CN105031814A - 一种智能盆底肌康复训练装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能盆底肌康复训练装置，通过EMG电极片采集盆底肌的肌电信号，肌电信号通过信号线传输至肌电放大电路，肌电放大电路通过AD采样电路与主控MCU相连，主控MCU通过无线通讯模块与移动智能终端通讯，移动智能终端用于显示采样结果和发送刺激指令，主控MCU通过无线通讯模块接收移动智能终端的指令，并控制电刺激电路发出刺激脉冲电流，电刺激电路通过信号线与STIM电极片相连，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激，同时公开了利用该装置进行盆底肌康复训练方法。本发明体积小、成本低，利用移动智能终端的数据处理功能和显示功能，进行盆底肌电生物反馈训练和神经肌肉电刺激，方便患者进行家庭盆底肌康复训练。

Description

一种智能盆底肌康复训练装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种智能盆底肌康复训练装置及其使用方法。

背景技术

肌电生物反馈训练和神经肌肉电刺激属于物理疗法，是治疗盆底功能障碍性疾病的一线治疗方法，盆底功能障碍性疾病（如：尿失禁、器官脱垂、便秘、尿储留、盆底痛）是产后女性及更年期女性的多发病，这些疾病的患者到医院就诊，一线治疗方法就是将一个阴道电极放入患者阴道，治疗设备通过阴道电极采集患者盆底表面肌电信号或发出脉冲电刺激，进行盆底肌电生物反馈训练和神经肌肉电刺激治疗，由于这类设备操作复杂、价格昂贵，个人无法购买，只能在医院进行治疗，每次治疗30分钟左右，治疗一个疗程需要10-15次，一般需要1-2个疗程，每次治疗患者需要奔波到医院，排队进行治疗，在来往医院的路上和排队中浪费了大量的时间，需要上班的患者还要请假去医院治疗，很多不是很严重的患者因此放弃了治疗。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能盆底肌康复训练装置及其使用方法，该装置，成本低、体积小，易于推广，治疗时，直接将该装置放入患者阴道，用移动智能终端进行数据处理、显示和控制，方便患者在家庭进行治疗。

技术方案：本发明所述的智能盆底肌康复训练装置，包括便携式阴道电极和移动智能终端，所述阴道电极包括设置在阴道电极外壁上的一对EMG电极片和一对STIM电极片，以及封装在所述阴道电极内部的与2对电极片分别相连的信号线、肌电放大电路、AD采样电路、主控MCU、电刺激电路、电源模块和无线通讯模块，所述电源模块与所述主控MCU、肌电放大电路、AD采样电路、电刺激电路和无线通讯模块均相连，所述EMG电极片用于采集盆底肌的肌电信号，肌电信号通过所述信号线传输至所述肌电放大电路，所述肌电放大电路通过所述AD采样电路与所述主控MCU相连，所述主控MCU通过所述无线通讯模块与所述移动智能终端通讯，所述移动智能终端用于存储训练方案和反馈训练结果，根据训练方案或结果发送刺激指令，所述主控MCU根据所述肌电信号或者所述无线通讯模块接收的刺激指令控制所述电刺激电路发出脉冲电流，所述电刺激电路通过所述信号线与STIM电极片相连，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激。

进一步完善上述技术方案，所述阴道电极前端工作区域为光滑的水滴状，内部为空腔结构，后端为T型手柄区域；2对电极片均匀分布在所述空腔侧壁的对应窗口内；所述空腔中部设有条形主板，所述主板上设有信号线、肌电放大电路、AD采样电路、主控MCU、电刺激电路、电源模块和无线通讯模块，所述主板的前端设置有4Pin单排弯针，与设置有匹配的4Pin插座的上盖板垂直连接，所述上盖板上设有与4Pin插座相连的4个探针，4个探针与2对电极片分别接触相连；所述主板的末端垂直相连有键盘板，所述键盘板上设有用于开关机的按键和LED指示灯。通过上述结构的设计将采集肌电信号、处理肌电信号、形成神经肌肉电刺激集成在阴道电极上，并通过无线通讯模块与移动智能终端通讯，使得患者在家庭治疗成为可能，整体结构的体积大幅缩小、便于携带，有效控制成本、便于推广。

进一步地，所述阴道电极的内壁上设置有凸台结构，所述上盖板通过螺钉固定在所述凸台上。上盖板作为电极片和主板上电路的连接传导件，是保证阴道电极正常工作的重要部件，利用凸台结构进行支撑并通过螺钉进行紧固，与阴道电极内壁、主板形成稳固的连接，保证电极片采集的肌电信号顺利传输至主板上。

进一步地，所述T型手柄区域上设有与所述按键对应的按压区和所述LED指示灯对应的显示区。

进一步地，所述无线通讯模块为蓝牙模块，所述移动智能终端为智能手机或平板电脑。

进一步地，所述T型手柄与所述工作区域连接处设置有充电接线柱，充电接线柱的内侧与电源模块的充电接口连接，外侧与充电座连接。将充电接线柱设置在连接处，不影响患者的正常使用，采用充电接线柱与充电座的充电方式，减小整体结构。

