三元催化保护功能以控制三元催化温度。

九、蒸发排放污染控制

1.采用德尔福新一代碳罐电磁阀，系统根据发动机运行工况来控制活性碳罐的清洗速率

2.可采用无回油供油系统以降低油箱受回油的加热，减少燃油蒸发。

十、汽车附件控制

1.可同时支持电动发动机冷却水箱风扇（二个或双速）和一个空调冷凝器风扇；

2.支持采用双蒸发器出口气温传感器的空调系统控制，并根据每个空调蒸发器温度独立

控制空调系统开启或切断后置蒸发器（若装备）；

3.可采用空调系统压力传感器的空调系统控制。

十一、电压过高保护

当充电系统出现故障导致电压过高时系统会进入保护状态，限值发动机转速，避免ECM的损害。

十二、故障诊断功能

1.具有自身故障诊断功能，会启动故障指示灯（EOBD排放故障时点亮“MIL”灯，其他

故障时可点亮“SVS”灯）；

2.系统故障时，启动备用的“跛行驶回”功能。

十三、通讯接口

1.可使用故障诊断设备通过串行接口读取电喷系统主要参数或故障码；

2.可采用个人电脑（PC）通过PCHUD或ITS软件读取或记录电喷系统任何参数，便于标

定开发；

3.采用欧洲与美洲广泛使用的CAN－BUS车内网络通讯系统，以CAN的通讯方式可与自动

变速箱控制模块（TCM）、ABS控制模块以及其他支持CAN的车身控制模块实现整车网络通迅和数据交流，便于整车升级应用最新的技术。

十四、行驶里程记录功能

1.ECM可以在EEPROM里记录车辆行驶里程，便于售后服务及维修；

2.在磨合期内可以根据客户需要采取适当的发动机保护功能，避免发动机过早磨损；

3.当车速传感器出现故障时可采取限制驾驶性的措施。

十五、电子防盗器功能

ECM可以根据电子防盗器特定的通讯协议实现沟通，根据电子防盗器的反馈信息，可靠地实现防盗功能, ECM程序自动识别是否安装了电子防盗器，简化整车生产程序。

第二章 58齿同步逻辑及MAPCID

一、58齿同步逻辑

1. 目的

58齿同步逻辑是利用曲轴传感器，得到安装在曲轴上的58齿齿圈信号，从而确定曲轴转角。58齿逻辑主要用于精确确定点火提前角，同时又可用于计算发动机转速、喷油定时、点火闭合角控制等。

2.58齿机构

58齿齿圈是在一均匀60齿的齿圈上，去除2个齿，形成一“缺口”。利用缺口即可

容易得知，每个齿对应 360 / 60 = 6 度的曲轴转角。

安装传感器的方法是：先使1缸和4缸位于上止点，然后将传感器的迎转动边对齐齿圈第20齿的下降沿。因此1，4缸上止点对应第20齿；2，3缸上止点对应第50齿。

ECM中，缸号 1,2,3 ,4对应真实意义缸号；点火序号为 1 (=A), 3 (=B), 4 (=C) and 2 (=D).

3.58齿逻辑

58齿逻辑包括2部分：后台逻辑（每 15.6 ms执行1次)，和中断服务程序（称为：Events 当某些特定的齿经过传感器时触发）。

后台逻辑主要用于计算“ReferencePeriod”，即曲轴转动半圈所用的时间，以#7齿#37齿为界。

58齿 Event 序列:

共有8个“Event”序列，对应于齿圈不同的齿。其中有些“Event”对应于固定齿，而另一些对应的齿会因发动机的工况的不同而改变。另外，有些Event始终都在运行，而有些只在特定的发动机工况下运行。

Events将由特定的齿触发执行，并且具有不同的优先级。值得注意的是会有不同的Events由相同的齿触发，这种情况下，Event对应的程序将按优先级顺序执行。

Event序列和对应的触发齿见下表：

二、MAP 传感器判缸

进气压力传感器安装在第1缸或第4缸，采用进气压力传感器信号判别缸序。

原理如下：进气门打开时，会有1个压降。通过软件处理，找到这个压降，即实现判缸。

Figure 0-1 MAP Waveform

第三章燃油系统

一、启动预喷

启动预喷只在正常启动过程中喷一次。启动预喷的条件如下:

1.发动机开始转动（ECM至少检测到2个有效的58齿信号）；

2.油泵继电器吸合；

3.油泵运转时间超过蓄压延迟时间；

4.启动预喷还没有进行过。

一旦上述条件满足，启动预喷在所有的缸同时进行。

二、BPW（基本喷油脉宽，Base Pulse Wide）的计算

速度密度法进气流量的计算是基于理想气体状态方程PV＝mRT，进气流量

m=1/R×PV×1/T，其中1/R为常数，所以只要知道进气的压力、体积、和温度就可以计算出进入每一汽缸的进气流量。加上给定的空燃比、喷嘴流量已知就可以计算出喷油脉宽。理论计算公式如下：

BPWFactor = BPC * VE * 1/T * 1/(A/F) * F33(BAT) * BLM * DFCO * DE *Re-scaling Factor

BPW = BPWFactor * MAP + CLCORR

1.BPC（基本喷油常数，Base Pulse Constant)

基本喷油常数就是为系统提供发动机的排量与喷嘴流量的关系。BPC＝K×（排量÷喷嘴流量（喷嘴流量是单位喷油脉宽的喷油量））。K是与ECM内晶震频率有关的常数。喷嘴流量与喷嘴喷孔两端的压力有关，对于无回油系统，喷嘴喷孔两端的压力与发动机的进气真空度有关，所以BPC是一个与发动机进气真空度有关的表。对于有回油系统，由于油轨内燃油的压力随发动机进气真空度的变化而变化，保证喷嘴喷孔两端的压力是恒定的，所以任何发动机进气真空度下BPC保持不变。

2.MAP（进气歧管绝对压力，Manifold Absolute Pressure）

MAP是通过安装在进气管上的MAP传感器直接读取的。

3.充气温度（Charge Temperature）

充气温度指的是进入发动机汽缸内气体的温度。充气温度可以通过水温和进气温度计算获得。

充气温度＝水温＋K×（水温－进气温度）,其中水温和进气温度可以通过传感器直接获得，K是一个与进气流量相关的常数，可以通过试验获得。

说明：充气温度的计算是以摄氏温度为单位，但系统软件在使用此温度前会将其转化为绝对温度。

注意：K值与水温和进气温度传感器的安装位置密切相关，所以任何这两个传感器位置的改动都将引起充气温度计算的误差而造成各项修正的不准确。

4.VE（充气效率，Volumetric Efficiency）

充气效率（充量系数）是实际进入汽缸内的空气流量与根据理想状态方程推算的空气流量的比值。在本系统中有两种VE表达形式，即基于TPS（节气门位置）的VE和非基于TPS的VE。

