[实用新型]一种智能电刺激电路装置

说明书

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种智能电刺激电路装置。

据世界卫生组织统计，目前，中风已成为世界人口的第二大死因，仅次于缺血性心脏病。全世界每6个人中就有1人可能罹患中风，每6秒钟就有1人死于中风，每6秒钟就有1人因中风而永久致残。中风患者由于屈肌痉挛，常受到舒张肌无力或不自主肌肉收缩的困扰。早在1971年，Liberson 就是用电刺激的方法帮助足下垂患者行走，电刺激的方法就是通过小电流刺激患者肌肉组织，帮助恢复人体肢体或手部运动，属于物理理疗方法，典型的运用就是低频治疗仪。

电刺激的技术经过不同阶段的发展：治疗过程前预先设置的刺激电流强度，患者被动接受电刺激，没有调动患者的主动康复意识，不接受患者的主观运动要求，即完全被动的电刺激。中国发明专利《生物反馈系统和显示设备》（授权公告号CN101460088B）公开的技术调动了患者主动治疗的意识，但是装置给予的电流刺激大小必须在治疗之前预先设定，不能根据患者在治疗过程中主动治疗的意愿进行治疗，即患者主动运动强度只要达到设定阈值，装置给予设定的固定强度的刺激电流；运动强度达不到设定阈值，设备不给予刺激电流，即设定阈值的电刺激。该专利解决了患者被动治疗的问题，但是带来另一个新问题：也就是说，一旦开始进行电刺激，就无法再反映患者的主观意愿。

发明目的：本发明的目的在于为了克服现有技术的不足，提供一种能实时根据患者 的主观意愿调节刺激电流大小的智能电刺激电路装置。

技术方案：本发明所述的一种智能电刺激电路装置，包括肌电传感器及信号处理器、带通滤波器、微控制器、主开关、比较放大器、副开关、反馈电路和刺激电流发生器，肌电传感器及信号处理器同步采集并处理人体的实时肌电信号，并对信号进行工频滤波、前级放大、20Hz至500Hz带通滤波处理，处理后的信号输入带通滤波器，因人体肌电信号主要集中在20~500Hz的频段，故带通滤波器过滤出频率为20~500Hz的信号，传送给微控制器，微控制器输出调频信号控制主开关的通断并输出调幅信号通过主开关传送给比较放大器，比较放大器比较所述调幅信号和反馈电路的信号，用放大后的输出信号控制副开关的通断和副开关输出电流的大小，通过副开关的信号一部分进入反馈电路后输入给比较放大器，一部分用于控制刺激电流发生器产生刺激电流的大小。

技术方案：本发明所述的一种智能电刺激电路装置，包括肌电传感器及信号处理器、带通滤波器、微控制器、主开关、比较放大器、副开关、反馈电路和刺激电流发生器，肌电传感器及信号处理器同步采集并处理人体的实时肌电信号，并对信号进行工频滤波、前级放大、20Hz至500Hz带通滤波处理，处理后的信号输入带通滤波器，因人体肌电信号主要集中在20~500Hz的频段，故带通滤波器过滤出频率为20~500Hz的信号，传送给微控制器，微控制器输出调频信号控制主开关的通断并输出调幅信号通过主开关传送给比较放大器，比较放大器比较所述调幅信号和反馈电路的信号，用放大后的输出信号控制副开关的通断和副开关输出电流的大小，通过副开关的信号一部分进入反馈电路后输入给比较放大器，一部分用于控制刺激电流发生器产生刺激电流的大小。

刺激电流发生器连接电源，所述电源受副开关的控制通过刺激电流发生器中的变压器或不通过变压器产生随肌电信号变化的刺激电流，该刺激电流与从患者身上感应出的肌电信号的频率和大小相适应，通过变压器或不通过变压器产生特定波形的刺激电流，形成自适应的电刺激。

微控制器包括脉冲频率调制器、脉冲宽度调制器和嵌入式软件，所述脉冲频率调制器根据输入信号输出一个与肌电信号相适应的调频信号，，用以控制主开关的通断，所述调频信号控制主开关通断的频率为0~50Hz；所述脉冲宽度调制器根据输入信号输出一个随该信号大小变化的调幅信号，用以输入比较放大器，经比较放大器放大后通入刺激电流发生器产生刺激电流。同时，嵌入式软件包括对输入信号进行均方根的处理。

为了产生与人体各个部位肌肉动作相适应的刺激电流，所述智能电刺激电路装置含有多个通道，每个通道的肌电传感器及信号处理器采集并处理不同部位肌肉的肌电信心，然后输出不同频率和大小的刺激电流，以满足患者不同部位的治疗需要。

有益效果：本发明实时采集人体的肌电信号，实时输出随肌电信号大小变化的刺激电流，并且刺激电流的频率随治疗的需要可以实时调节，根据患者的意愿变化，相适应的改变刺激电流的大小和频率，完成患者想要完成的动作，符合现代的主动康复治疗理念。

图1为自适应的电刺激的原理图；