[发明专利]肌电信号控制的主从式无线功能性电刺激康复系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种康复医疗技术领域的系统，具体是一种肌电(EMG)信号控制的主 从式无线功能性电刺激(FES)康复系统。

背景技术

据世界卫生组织统计，目前全球约有2500-3000万脑卒中(中风)患者，我国至少有600 万人，这个数字还有日趋上升的趋势。如果加上其它原因造成的瘫痪病人，数目将会更为惊 人。针对瘫痪病人的早期康复，运动疗法是个非常重要并且有效的手段。当前脑卒中患者的 运动康复普遍是在理疗师的协助下进行，有时依靠一些简单的传统器械。这种方式下，病人 的运动是被动进行的，这需要理疗师付出非常繁重的体力劳动。功能性电刺激是康复领域常 见的一种技术，它利用人工弱电流脉冲信号刺激瘫痪病人的骨骼肌，病人的肌肉被刺激后收 缩，带动肢体产生期望的运动。目前，功能性电刺激可实现瘫痪病人的上肢的屈伸、抓握； 下肢的站立、行走、蹬自行车，矫正足下垂等。

随着电子科技的日益发展，功能性电刺激技术日趋成熟，一些商业化的产品已经问世， 比如美国的Parastep、Freehand，英国的Finetech，加拿大的Bionic Glove，荷兰的 Handmaster等等。近几年，新的控制技术以及生物传感器技术赋予了功能性电刺激系统更全 面的功能，比如脑电信号和肌电信号已经成为了功能性电刺激重要的控制源。

经对现有的文献检索发现，现有的功能性电刺激在康复工程上的应用基本都是针对独立 的患者个体设计的系统，使患者能够实现某种特定的运动功能，因此没有主从式的电刺激康 复系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种肌电信号控制的主从式无线 功能性电刺激康复系统。本发明通过无线式功能性电刺激，实现理疗师对瘫痪病人进行主从 式的康复训练，具有减轻理疗师体力负荷、实现一对多康复训练的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：主动单元和若干从动单元，其中：主动单元与主动方(理疗师)相连传输 肌电信息，主动单元和从动单元无线连接传输运动模式信息，从动单元与从动方(瘫痪病患 )相连传输电脉冲信息。

所述的主动单元包括：若干EMG电极片、放大器、滤波器、编码器和无线发送器，其中 ：EMG电极片与主动方的肌肉相连传输原始表面肌电信息，EMG电极片与放大器相连传输原始 肌电信息，放大器与滤波器相连传输放大了的肌电信号，滤波器与编码器相连传输消噪的肌 电信号，编码器与无线发送器相连传输编码的肌电信号，无线发送器与从动单元无线连接传 输运动代码信息。

所述的主动单元还包括：特征提取单元和分类器，其中：特征提取单元的输入端与滤波 器相连传输消噪的肌电信息，分类器的输入端与特征提取单元的输出端相连传输肌电信号的 特征信息，分类器的输出端与编码器相连传输运动模式信息。

所述的从动单元包括：无线接收器、解码器、控制器、电刺激器和若干FES电极片，其 中：无线接收器与主动单元无线连接传输运动代码信息，无线接收器与解码器相连传输运动 代码信息，解码器与控制器相连传输运动解码信息，控制器与电刺激器相连传输刺激模式信 息，电刺激器与FES电极片相连传输电脉冲信息，FES电极片与从动方的肌肉相连传输电脉冲 信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：改变了传统的运动康复方式，理疗师无需通过 肢体接触来亲自辅助瘫痪病人做训练，而且此系统可实现多个患者同时跟随一个理疗师做康 复训练，大大减轻了理疗师的工作负荷；同时能够保持病人肌肉活力，防止肌肉萎缩，减少 痉挛，使病人的康复效果更为理想。

附图说明

图1是实施例1的构成示意框图；

图2是实施例2的构成示意框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的系统进一步描述：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例 。

实施例1