注意：VE是与发动机的整个进排气系统（包括从空气滤清器到消声器）密切相关的，所以任何进排气系统的改变都会引起VE的变化。

5.BLM（块学习修正，Block Learn Memory）

BLM是用来修正因发动机运转时间的增长而造成的缓慢变化和发动机及整车的生产散差。BLM可以被理解为充气效率的修正。BLM的值将被存储在非易失存储器内，只要电瓶不断电，每次的BLM值就会被一直保持。BLM的中心值为128。

BLM逻辑根据发动机的不同工况分成22个单元，其中16个节气门部分开度单元，2个减速单元以及4个怠速单元，在每一个单元内使用一个BLM值。

6.空燃比（A/F，Air Fuel Ratio）

1)启动空燃比

a)正常启动空燃比（Normal Crank A/F）

正常启动空燃比是一个与水温相关的二维表。典型节点的空燃比如下：

b)清除淹缸空燃比: KAFCF=25:1

进入清淹模式的条件：

?发动机没有运转

?没有TPS与电源短路的故障码存在于非易失存储器

?节气门位置大于KAFCFTA=75%

2)发动机运转时空燃比（Running A/F）

a)冷机状态空燃比（Cold Engine A/F）

为了整车驾驶性的需要，在发动机冷机状态下应该使用较浓的空燃比。因此本

系统有一专门的空燃比的表用于冷机状态。当启动时水温低于KF56DCLL时，

一直使用冷机状态空燃比，直到水温高于KF56DCLH时并持续

K_Fuel_Cold_Engine_Time_Delay秒后，停止用冷机状态空燃比并开始使用暖

机状态空燃比。

b)暖机状态空燃比（Warm Engine A/F）

当发动机处于暖机状态时，可以采用较稀的空燃比并不会影响驾驶性且有利于

催化器的起燃。当启动时的水温高于KF56DCLL时，使用暖机状态空燃比。当

水温高于K_Fuel_AF_Hot_Engine_Thres时开始使用理论空燃比。

c)理论空燃比（Stoichiometric A/F）

当发动机已经充分暖机后，开始使用理论空燃比14.6:1

d)功率加浓空燃比（Power Enrichment A/F）

当发动机工作在很大负荷下时使用较浓的功率加浓空燃比，这有两方面的功能:

?获得更大的功率和扭矩

?降低排温和催化器温度

e)催化器过热保护空燃比（Converter Protection A/F）

本系统可以实时预测当前催化器的温度，当催化器温度超过设定温度时，开始

使用催化器较浓的过热保护空燃比。催化器过热保护空燃比与当前的空燃比进

行比较，使用较浓的空燃比

f)发动机过热保护空燃比（Engine Overheated A/F）

当水温高于 K_CLT_Overheat_Thres时，使用发动机过热保护空燃比K_CLT_Overheat_AF

7.电瓶电压修正（Battery Correction）

当电瓶电压低于一定数值时，油泵将不能保证系统的油压。为了保证喷射正确的燃油量，本系统有电瓶电压修正

8.闭环反馈修正（CLCORR，Close Loop Correction）

闭环反馈修正的功能就是通过氧传感器的反馈信号控制实际的空燃比在理论空燃比附近。控制逻辑为利用闭环积分修正控制实际空燃比在理论空燃比附近，利用闭环比例反馈

控制使空燃比振荡在理论空燃比附近。

9.减速断油 (DFCO，Deceleration Fuel Cut Off)

进入减速断油的条件：

1)发动机运转中

2)发动机启动时的水温大于KCLTDFD，或发动机运转时间大于等于KDFCORTM

3)节气门位置小于KDFCOTP（如果检测到TPS的故障码则忽略此条件）

4)TPS高，TPS低，MAP高，MAP低的故障不同时存在,如果还未进入DFCO，“高原相

关MAP” < 门槛值。如果已经进入DFCO，“高原相关MAP”< 门槛值＋偏移量。

“高原相关MAP”是将实际的MAP转换成的一个与大气压相关的量，保证无论大气压如何变化“高原相关MAP”在发动机未启动前始终保持101.3Kpa并随MAP的变化而变化。门槛值是一个与水温和空调开启状态相关的值，在热车状态下，如果空调未开启, 门槛值＝F67MNAC，如果空调开启，门槛值＝F67MWAC，偏移量＝KDFCOMHY。

如果有MAP传感器故障码存在，则忽略此条件。

5)如果还未进入DFCO，车速大于KDFCOSLH，如果已经进入DFCO，车速

KDFCOSLL。（如果车速传感器故障存在则忽略此条件）

6)发动机转速 > 门槛值＋偏移量，门槛值是一个与水温相关的值，在热车状态下，门

槛值＝F67。如果未进入DFCO，偏移量＝KDFCORHY。如果已经进入DFCO，

偏移量＝0 RPM。

7)没有判断出离合器分离信号。

8)如果因为离合器分离而退出DFCO，需要延时KDFCODTM。

如果以上条件全部满足，经过一个与发动机转速相关的的延时FDFCODLY后进入DFCO。任何一个条件不满足，都将退出DFCO。

10.减速减稀(DE，Deceleration Enleanment)

1)MAP减稀(MAP DE)

当TPS小于滤波以后的TPS，且MAP小于滤波以后的MAP并且差值大于门槛值时进入MAP减稀。

2)TPS减稀（TPS DE）

当TPS小于滤波以后的TPS并且差值大于门槛值时进入TPS减稀

11.加速加浓（AE，Acceleration Enrichment）

1)IAC 加浓（IAC AE）

发动机正在运转，步进马达的移动未其它功能被禁止，并且250毫秒以内的通过步进马达的空气量变化大于门槛值KAEDIAC，则进入IAC加浓。

2)MAP加浓（MAP AE）

发动机在运转，且MAP大于滤波以后的MAP并且差值大于门槛值时进入MAP加浓。

3)TPS 加浓（TPS AE）

在发动机的转速高于KRPMMIN，进入TPS加浓的条件，加浓量取决于TPS的变化量。

12.保护性断油（Fuel Cut Off）

以下条件任何一个满足，系统将停止喷油。

1)当发动机转速高于KFRPM时断油，当发动机转速低于KFUELONLOWRPM时恢复供油

2)当系统检测到点火系统故障时断油

3)当系统电压大于等于K_HVFuelCutOffVoltage且发动机转速大于等于

K_HVFuelCutOffRPM时断油，当系统电压低于K_HVFuelCutOffVoltage -

K_HVFuelCutOffVoltageHyst时恢复供油

三、油泵逻辑（Fuel Pump Logic）

1.油泵开逻辑（Fuel Pump On）

点火开关打开后，油泵将运转KFPPU，如果没有检测到有效的58X信号，油泵停止运转。发动机开始转动，即至少检测到2个有效的58X信号后，油泵开始运转。

2.油泵关逻辑（Fuel Pump Off）

失去转速信号后KFPONTIM或防盗器要求关闭油泵，油泵停止运转

第四章点火系统

一、线圈充磁控制

点火线圈充磁时间决定了火花塞的点火能量。太长的充磁时间会损害线圈或线圈驱动器，太短会导致失火。下表是一个典型的DELPHI点火线圈充磁时间表。（单位： s）

二、起动模式

在起动模式下，由F1CRK（vs.水温）表给出一个固定的点火角。

起动模式下的点火角应该保证缸内混合气被点燃，并且要提供正扭矩。发动机转速上升并且能够自行运转（例如转速>400rpm）后，点火角应尽快退出起动模式。

三、正常运转模式

点火角＝主点火角

＋水温修正

＋进气温修正

＋海拔高度补偿

＋怠速修正

＋RDSC和Tip-in修正

＋功率加浓修正

＋DFCO修正

＋空调关闭修正

＋LEGR修正(如果采用LEGR)

