[实用新型]采用体表电极刺激目标肌肉的瘫痪肢体运动功能重建系统

说明书

本实用新型涉及医疗装置技术领域，尤其涉及采用体表电极刺激目标肌肉的瘫痪肢体运动功能重建系统，包括体表电极、肌电信号处理电路、肌电信号特征提取电路、刺激脉冲生成电路和体表电极片阵列，所述体表电极采集健康肢体运动时产生的神经转肌电信号，所述肌电信号处理电路用于处理电信号；所述肌电信号特征提取电路用来提取肌电信号的时域和频域特征；所述刺激脉冲生成电路生成功能电刺激脉冲；所述体表电极片阵列将功能电刺激脉冲引入到目标肌肉，屏蔽环用来屏蔽功能电刺激脉冲产生的伪迹信号。本实用新型在瘫痪病人肢体运动功能康复治疗方面有广泛的用途。

技术领域

本实用新型属于医疗装置技术领域，尤其涉及采用体表电极刺激目标肌肉的瘫痪肢体运动功能重建系统。

背景技术

中风患者肢体瘫痪的病因是由于脑内的一部分神经细胞因脑出血或缺血造成损伤或失活而不能产生控制肢体运动称之为动作电位的神经信号。传统的康复治疗方法包括药物、理疗、针灸和作业法等。半个世纪以来，生物医学工程研究者研究出了功能性电刺激的方法。当前医院广泛应用的功能电刺激仪是将人工编码的电脉冲施加到患者体表电极上，以图实现治疗目的。由于采用这种仪器施治时，患者完全处于被动地位，疗效受到限制。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供采用体表电极刺激目标肌肉的瘫痪肢体运动功能重建系统，解决现有技术采用人工编码的电脉冲对瘫痪病人进行治疗效果不理想的问题。

其技术方案是，采用体表电极刺激目标肌肉的瘫痪肢体运动功能重建系统，包括肌电信号采集用体表电极，肌电信号处理电路、肌电信号特征提取电路、功能电刺激脉冲生成电路和用于实现功能电刺激的体表电极片；

所述体表电极用于采集健康肢体运动时产生的神经转肌电信号，所述肌电信号处理电路用于处理自健康肢体运动时产生的肌电信号；所述肌电信号特征提取电路用来提取肌电信号的时域和频域特征；所述刺激脉冲生成电路根据肌电信号的时域和频域特征生成功能电刺激脉冲；所述体表电极片用来将功能电刺激脉冲引入到目标肌肉，带动肌肉收缩引起肢体运动；

还包括与肌电信号处理电路的地线电气连接的屏蔽环，用来对瘫痪肢体运动功能重建训练时功能电刺激脉冲产生的伪迹进行屏蔽，保证系统稳定工作。

优选的，所述屏蔽环用于包裹在体表电极所作用的肢体位置的上端，所述屏蔽环采用导电材质制成，所述刺激伪迹屏蔽环包括导电织物带，所述导电织物带的两端部设有用于形成环状结构的魔术贴，所述柔性的导电织物带一端部设有电极连接头

优选的，所述肌电信号处理电路包括肌电信号放大电路，肌电信号滤波电路和肌电模拟数字转换电路，所述肌电信号放大电路与肌电信号滤波电路电气连接，所述肌电信号滤波电路与肌电模拟数字转换电路电气连接。所述肌电信号处理电路与功能性电刺激脉冲生成电路之间设置肌电信号特征提取电路，用于提取经模拟数字转换电路转换后的数字肌电信号的时域和频域特征，功能电刺激脉冲生成电路根据获得的上述时域和频域特征生成用于刺激瘫痪肢体运动点的脉冲信号。

本实用新型的有益效果是通过本系统可以用来实现偏瘫患者自我主动完成瘫痪肢体运动功能重建训练，采用提取自身健康肢体运动时的电信号代替原有的人工编码的电脉冲，实现更好的治疗效果；

屏蔽环的设置，实现对瘫痪侧刺激电脉冲形成的大幅度假肌电信号即刺激伪迹的对地短路，防止由瘫痪肢体运动功能重建装置和患者身体形成的信号闭环，引起自激振荡；

在运动功能重建训练中，控制信号源自患者健侧大脑，经过脊髓和外周神经控制主动肌肉收缩，产生肢体动作的同时产生动作相关肌电信号，肌电信号经过本系统在瘫痪肢体上再生后，控制瘫痪肢体做出相同动作；在此过程中，患者一方面通过视觉系统获得动作信息进入大脑，同时瘫痪肢体的运动信息通过感觉神经通道直接进入大脑。由此促进医学上所谓的“脑重塑”，达到瘫痪肢体运动功能康复重建的效果。

附图说明