利用上述智能盆底肌康复训练装置进行盆底肌康复训练方法，包括如下步骤：

（1）通过置于阴道中的阴道电极的EMG电极片采集盆底肌肉放松或收缩时产生的肌电信号；

（2）肌电信号通过信号线传输至肌电放大电路，被放大的肌电信号通过AD采样电路转换成数字信号输入至主控MCU；

（3）主控MCU将数字信号处理后的结果通过无线通讯模块传输至移动智能终端，移动智能终端以声音或屏幕显示的方式反馈训练结果；

（4）主控MCU根据放大的肌电信号生成生物反馈信号，生物反馈信号通过电刺激电路发出脉冲电流，脉冲电流通过信号线和STIM电极片，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激；或，移动智能终端通过无线通讯模块向主控MCU发送电刺激指令，主控MCU通过电刺激电路发出脉冲电流，脉冲电流通过信号线和STIM电极片，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激；

（5）重复步骤（2）至（4），持续采集肌电信号并更新生物反馈信号或刺激指令、形成新的神经肌肉电刺激，移动智能终端对结果进行实时反馈。

所述屏幕显示方式包括生成曲线图、动画、游戏。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点：本发明的智能盆底康复训练装置，体积小、成本低，用3.7V聚合物锂电池供电，用低功耗蓝牙模块与移动智能终端通讯，利用移动智能终端强大的数据处理功能和显示功能，进行肌电生物反馈训练和神经肌肉电刺激。通过控制成本，易于推广，方便患者在家庭中进行治疗；由于体积小，方便患者随身携带，在外出期间也可以使用；通过蓝牙模块进行通信，没有数据线的羁绊，使用方便；私密性好，较好的保护了使用者的个人隐私。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明主板的结构示意图。

图4为本发明上盖板的结构示意图。

图5为本发明键盘板的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明。

实施例1：如图1至图5所示的智能盆底肌康复训练装置，包括阴道电极和智能手机；阴道电极前端工作区域1为光滑的水滴状，内部为空腔结构，后端为T型手柄3；空腔侧壁对应窗口上布置有4个电极片11，空腔中部设有条形主板14，主板14上设有EMG+信号线、EMG-信号线、STIM+信号线、STIM-信号线、2.0mm4Pin单排弯针12、肌电放大电路、AD采样电路、主控MCU、电刺激电路、电源模块和蓝牙模块；T型手柄3与工作区域1连接处设置有充电接线柱4，充电接线柱4的内侧与电源模块的充电接口连接，外侧与充电座连接，电源模块与主控MCU、肌电放大电路、AD采样电路、电刺激电路和无线通讯模块均相连；EMG+信号线、EMG-信号线与肌电放大电路相连、肌电放大电路经AD采样电路与主控MCU相连，主控MCU与电刺激电路相连，电刺激电路与STIM+信号线、STIM-信号线相连，主控MCU通过蓝牙模块与智能手机相连，EMG+信号线、EMG-信号线、STIM+信号线、STIM-信号线均与2.0mm4Pin单排弯针12相连；阴道电极的内壁上设置有凸台13结构，上盖板2通过螺钉23固定在凸台13上，上盖板2设有2.0mm4Pin插座21以及与插座相连的4个探针22，每个探针22与1个电极片11相接触；上盖板2与主板14垂直相连，连接后主板14上的2.0mm4Pin单排弯针12正好插入上盖板上的2.0mm4Pin插座21，从而达到主板14上的EMG+信号线、EMG-信号线、STIM+信号线、STIM-信号线与4个电极片11连通的目的，连通后4个电极片分别作为EMG+电极、EMG-电极、STIM+电极、STIM-电极；主板14末端垂直相连有键盘板，键盘板上设置一个按键31、用于开关机，一个LED指示灯，用于指示开、关键状态及设备工作状态；T型手柄3设有与按键31对应的按压区32和LED指示灯显示区，对按压区施加外力，按动按键31。

EMG+电极、EMG-电极用于采集人体盆底表面肌电信号，STIM+电极、STIM-电极用于对人体盆底肌进行神经肌肉电刺激，EMG+电极、EMG-电极与肌电放大电路连接，EMG+电极和EMG-电极之间的电位差被肌电放大电路放大2000倍左右，送入AD采样电路、将模拟信号转换成数字信号，送入主控MCU，主控MCU通过蓝牙模块与智能手机通讯，智能手机上的APP软件接收盆底表面肌电的AD采样数据，进行数据处理分析，把结果以曲线图、动画、声音、游戏等方式反馈使用者，指导使用者进行盆底肌电生物反馈训练。智能手机APP软件也可以通过蓝牙模块向主控MCU发送电刺激指令，主控MCU控制电刺激电路发出脉冲电流，脉冲电流通过STIM+电极流经人体，从STIM-电极返回，从而形成对人体盆底肌的神经肌肉电刺激。也可以将肌电生物反馈功能和神经肌肉电刺激功能相结合，用人体盆底肌电信号触发神经肌肉电刺激，能达到更好的训练效果，也就是肌电触发电刺激功能。