1.热机主点火角

热机模式下，通常节气门开启的主点火角就是最小点火角最佳扭矩点（MBT）或爆震临界点（KBL）。点火角标定时使用的燃油标号应由客户确认。系统采用了有爆震传感器时，可以略为加大KBL点火角。节气门关闭时，点火角应该小于MBT点以获得怠速稳定性

主点火角表：

节气门关闭F1C(rpm)

节气门开启F1(rpm,MAP)

SPARK

节气门关闭：主点火角＝主点火角、F1C两者最小值

节气门开启：主点火角＝F1

怠速基本点火角表F1C(rpm)通常是经验性地得出的。在某个发动机转速下，调节点火角直到MAP最小，这时的点火角就是MBT点火角。在此基础上减去5～8?就得到基本点火角。发动机转速和负荷不同，减去的点火角就不同。

节气门开启主点火角表F1(rpm,MAP)通常在发动机台架上标定得出。在充分热机的条件下(环境温度≈20?C)使用规定标号燃油，在去掉其它点火角修正项的情况下，得出的MBT或KBL点火角即是F1点火角。

为了检测由产品不一致性对KBL的影响，应该在几台发动机上在相同的环境条件下使用同一燃油测试KBL点火角。

在低MAP条件下，F1表可以采用小于MBT的点火角，这样在进入减速断油(DFCO)或行车怠速时，可以获得平稳的过渡。

在各缸空燃比不均匀问题比较严重并且采用了爆震传感器时，可以采用大于KBL的点火角。通过爆震控制，各缸可以用各自的KBL点火角工作以获得最大化的扭矩。

2.催化器加热主点火角

该主点火角的目的是在不影响冷态驾驶性的前提下，让催化器尽可能快地起燃。在加热催化器过程中，基本点火角可以不是MBT或KBL点火角，而且在不影响驾驶性的情况下应该尽可能地延迟。

催化器加热主点火角表

节气门关闭F1XC

节气门开启F1X

触发条件：

冷却液温度>=KF1XCOOL

发动机转速< KF1XRPM

冷却液温度积分项<=F8(Coolant_Temperature_)

节气门关闭：主点火角＝主点火角和F1XC两者的最小值

节气门开启：主点火角＝主点火角和F1X两者的最小值

在排放试验的起动水温点，节气门关闭催化器加热点火角表F1XC通常比节气门关闭热机点火角表F1C延迟10～ 15 。在标定F1XC时，应与怠速标定同时进行。

F1X表应该在排放标定中通过测试催化器起燃时间和驾驶性来确定。

3.点火角修正

进行点火角修正的目的是确保在不同的发动机运行条件下让点火角保持在MBT或KBL 点。

1)水温修正

2)进气温修正

3)海拔高度补偿

4)怠速修正

5)RDSC和Tip-in修正

RDSC修正用于减轻传动系统扭震造成的发动机转速波动。Tip-in bump修正用于消除加速过程中可能产生的爆震，同时也会影响加速过程是否平顺。

6)功率加浓修正

在外特性点附近，为了获得更好的功率和扭矩，会加浓空燃比至最佳扭矩最稀空燃比点(LBT)，由此可以进行点火角修正以获得MBT点。

7)DFCO修正

DFCO在退出减速断油(DFCO)时，可以进行DFCO点火角修正，以使节气门关闭退出时过渡平顺。

8)空调关闭修正

在发动机怠速、关闭空调时，可以进行点火角修正，以使发动机转速过渡平稳。

9)LEGR修正

由于采用EGR后，再循环的废气会让缸内燃烧迟滞，所以需要进行LEGR修正。

第五章怠速系统

一、目的

怠速空气流量控制是发动机控制系统能够：维持节流阀全闭时的目标转速，出入节流阀全闭状态时平顺过渡;防止失速;当怠速时发动机负荷变化时，维持稳定转速。

二、主要功能

1.目标怠速

基本目标怠速是和冷却液温度相关的函数?(冷却液温度) F91

由于用电器变化、动力转向系统和空调的使用，怠速时的发动机负荷时刻在变化。为了补偿负荷变化波动，需要提高怠速转速，配合怠速空气流量的增加，提高发动机运转的稳定性。

1)发动机起动

发动机冷态下摩擦功增大需要额外空气补偿。起动之后的暖机过程需要较高的怠速转速F91SU，提高低水温下的怠速质量。

在衰减因子KRPMSUML和步计时器KRPMSUDR作用下偏移修正衰减到零。

2)蓄电池电压

在蓄电池电压不足时，提高发动机转速。此项修正将和其他作用于目标怠速的修正比较取最大值迭加倒目标怠速。

只在蓄电池电压低于电压阈值K N U B L O W提升怠速转速。

此修正每一秒钟提升12.5r p m，最大达到峰值K N U B O F F S。

3)车速

车辆移动时目标怠速产生偏移。查表目标偏移量－滤波车速FDRPMKPH

4)DFCO，减速断油

平滑衰减到目标怠速修正量KDFCISOF在衰减因子KISOFFM 和步长计时器KISOFFDR作用下偏移修正衰减到零。

5)空调

补偿空调压缩机需要的额外负荷。补偿偏移量F_AC_RPM_COOLOFF_2D在空

调打开时启用。

2.闭环空流量控制(PID)

