[发明专利]肌电反馈式电刺激仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种帮助微弱肌力患者康复的肌电反馈式电刺激仪。

背景技术

脑血管病是我国的常见病，在生存的患者中约有70-80％遗留不同程度的功能障碍，其中最重要包括运动功能的异常。针对脑血管病患者早期出现的运动功能障碍，通过电刺激治疗装置进行低频电刺激疗法，可以激发肌肉被动有节律收缩，从而加强肌肉血液循环及营养供应，促进神经兴奋性及运动功能恢复。

通过电刺激的方法增强肌力，已有相关专利。如专利200510065043.9给出了一种功能电刺激系统及其方法，专利02830155.2设计了一种便携式电刺激治疗装置，专利200620039948.9给出了一种信号式功能性电刺激仪。但这些专利都注重单一的电刺激，没有引导患者主动参与治疗和训练，易于引起患者的中枢失调，引发拮抗肌的痉挛，导致训练的失败。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种能引导患者主动参与治疗和训练的肌电反馈式电刺激仪。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种肌电反馈式电刺激仪，包括电源管理模块、微处理器、语音录放控制模块、信号灯控制模块、触控式可编程模块、肌电信号处理及反馈模块、波形调制模块、刺激电流检测及过电流保护模块和波形驱动模块；电源管理模块将外接直流稳压电源或电池电压转换为各用电模块所需的电压等级并输出到各用电模块；微处理器的多个输出端分别连接语音录放控制模块、信号灯控制模块和波形调制模块的输入端，微处理器还与触控式可编程模块、肌电信号处理及反馈模块和刺激电流检测及过电流保护模块输入输出双向连接；肌电信号处理及反馈模块的另一输出端连接波形调制模块的另一输入端；波形调制模块的另一输出端连接刺激电流检测及过电流保护模块的另一输入端；刺激电流检测及过电流保护模块的另一输出端连接波形驱动模块的输入端；波形驱动模块设有两个输出通道。

所述的肌电信号处理及反馈模块包括肌电拾取电极、信号拾取电路、特征值提取电路和反馈控制电路；肌电拾取电极的输出端连接信号拾取电路的输入端；信号拾取电路的输出端连接特征值提取电路的输入端；特征值提取电路的输出端连接微处理器的一个输入端；反馈控制电路的输入端连接微处理器的一个输出端。

所述的肌电拾取电极为三点式拾取电极，其中包括一个参考信号电极。

所述的信号拾取电路由前置放大器、高通滤波器、低通滤波器、50Hz陷波器和后级放大器顺序连接组成，前置放大器的输入端连接肌电拾取电极的输出端，后级放大器的输出端连接特征值提取电路的输入端。

所述的语音录放控制模块录制有不同语种的提示指令，并在治疗过程中由程序自动控制播放。

所述的信号灯控制模块内设有以不同方式闪烁的信号指示灯。

本发明的肌电反馈式电刺激仪具有以下的优点和和特点：

1、借助语音和信号灯对患者进行听觉、视觉提示，指导患者按照指令主动参与治疗，用意识诱发肌电信号，并对运动肌群的电信号进行无创测量、特征值提取，通过将患者诱发肌电的特征值与预设值进行比较，控制电刺激仪的输出，从而实现了康复治疗的智能化。

2、本发明电刺激仪为便携式，有两组独立输出通道，在治疗中能实时监测每个通道刺激电流的大小，显示在LCD上，若刺激电流过大，可通过微处理器控制单元切断电刺激仪的输出，并发出警报，提醒医生或患者注意，从而提高使用的安全性。

3、可以录制不同语种的提示指令，并由程序自动控制治疗过程中提示指令的播放，能满足不同国家和不同方言地区的需要；同时，配以不同闪烁方式的信号指示灯，从而在听觉和视觉上指导患者按操作指令主动参与治疗。

4、采用三点式表面肌电拾取电极对患者运动肌群的电信号进行无创拾取，并进行后续信号处理和特征值提取，通过将患者诱发肌电的特征值与预设值进行比较，由微处理器控制电刺激仪的输出。预设值可由医生根据患者的实际情况，通过触摸屏人机交互界面进行调整；或者由仪器进行自适应调整。

5、本发明设计为触摸屏式人机交互方式，可提供固定处方模式和自由编程模式，便于医生根据不同病情选用不同的固定处方，或通过触控式人机交互精确设置刺激参数，控制精度高、灵活性好。同时，可动态地显示电刺激治疗过程中的各种参数，包括治疗周期的剩余时间、刺激电流大小等。

附图说明

图1是本发明的结构方框图。

图2是本发明中的肌电信号处理及反馈模块的结构示意图。

图3是特征值提取电路的拓扑结构图。

图4是语音芯片的SPI通信接口图。

具体实施方式