利用上述智能盆底肌康复训练装置进行盆底肌康复训练方法，包括如下步骤：

（1）通过置于阴道中的阴道电极的EMG电极片采集盆底肌肉放松或收缩时产生的肌电信号；

（2）肌电信号通过信号线传输至肌电放大电路，被放大的肌电信号通过AD采样电路转换成数字信号输入至主控MCU；

（3）主控MCU将模拟信号处理后的结果通过无线通讯模块传输至移动智能终端，移动智能终端以声音或以生成曲线图、动画、游戏在屏幕上显示反馈训练结果；

（4）主控MCU根据放大的肌电信号生成生物反馈信号，生物反馈信号通过电刺激电路发出脉冲电流，脉冲电流通过信号线和STIM电极片，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激；或，移动智能终端通过无线通讯模块向主控MCU发送电刺激指令，主控MCU通过电刺激电路发出脉冲电流，脉冲电流通过信号线和STIM电极片，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激；

（5）重复步骤（2）至（4），持续采集肌电信号并更新生物反馈信号或刺激指令、形成新的神经肌肉电刺激，移动智能终端对结果进行实时反馈。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (8)

1.一种智能盆底肌康复训练装置，其特征在于：包括便携式阴道电极和移动智能终端，所述阴道电极包括设置在阴道电极外壁上的一对EMG电极片和一对STIM电极片，以及封装在所述阴道电极内部的与2对电极片分别相连的信号线、肌电放大电路、AD采样电路、主控MCU、电刺激电路、电源模块和无线通讯模块，所述电源模块与所述主控MCU、肌电放大电路、AD采样电路、电刺激电路和无线通讯模块均相连，所述EMG电极片用于采集盆底肌的肌电信号，肌电信号通过所述信号线传输至所述肌电放大电路，所述肌电放大电路通过所述AD采样电路与所述主控MCU相连，所述主控MCU通过所述无线通讯模块与所述移动智能终端通讯，所述移动智能终端用于存储训练方案和反馈训练结果，根据训练方案或结果发送电刺激指令，所述主控MCU根据所述肌电信号或者所述无线通讯模块接收的刺激指令控制所述电刺激电路发出脉冲电流，所述电刺激电路通过所述信号线与STIM电极片相连，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激。

2.根据权利要求1所述的智能盆底肌康复训练装置，其特征在于：所述阴道电极前端工作区域为光滑的水滴状，内部为空腔结构，后端为T型手柄区域；2对电极片均匀分布在所述空腔侧壁的对应窗口内；所述空腔中部设有条形主板，所述主板上设有所述信号线、肌电放大电路、AD采样电路、主控MCU、电刺激电路、电源模块和无线通讯模块，所述主板的前端设置有4Pin单排弯针，与设置有匹配的4Pin插座的上盖板垂直连接，所述上盖板上设有与4Pin插座相连的4个探针，4个探针与2对电极片分别接触相连；所述主板的末端垂直相连有键盘板，所述键盘板上设有用于开关机的按键和LED指示灯。

3.根据权利要求2所述的智能盆底肌康复训练装置，其特征在于：所述阴道电极的内壁上设置有凸台结构，所述上盖板通过螺钉固定在所述凸台上。

4.根据权利要求2所述的智能盆底肌康复训练装置，其特征在于：所述T型手柄上设有与所述按键对应的按压区和所述LED指示灯对应的显示区。

5.根据权利要求1所述的智能盆底肌康复训练装置，其特征在于：所述无线通讯模块为蓝牙模块，所述移动智能终端为智能手机或平板电脑。

6.根据权利要求1所述的智能盆底肌康复训练装置，其特征在于：所述T型手柄与所述工作区域连接处设置有充电接线柱，充电接线柱的内侧与电源模块的充电接口连接，外侧与充电座连接。

7.一种利用权利要求1至6任一所述智能盆底肌康复训练装置进行盆底肌康复训练方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）通过置于阴道中的阴道电极的EMG电极片采集盆底肌肉放松或收缩时产生的肌电信号；

（2）肌电信号通过信号线传输至肌电放大电路，被放大的肌电信号通过AD采样电路转换成数字信号输入至主控MCU；

（3）主控MCU将数字信号处理后的结果通过无线通讯模块传输至移动智能终端，移动智能终端以声音或屏幕显示的方式反馈训练结果；

（4）主控MCU根据采样的肌电信号生成生物反馈信号，生物反馈信号通过电刺激电路发出脉冲电流，脉冲电流通过信号线和STIM电极片，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激；或，移动智能终端通过无线通讯模块向主控MCU发送电刺激指令，主控MCU通过电刺激电路发出脉冲电流，脉冲电流通过信号线和STIM电极片，形成对盆底肌的神经肌肉电刺激；

（5）重复步骤（2）至（4），持续采集肌电信号并更新生物反馈信号或刺激指令、形成新的神经肌肉电刺激，移动智能终端对结果进行实时反馈。

8.根据权利要求7所述的盆底肌训练生物反馈方法，其特征在于：所述屏幕显示方式包括生成曲线图、动画、游戏。