P.I.D. 控制逻辑，决定目标怠速控制特性，增益项数据可标定。

1)比例项

根据转速偏差按比例调节以积分项为基础的怠速空气流量。快速响应－使怠速转速迅速接近目标怠速值。改进发动机负荷变化时的响应特性。

2)积分项

根据转速误差缓慢调整执行器位置，接近目标怠速RAM存储4个自学习变量，当4个定义调节满足时被调用自学习变量，“基本怠速位置”：

Park/Neutral, A/C OFF

Park/Neutral, A/C ON

Drive, A/C OFF

Drive, A/C ON

注：一次只能有一个自学习基本变量被调用。积分项只在闭环状态被更新。

3)微分项

根据转速变化微分调节，调节以积分项为基础的怠速空气流量。转速降低增加进气量。转速上升减少进气量。

4)闭环控制边界

转速无法准确控制维持在目标怠速，怠速执行器精度影响控制能力，怠速转速有自然的波动，不要试图控制自然波动，所有的系统都需要转速偏差死区，一般为15-50 RPM。

5)开环空气流量控制

控制非怠速到怠速的控制

补偿怠速负荷的瞬态变化

补偿发动机冷态增加的摩擦功

4.基本修正及空气流量修正

发动机的起动

冷态发动机控制

蓄电池电压

DFCO（减速断油）

车速

空调瞬态负荷

节流阀瞬态变化

TF - Throttle Follower

ETC - Extended Throttle Cracker

神经肌肉电刺激的效果

如对您有帮助，可购买打赏，谢谢 神经肌肉电刺激的效果 导语：神经肌肉电刺激的临床运用，在我们国家已经引起很多人的关注，都认为通过这样的一种方法来治疗疾病，不可以治疗疾病，也不会对身体造成伤害 神经肌肉电刺激的临床运用，在我们国家已经引起很多人的关注，都认为通过这样的一种方法来治疗疾病，不可以治疗疾病，也不会对身体造成伤害，而且这种方法，不需要吃药，就能得到有效的治疗，所以很多人特别关注，那么具体这样的一种治疗方法是怎样的？下面就来看看以下的介绍。 一、简介 以电刺激引起肌肉收缩作为一种治疗的方法，在临床上已经使用多年。最初，临床治疗与研究者皆着重于周边神经受伤后，麻痺肌肉之复健。一直到1970年代中期，神经肌肉电刺激的使用才引起广泛的注意。 神经肌肉电刺激(Neuromuscular Electrical Stimulation，NMES)是经由完整的周边神经系统传导电流，以引起肌肉收缩的一种电刺激方式。在1976年的蒙特娄奥运中，前苏联科学家Yadov M. Kots使用神经肌肉电刺激，配合主动运动训练前苏联奥运代表队。这个训练方式通常被称为苏联技术(Russian technique)。Kots指出，这个技术的运用，可增强运动员的肌力，且比单独使用运动训练，增加百分之三十到四十。这个结果引起了西方科学家的兴趣，并开始了一连串的研究。 在临床使用时，不论是针对主动或被动关节活动，神经肌肉电刺激的强度必须能有效的使关节活动达到可能的最大范围。电刺激引起之肌肉收缩最好能对抗重力，并完成完整之关节活动。但电刺激强度亦不可太强，造成不必要的反射反应。由于关节活动度的增加与治疗时 预防疾病常识分享，对您有帮助可购买打赏

神经肌肉电刺激疗法

神经肌肉电刺激疗法 应用低频脉冲电流（调制型或非调制型）刺激运动神经或肌肉引起肌肉收缩，用以治疗疾病的方法，称为神经肌肉电刺激疗法（neuromuscular electrical stimtJlation ，简称NMES。）一、正常肌肉电刺激疗法 所谓正常肌肉是指正常神经支配的肌肉，神经失用的肌肉及废用性萎缩的肌肉，应用NME可以锻炼和加强肌肉的力量，防治废用性肌萎缩，可以训练肌肉做功能性动作。 （一）方法原理电刺激可以使神经纤维产生兴奋，且兴奋可传至所支配的肌肉，从而引起肌肉的收缩，有关这部分的电生理机制已在前面介绍，此处不再复述，对于正常神经支配的肌肉，电刺激所兴奋的是神经而非肌肉，当肌肉失神经支配时，电刺激才会直接兴奋肌肉，为更好地理解神经与肌肉的兴奋性，有必要先了解强度／时间曲线（itensity ／time curve ）。 能引起神经纤维或肌肉组织兴奋的最小电刺激称为阈刺激，它包括一定的电流强度及与之对应的最短刺激时间，在阈刺激的产生中，不同的电流强度需要不同的最短刺激时间，强度与时间之间存在着一定的关系，这种关系可用强度／时间曲线表示（图6-27 ）。 图6-27 神经与肌肉的强度／时间曲线虽然神经及肌肉的强度／时间曲线形态相似，但位置不同，这说明引起神经兴奋的阈刺激强度低，时间短，而引起肌肉兴奋的阈刺激强度高，时间长。换言之，神经比肌肉更容易兴奋，所以，对于正常神经支配的肌肉，电刺激首先兴奋神经，神经再将兴奋传至所支配的肌肉，引起肌肉收缩：对于失神经支配的肌肉，较强的电刺激直接兴奋肌肉引起收缩。 （二）物理特性 1 ．波形 虽然有多种波形可用于NMES但常用的波形有两种：非对称性双向方波及对称性双向方波，它们的优点是：①可避免电极下电化学作用对皮肤的刺激；②电流强度快速升至峰值，可避免神经纤维的适应现象（见第l 节）。 2 ．波宽 许多NMES刺激仪波宽定为0.2?0.4ms，研究表明0.3ms的波宽是最舒服的，波宽小于0.1ms,需要较强的电流强度方能引起肌肉收缩，而高强度的电流会兴奋细纤维神经，引起痛觉的传入，波宽大于1.0ms，电流在引起肌肉收缩的同时，也兴奋痛觉神经，当波宽为0.2?0.4ms时，电流强度稍有增加便可产生明显的肌肉收缩（参看图6-27）。 3 ．频率 频率对肌肉收缩的影响可参看图6-28，低频脉冲电流（1?5H0引起肌肉的单次收缩，它不易引起肌肉疲劳及不适感，10?20Hz的脉冲电流可引起肌肉的不完全性强直收缩，频率40?60Hz可引起完全性强直收缩，由于强直性收缩的力量可比单收缩强4倍，所以较高频率 的电刺激可用于锻炼正常肌肉，但易引起肌肉疲劳。 图6-28 频率对肌肉收缩的影响 4 ．通断比为了避免肌肉疲劳，针对不同疾病所致的不同程度的肌力减弱，应选择适当的通断比， 比如对于偏瘫患者，肌力较低，可选择1：6 或1：5；对于骨科制动所引起的肌萎缩，可选择1：4 或1：3；对于增进肌肉收缩力量及耐力训练者，可选用l ：2。总之，应根据病人具体情况选择适当的频率及通断比。 （三）治疗技术 一般采用导电橡胶或金属作为电极，电极应有一定的柔软性，可以与皮肤的任一部分紧密相贴。电极的大小根据所刺激的肌肉大小而定，对于四肢远端及面部的小肌肉，可采用单点刺激法。根据Pfleuger

面肌运动疗法联合神经肌肉电刺激治疗Bell麻痹疗效观察

面肌运动疗法联合神经肌肉电刺激治疗Bell麻痹疗效观察【摘要】目的：观察面肌运动疗法联合神经肌肉电刺激治疗Bell麻痹的疗效。方法：确 诊为Bell麻痹的患者100例，分为对照组和治疗组各50例。对照组采用神经肌肉电刺激治疗，治疗组采用面肌运动疗法联合神经肌肉电刺激治疗。结果：治疗组愈显率、总有效率均 明显优于对照组（P<0.05）；痊愈率除21-50年龄段外，其他年龄段均优于对照组（P<0.05）。结论：面肌运动疗法联合神经肌肉电刺激是治疗Bell麻痹的良好途径，值得推广。 【关键词】Bell麻痹；面肌运动疗法；神经肌肉电刺激；疗效 Bell麻痹是指茎乳孔内（面神经管）组织急性水肿，面神经管受压或面神经本身的炎症 所引起的周围性面神经损害[1]。病因未明，一般认为本病的发生与嗜神经病毒感染有关。吹 冷风、上呼吸道感染后可致茎乳孔内的面神经急性病毒性感染进而水肿，而水肿可引起神经 受压或本身病变而出现面神经麻痹。也有人认为，本病是一种自身免疫性反应。笔者根据现 代康复医学与理疗原理在50例Bell麻痹患者的治疗上，以面肌运动疗法联合神经肌肉电刺 激治疗，取得了良好的疗效。 1.临床资料 1.1一般情况 本研究收集2012年6月至2016年5月到我院康复科门诊就诊的患者100例，均属于Bell麻痹。其中3到20岁的30例，20到50岁的50例，50岁以上的20例。入选标准：① 首次且单侧发病；②发病时间 > 5d < 2周；③除药物外未接受其他治疗。排除中枢性面瘫、 格林-巴利综合征等病变引起的周围性面神经麻痹。 1.2诊断标准 本病起病突然，少数病人发病前几天有耳后、耳内或耳下部的轻度疼痛，多数病人在清 晨洗漱或吃饭时发现。常见表现为①流口水；②嘴角歪向一侧；③讲话漏风，吃饭患侧食 物残留；④发笑，吹口哨，其中发笑、吹口哨尤为明显，1-2天达到高峰。体查时，可见患 者病侧面部表情动作消失，前额纹消失，眼裂增宽，鼻唇沟变浅，人中沟偏斜，口角下垂。 患侧不能做皱额、蹙眉、闭眼、示齿和吹口哨等动作。病人闭眼时，患侧眼球转向内方，露 出白色巩膜，称Bell现象[1]。此外，可因侵犯平面不同出现个体差异。 1.3.治疗方法 1.3.1对照组 采用神经肌肉电刺激治疗。仪器选用耀洋达康KT-90A型神经肌肉电刺激仪，参数为： 脉宽10ms、频率1Hz、强度为引起肌肉强直性收缩、患者能耐受为宜。位置：采用两对 40mm*40mm粘贴电极片沿面神经分支走行进行放置在面部额肌、颧肌、口周围肌等。 1.3.2 治疗组 在采用常规电刺激的基础上，辅以辅助—主动面肌功能训练。训练包括以下几个方面： 面部按摩，以向上提拉为主要按摩方向；上抬眉；皱眉；睁闭眼；耸鼻，并在鼻根部形成皱纹；上提上唇；示齿，嘴角同时向两侧牵拉，发“1”音；撅嘴，发“5”音；鼓腮，同时鼓起两腮，若不能，可辅助捏住嘴角；左右交替鼓腮（类似漱口动作）；下降口角，使两口角同时 向下牵拉；咂唇练习，两唇闭紧后快速张开并发出“ba”音，训练唇力度；将头部向左右旋转 牵拉颈部肌肉；放松面部肌肉。治疗时可让患者对照镜子进行学习训练。初期训练时如患者 不能主动完成动作，治疗师可借助联合运动用手在健侧适当阻力，同时辅助患侧把动作做到

神经肌肉电刺激仪

神经肌肉电刺激仪 KT-90A型（低频脉冲治疗仪） 一、操作流程： 1、接通电源，开启治疗仪； 2、确认A、B、C输出旋钮为0; 3、选定治疗部位，贴好电极片； 4、调节治疗频率、治疗时间，选择治疗波型; 5、调节输出强度直至触摸肌肉感到跳动感; 6、治疗时间结束铃响，按下复位键，将输出强度调节至零，取下电极 片，关闭电源，完成治疗。 二、治疗强度、时间： 1、治疗频率：1-2HZ 过敏体质者可加大至3-4HZ; 2、治疗时间：15-20min 重症20min; 3、治疗波型：方波损伤达6 级以上者用疏密波; 4、输出强度：触摸治疗部位感到跳动感，损伤达4 级以上者要有抖动感。 三、主要适应症： 用于对完全失神经及部分失神经疾病的治疗。临床用于治疗神经损伤、神经麻痹、坐骨神经痛、面神经麻痹、上下肢受限障碍及受累神经包括臂丛神经、腋神经、桡神经、尺神经、正中神经、坐骨神经、股神经等疾病。 四、禁忌症： 1、肌萎缩侧索硬化; 2、多发性硬化症的病理进展恶化期; 3、带有心脏起搏器; 4、心脏部位; 5、恶性肿瘤; 6、结核病灶; 7、孕妇的下腹部; 8、急性化脓性炎症部位; 9、出血部位; 10、血栓性静脉炎; 11、破伤风;

12、治疗部位有较大的金属异物。 五、治疗效果： 采用特定的低频脉冲电流刺激失神经肌肉，使其节律性收缩，可以： 1、改善肌肉的血液、淋巴循环和营养，保留肌肉的正常代谢，保留肌中 糖元含量，节省肌中蛋白质的消耗，延迟病变肌肉的萎缩； 2、防止肌肉大量失水和发生电解质、酶系统和收缩物质的破坏； 3、保留肌中结缔组织的正常功能，防止其挛缩和束间凝集； 4、抑制肌肉的纤维化，防止肌肉结缔组织的变厚、变短和硬化； 5、促进恢复肌肉的运动功能及神经再生。 六、注意事项： 1、黑色接头是负极输出电位要黏贴在神经节点上； 2、先开机，再贴电极片； 3、皮阻很大者可以适量加水或盐水（不可用酒精）； 4、两电极不能同时放置在心脏前后、头颅两侧、贯穿整条脊柱和横跨脊柱； 5、治疗前后，电流调节按钮必须逆时针调到零； 6、各导线要与电极片接触完好，治疗中绒布套不能拧太干，套电极时不 能反置，套好布套的电极要与人体紧密接触； 7、治疗时，患者不得任意挪动体位或拉扯电极线或绑带，以免造成接触 不良，有瞬间电击感或灼伤危险； 8、治疗仪器面板上薄膜轻触键不可重压； 9、工作中，不应用布蒙盖影响仪器散热。 七、维护与保养： 保持仪器清洁，注意防潮、防尘，仪器长时间不用，应关闭电源开关，拔下电源插头，并盖上防尘罩。仪器上不允许放置物品。为了延长电极线使用寿命，接电极片的导线插头部位应避免反复折弯。

神经肌肉电刺激疗法

神经肌肉电刺激疗法（简称NMES）是应用低频脉冲电流刺激肌肉使其收缩，以恢复其运动功能的方法。NMES的临床应用已有100多年的历史，近年来在神经肌肉骨骼疾病的康复中NMES的应用显著增加。 一、物理特性 （一）波型 常见NMES的波型有两种：不对称双相方波和对称双相方波。前者有阴阳极之分，一般用阴极作主极，用于小肌肉、肌束的刺激。后者没有极性，用于大肌肉和肌群的刺激，McNeal和BaKer（1988）认为在同样的电流强度下，对称双相方波引起的肌收缩力比单相方波大20~25%。 失神经支配肌肉的NMES一般用指数波（三角波）。 （二）脉冲宽度 许多袖珍NMES仪的波宽固定于0.2~0.4ms之间。而大型NMES 仪的波宽在0.05~100ms可调。对于正常神经支配的肌肉（包括上运动神经无麻痹的肌肉），Bowman等（1985）认为波宽0.3ms的电流比0.05ms或1ms的电流更舒适，不易引起疼痛。 （三）频率 NMES所用的频率常在100Hz以下。临床应用时常需要使肌肉达到完全强直收缩。对正常肌肉，频率30Hz以上。对失神经支配的肌肉，引起强直收缩所需的频率降低。频率越高，神经越易疲劳。（四）占空系数和通断比

通断比在1:1~1:1.5之间。要注意通断比和频率的共同影响：30Hz、1:3的电流与50Hz、1:7的电流所引起的肌收缩力无统计学差异。病情越严重，所需的占空系数和频率就越低。 （五）上升时间 失神经支配肌肉的NMES采用指数波，其上升时间在数十毫秒至500毫秒之间。 二、生理作用和治疗作用 (一）肌肉受刺激后的生理学变化 大量的动物实验和人体实验证明（Salmons、Hudlicka、Erisksson 等）肌肉受电刺激收缩后，肌纤维增粗、肌肉的体积和重量增加、肌肉内毛细血管变丰富、琥珀酸脱氢酶（SDH）和三磷酸腺苷酶（ATPase）等有氧代谢酶增多并活跃、慢肌纤维增多、并出现快肌纤维向慢肌纤维特征转变的现象。 （二）治疗作用 1982年，美国FDA正式宣布NMES用于下列三种情况是安全、有效的： 1. 治疗废用性肌肉萎缩； 2. 增加和维持关节活动度（ROM）； 3. 肌肉再学习和易化作用。 此外，NMES还有生理治疗作用： 4. 减轻肌肉痉挛； 5. 促进失神经支配肌肉的恢复；

神经肌肉电刺激疗法最新版本

神经肌肉电刺激疗法 以低频脉冲电流刺激神经或肌肉以促进功能恢复的方法称为神经肌肉电刺激 疗法. 一、治疗作用 1．刺激失神经支配肌肉，可保持肌肉性能与质量，有利于运动功能的恢复。 2．电刺激后肌肉发生节律性收缩，肌肉收缩的泵效应可增强肌肉的血液循环，减轻水肿，改善营养，防止、延缓或减轻肌肉萎缩的发生，防止纤维化、 硬化和挛缩。 3．刺激运动神经可引起较大的募集活动，激活较多肌纤维，肌肉发生收缩，增强肌力。 4．刺激平滑肌，可提高平滑肌的张力。 二、适应症 下运动神经元伤病所致肌肉失神经支配、废用性肌萎缩、习惯性便秘、宫 缩无力等。 三、禁忌症 痉挛性瘫痪、出血倾向、急性化脓性炎症、皮肤破损处、金属异物局部、 安装有心脏起搏器及其附近等。 四、注意事项 1．患者取舒适体位，使肌肉放松，暴露治疗部位，找出需要刺激的肌肉点。 2．取两个点状电极和衬垫置于患肌肌腹的两端，一般近心端为阳极，远端电极为阴极。电极以沙袋、固定带固定之。 3．启动电源，缓慢调节电流强度以引起不过于强烈但有明显可见的肌肉收缩而无明显皮肤疼痛为度。（过强的电流会引起患者疼痛而且肌肉收缩拌僵抖、 收缩先强后弱、治疗气仍有僵硬不适感。） 4．在治疗中不得陋意取下电极片，不得随意加大电流量，以免被电击。治疗中患者不得任意挪动体位，以免电极衬垫位置移动、电极脱落直接接触皮肤而 发生烧伤．治疗时电极下不应有痛灼感。治疗中如出现疼痛，应中止治疗，检 查是否电极滑脱接触皮肤或电极、衬垫不平，使电流集中于一点。如未出现烧伤，应予纠正。如已出现烧伤应中断治疗，对症处理。 5.开始治疗前应向患者交待治疗时应有的感觉，治疗剂量缓慢增加。治疗中 应经常巡视，对有局部感觉障碍、血液循环障碍的患者尤其注意，防止烧伤。 6.治疗完毕时，缓慢将电流输出调整回零位，关闭电源，取下电极和衬垫。

神经肌肉电刺激与运动联合治疗对于臂丛神经损伤的效果

神经肌肉电刺激与运动联合治疗对于臂丛神经损伤的效果【摘要】目的：探讨神经肌肉电刺激与运动联合治疗臂丛神经损伤的效果。方法：选取 2015年10月-2016年10月在我院收治的臂丛神经损伤患者68例，随机分为对照组与观察组各34例，其中对照组采用运动疗法，观察组在运动疗法的同时采用神经肌肉电刺激治疗， 观察两组患者的治疗效果。结果：两组经治疗后臂丛功能分值均有所提高，且观察组显著高 于对照组（P＜0.05），观察组患者上肢自主生活能力优良率明显高于对照组（P＜0.05）。 结论：神经肌肉电刺激与运动联合疗法可有效提升臂丛神经损伤患者的上肢功能，改善患者 上肢自主生活能力，具有良好的临床应用价值。 【关键词】臂丛神经损伤；神经肌肉电刺激；运动 臂丛神经主要功能是支配上肢、肩背以及胸部感觉和运动，一旦出现损伤将严重影响患者上 肢感觉和关节运动功能，且致残率极高。臂丛神经损伤在治疗中主要根据患者损伤程度给予 神经减压、缝合及移植等手术，并在术后配合运动疗法，其临床效果较好，但对于患者神经 损伤后的功能恢复尚有欠缺[1]，为进一步提高治疗效果，本研究采用神经肌肉电刺激与运动 联合治疗臂丛神经损伤患者，取得疗效显著，现将结果报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 将2015年10月-2016年10月于我院收治的臂丛神经损伤患者68例随机分为两组，对照组 和观察组各34例，其中对照组男18例，女16例；年龄17～47岁，平均年龄（35.61±8.07）岁；上干神经损伤15例，束支部损伤10例，全臂丛损伤9例；前期治疗：神经减压术12 例，缝合术7例，移植术4例，保守治疗11例；观察组男19例，女15例；年龄18～46岁，平均年龄（34.12±7.91）岁；上干神经损伤17例，束支部损伤11例，全臂丛损伤6例；前 期治疗：神经减压术14例，缝合术8例，移植术3例，保守治疗9例。两组患者的性别、 年龄、受伤部位以及前期治疗等资料均无显著性差异（P＞0.05）。 1.2治疗方法 对照组采用运动疗法，具体如下：根据患者手术方式与功能恢复情况有针对性的进行运动治疗，由理疗师为患者进行每日被动臂丛神经损伤功能恢复训练，包括患侧肩部、肘部、腕部 以及掌指和指间关节各方向的被动活动，牵伸和叩击受损神经支配肌肉以及粘连部位的关节 活动；经神经移植术治疗的患者，可帮助其重新适应肌肉运动，利用想象和辅助运动法，指 导患者做耸肩动作的同时想象患肢肩部外展动作并被动完成；肌力3级以上患者，指导其进 行主动肌力训练，使损伤肌群保持持续收缩5s左右；肌力3级以下时，可鼓励患者自行活动患肢。治疗时间为30min/次，2次/d，每周5d，持续治疗3个月。 观察组给予神经肌肉电刺激与运动联合治疗，运动疗法同对照组，神经肌肉电刺激：治疗仪 器采用神经肌肉电刺激仪KT-90A型，治疗频率1～2Hz，方形波形，损伤达6级以上患者选 择疏密波形，输出强度以引起肌肉最大收缩为限，可在0～100mA范围内进行调节。电极放 置位置可选择腋窝、腕部、肘部、尺神经沟、桡神经沟等部分，治疗时间30min/次，2次/d，每周5d，疗程3个月。 1.3观察指标 比较两组患者治疗前后臂丛神经功能恢复情况以及上肢自主生活能力。 1.4 疗效判定标准 参照臂丛神经损伤功能评定标准[2]，将两组患者的上干神经、束支部、全臂丛3项功能进行评分，每项分为4个等级，优：≥13，良：9～12，可：5～8，差：≤4；上肢自主生活能力判

肌电生物反馈神经肌肉电刺激疗法介绍

肌电生物反馈神经肌肉电刺激疗法介绍神经网络的重建 ――肌电生物反馈神经肌肉电刺激疗法介绍 康复科张盘德 低频脉冲电流在医学领 域的应用已有一百多年的历 史，已成为物理治疗中最常 用、最重要的方法。1831年 法拉第(Michael Faraday)发 明了感应电装置后，低频脉冲电流常用于治疗头痛、瘫痪、肾结石、坐骨神经痛，甚至心绞痛。60年代，电子生物反馈技术开始应用。70年代，Long和Shealy 发明了划时代的TENS 疗法。80年代以来，随着大规模集成电路和计算机技术的应用，又开发了很多功能先进、体积小巧、使用方便的电疗设备，在功能性电刺激、肌电生物反馈及镇痛的研究和应用上取得了很大的进展。其中将肌电生物反馈技术与神经肌肉电刺激完美结合形成的神经网络重建疗法是最具特色的。 我们知道，对失神经支配的肌肉进行电刺激，引起肌肉节律性收缩，可以促进局部血液循环，延缓肌肉萎缩，增强肌力，还可促进神经再生和传导功能恢复。常

规应用的神经肌肉电刺激是用频率30,50Hz、波宽0.2,0.4ms的方波电流，以刺激3,10s、间歇3,20s的节律使肌肉被动收缩，患者完全是被动的，不能随机控制仪器参数。 神经网络重建疗法是用患者自己的肌电信号反馈回仪器，控制电刺激输出。具有生物反馈、认知再学习、促进本体感觉恢复的作用。仪器能自动检测瘫痪肌肉的肌电信号，动态设定阈值，重建大脑和瘫痪肌肉的功能联系，充分调动病人的积极性，促进病人达到越来越高的目标。因此，比普通的神经肌肉电刺激疗法有更好的疗效。 图1. 肌电反馈电刺激的原理 其原理可以用图1来解释。图中纵坐标为肌电信号强度，仪器预设EMG 阈值为100μV。其意义是， 仪器探测到患者肌肉收缩的 EMG强度达到或超过此阈值 时，就将发出一组强度很大的 低频脉冲电流，使肌肉收缩。 反之，仪器不发出电刺激电 流。 如图1，患者第一次用力收缩肌肉(A)，肌电信号最大为70μV(B)，因达不到100μV的阈值，仪器自动降低阈值到90μV(D)。患者第二次收缩，肌电信号为 60μV(E)，仍达不到调整后的阈值90μV，仪器再次自动降低阈值到77μV(F)。患

神经肌肉电刺激NMES-第1部分

Chapter 72 Functional Neuromuscular Electrical Stimulation Jayme S. KnutsonLynne R. Shefflerand John Chae INTRODUCTION Neuromuscular electrical stimulation (NMES) refers to the use of low-level electrical current to produce a muscle contraction. In the field of Physical Medicine and Rehabilitation, NMES is used in cases of neurological injury that result in muscle paralysis or paresis. Clinical applications of NMES provide either a therapeutic or functional benefit. Therapeutic NMES applications are intended to reduce specific impairments or to induce or hasten the recovery of volitional motor function and, therefore, are temporary or periodic interventions. Usually, therapeutic NMES applications do not directly provide motor function; provision of motor function is the purpose of func-tional NMES applications, which are the focus of this chapter. Functional NMES applications produce coordinated contrac-tions of multiple muscles that enable the motor-impaired indi-vidual to accomplish functional tasks directly. A functional NMES device is called a neuroprosthesis, because it substitutes for or replaces lost neuromuscular function and is considered to be an ongoing or permanent intervention. Ideally, a neu-roprosthesis should be easy to wear all day so that its utility is available whenever needed. This chapter reviews the principles of NMES and neuroprosthetic systems for several functional NMES applications. PRINCIPLES OF NMES Electrical Activation of the Neuromuscular System Action potentials, and therefore muscle contractions, can be generated with electrical current. Electrical current, applied to excitable tissue through a pair of electrodes, creates a localized electric field that depolarizes the axonal membranes of nearby neurons. If the depolarization reaches a critical threshold, an influx of sodium ions from the extracellular space to the intrac-ellular space produces an action potential that propagates from the site of stimulation and has the same effect as a naturally generated action potential. When the action potential reaches the terminals of the axon, neurotransmitter is released and, in the case of motor neurons, muscle fibers contract. NMES systems generally operate by activating motor neurons rather than the muscle directly, even though NMES is commonly referred to as “muscle stimulation.” It is easier to stimulate a nerve than a muscle. The stimulus threshold for a neural tissue, the lowest level of charge that will generate an action potential, is much less than the threshold for muscle fibers (1). While it is possible to generate action potentials in muscle fibers directly, it is not usually done because of power consumption considerations. This means that for NMES to be applicable in a given patient, their lower motor neurons must be intact from the anterior horns of the spinal cord to the neuromuscular junctions of the target muscles . Damage to lower motor neurons prevents the successful application of NMES in patients with polio, late-stage amyo-trophic lateral sclerosis (ALS), and peripheral nerve injuries (e.g., brachial plexus injury). In addition, patients with dis-orders at the neuromuscular junction or muscle tissue (e.g., muscular dystrophies) are ineligible for NMES applications. NMES may be used when the lower motor neurons are excit-able and the neuromuscular junction and muscle are healthy, as is usually the case in patients with spinal cord injury (SCI), stroke, traumatic brain injury, cerebral palsy, or multiple sclerosis. To date, most motor neuroprostheses have been tar-geted toward the SCI population Large axons are easier to stimulate than small axons. Large-diameter axons, which innervate the larger motor units, have lower stimulus thresholds than small-diameter axons (2). This is because the wider spacing

神经肌肉电刺激疗法

神经肌肉电刺激疗法． 神经肌肉电刺激疗法应用低频脉冲电流（调制型或非调制型）刺 激运动神经或肌肉引起肌肉收缩，用以治疗。stimtJlation，简称NMES)疾病的方法，称为神经肌肉电刺激疗法(neuromuscular electrical 一、正常肌肉电刺激疗法所谓正常肌肉是指正常神经支配的肌肉，神经失用的肌肉及废用性萎缩的肌肉，应用

NMES可以锻炼和加强肌肉的力量，防治废用性肌萎缩，可以训练肌肉做功能性动作。（一）方法原理电刺激可以使神经纤维产生兴奋，且兴奋可传至所支配的肌肉，从而引起肌肉的收缩，有关这部分的电生理机制已在前面介绍，此处不再复述，对于正常神经支配的肌肉，电刺激所兴奋的是神经而非肌肉，当肌肉失神经支配时，电刺激才会直接兴奋肌肉，为更好地理解神经）。与肌肉的兴奋性，有必要先了解强度／时间曲线（itensity／time curve它包括一定的电流强度及与之对能引起神经纤维或肌肉组织兴奋的最小电刺激称为阈刺激，应的最短刺激时间，在阈刺激的产生中，不同的电流强度需要不同的最短刺激时间，强度与时。间之间存在着一定的关系，这种关系可用强度／时间曲线表示（图6-27）

神经与肌肉的强度6-27图 ／时间曲线虽然神经及肌肉的强度／时间曲线形态相似，但位置不同，这说明引起神经兴奋的阈刺激强度低，时间短，而引起肌肉兴奋的阈刺激强度高，时间长。换言之，神经比肌肉更容易兴奋，所以，对于正常神经支配的肌肉，电刺激首先兴奋神经，神经再将兴奋传至所支配的肌肉，引起肌肉收缩：对于失神经支配的肌肉，较强的电刺激直接兴奋肌肉引起收缩。

（二）物理特性 1．波形 虽然有多种波形可用于NMES，但常用的波形有两种：非对称性双向方波及对称性双向方波，它们的优点是：①可避免电极下电化学作用对皮肤的刺激；②电流强度快速升至峰值，可避免神经纤维的适应现象（见第l节）。 2．波宽 许多NMES刺激仪波宽定为0.2～0.4ms，研究表明0.3ms的波宽是最舒服的，波宽小于0.1ms，需要较强的电流强度方能引起肌肉收缩，而高强度的电流会兴奋细纤维神经，引起痛觉的传入，波宽大于1.0ms，电流在引起肌肉收缩的同时，也兴奋痛觉神经，当波宽为0.2～0.4ms时，电流强度稍有增加便可产生明显的肌肉收缩(参看图6-27)。 3．频率 频率对肌肉收缩的影响可参看图6-28，低频脉冲电流（1～5Hz）引起肌肉的单次收缩，它不易引起肌肉疲劳及不适感，10～20Hz的脉冲电流可引起肌肉的不完全性强直收缩，频率40～60Hz可引起完全性强直收缩，由于强直性收缩的力量可比单收缩强4倍，所以较高频率的电刺激可用于锻炼正常肌肉，但易引起肌肉疲劳。

第4节 神经肌肉电刺激疗法

第四节神经肌肉电刺激疗法 神经肌肉电刺激疗法(neuromuscular electrical stimulation，NMES)是应用低频脉冲电流刺激神经或肌肉使其收缩，以恢复其运动功能的方法。这种方法主要用以刺激失神经肌、痉挛肌和平滑肌，亦可用于治疗废用性肌萎缩。 一、电刺激作用原理 （一）电刺激对失神经肌肉的治疗作用 下运动神经元麻痹后，肌肉即失去神经支配而萎缩变性。为了减缓这种变化，根据不同的病情，选择不同的脉冲电流，刺激肌肉或肌群，使之发生被动的节律性收缩，通过锻炼，保留肌肉的功能，延迟萎缩及变性的发展，即为NMES对失神经肌肉的治疗作用。 对于变性肌肉，NMES的治疗作用有下述几个方面： 1、迟病变肌肉的萎缩： 在人和动物身上均证明，电刺激虽不能防止萎缩，但确可延迟萎缩的发展。其原理尚未彻底阐明，但可能与下列因素有关： （1）被动的节律性收缩，与正常体育锻炼相仿，可以改善肌肉的血液循环和营养，保留肌肉的正常代谢。有实验证明：电刺激能使正常肌动脉血流增加86%。 （2）保留肌中的糖原含量，借此节省肌中蛋白质的消耗。肌蛋白消耗少，肌的消瘦即可减轻。 （3）规律性的收缩和舒张所产生的“唧筒效应”，促进静脉和淋巴回流，改善代谢和营养，迟缓了萎缩。 2、防止肌肉大量失水和发生电解质、酶系统和收缩物质的破坏。 3、保留肌中结缔组织的正常功能，防止其挛缩和束间凝集。 4、抑制肌肉的纤维化：失神经支配后，肌肉有纤维化及硬化的倾向。电刺激可防止肌肉结缔组织的变厚和硬化。 电刺激延迟肌萎缩的作是肯定的，而且比按摩有一定的优点如： （1）电刺激能使肌块较重和肌力较强。 （2）电刺激能改善动静脉和淋巴循环，而按摩主要改善静脉和静脉回流。另电刺激改善淋巴回流的作用也比按摩强。