CN105148404B - 基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法，其通过所述信号采集探头采集偏瘫患者的健康侧运动时的肌电信号，通过所述信号处理模块对该肌电信号进行分析处理，并控制触发探头采用同样大小的脉冲电流对瘫痪侧的同样部位刺激，促使瘫痪侧的产生同样的动作。所述基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法能够准确找出偏瘫患者在进行电激治疗时的准确穴位，降低对医护人员的专业知识及经验的要求，有效提高对偏瘫患者的治疗效果。

Description

基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其是指一种基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法。

背景技术

脑卒中，俗称中风，已经成为人类健康的第一大杀手，它具有发病率高、死亡率高、致残率高的特点。很多中风患者为偏瘫患者，又叫半身不遂，是指一侧上下肢、面肌运动障碍，是急性脑血管病的常见症状。临床研究发现，脑卒中后的偏瘫患者在日常生活中，经常表现为控制同一关节运动中的主动肌与拮抗肌的不协调，导致整个肢体在功能性活动中主动肌与拮抗肌之间的不协调活动，肢体表现为特征性的异常共同收缩模式。目前，对偏瘫患者的治疗包括功能性电刺激、电子生物反馈、关节活动度训练、肌肉牵伸训练，肌力训练、转移训练、步态训练等。其中，功能性电刺激需要针对偏瘫患者的偏瘫侧的肌肉进行刺激，需要针对不同的穴位或采用不同的参数进行操作以使患者偏瘫侧达到运动的目的，达到治疗的目的，但是在实际治疗中，即使是医护人员，也很难精准的找到正确的穴位，不能发挥很好的治疗效果。

发明内容

基于此，本发明提供一种基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法，其能够克服现有技术的缺陷，能够有效发挥功能性电刺激的治疗作用，达到很好的治疗效果。

其技术方案如下：

一种基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统，包括：

信号采集模块，其用于采集肌肉收缩信号，其包括有信号采集探头；

信号处理模块，其与所述信号采集模块电性连接，信号处理模块用于将采集到肌肉收缩信号转换为电信号获得肌电信号；对所述肌电信号进行运算和处理，获得产生该肌电信号所需要的脉冲电流的频率、脉宽，并根据所述脉冲电流的频率、脉宽发出动作命令；

触发模块，其包括触发探头，所述触发模块与所述信号处理模块电性连接，所述触发探头根据所述脉冲电流的频率执行相应的触发命令。

下面对进一步技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述信号采集探头所采集的健侧肢体部位与所述触发探头所刺激的偏瘫侧肢体部位分别为人体两侧肢体的对应位置。

在其中一个实施例中，其还包括与所述信号处理模块电极连接的人机交互模块，所述人机交互模块包括显示装置，所述显示装置用于实时显示所述信号处理模块的运行状态。

在其中一个实施例中，其还包括与所述信号处理模块电极连接的信号存储模块，用于存储所述信号采集模块采集到的所述肌肉收缩信号的特征参数。

一种基于肢体肌电信号触发的电刺激训练方法，该方法包括如下步骤：

(1)健康侧肢体动作，并获取健康侧肢体动作时的肌肉收缩信号；

(2)将所述肌肉收缩信号转换为肌电信号；

(3)以所述产生所述肌电信号强弱度一致的脉冲电流刺激瘫痪侧肢体的相应位置，刺激瘫痪侧肢体动作。

在其中一个实施例中，在步骤(3)中，改变瘫痪侧肢体的脉冲电流刺激位置，直至瘫痪侧的肢体发出与健康侧肢体相同的动作。

在其中一个实施例中，重复步骤(1)至步骤(3)，其中，步骤(1)中，健康侧肢体变化不同的动作。

本发明的有益效果在于：

上述基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法，其通过所述信号采集探头采集偏瘫患者的健康侧运动时的肌电信号，通过所述信号处理模块对该肌电信号进行分析处理，并控制触发探头采用同样大小的脉冲电流对瘫痪侧的同样部位刺激，促使瘫痪侧的产生同样的动作。所述基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统及训练方法所述基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统能够准确找出偏瘫患者在进行电激治疗时的准确部位，降低对医护人员的专业知识及经验的要求，有效提高对偏瘫患者的治疗效果。

附图说明

图1是本发明实施例所述的基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统的结构框图；

图2是本发明实施例所述的基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练方法的工作流程图。

附图标记说明：

10、信号采集模块，101、信号采集探头，20、信号处理模块，30、触发模块，301，触发探头，40、人机交互模块，401、显示装置，50、信号存储模块。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

一种基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统，包括：

如图1所示，信号采集模块10，其用于采集健侧肢体的肌肉收缩信号，其包括有信号采集探头101；

信号处理模块20，其与所述信号采集模块10电性连接，信号处理模块10用于将采集到肌肉收缩信号转换为电信号获得肌电信号；对所述肌电信号进行运算和处理，获得产生该肌电信号所需要的脉冲电流的频率、脉宽，并根据脉冲电流的频率、脉宽发出动作命令,支配偏瘫侧肢体对应部位的肌肉收缩产生相应的动作；

触发模块30，其包括触发探头301，所述触发模块30与所述信号处理模块20电性连接，所述触发探头301根据所述脉冲电流的频率执行相应的触发命令。

所述基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统通过所述信号采集探头101采集偏瘫患者的健康侧运动时的肌电信号，通过所述信号处理模块20对该肌电信号进行分析处理，并控制触发探头301采用同样大小的脉冲电流对偏瘫侧的同样部位刺激，促使偏瘫侧的产生同样的动作。所述基于肢体肌电信号触发的电刺激训练系统能够准确找出偏瘫患者在进行电激治疗时的准确部位，降低对医护人员的专业知识及经验的要求，有效提高对偏瘫患者的治疗效果。

所述信号采集探头101所采集健侧肢体的部位与所述触发探头301所刺激的偏瘫侧肢体部位分别为人体两侧肢体的对应位置。例如，假如偏瘫患者的左上肢为偏瘫侧，而右上肢为健康侧；将所述信号采集探头101放置右上肢健康侧的前臂背侧，通过信号采集探头101采集患者健康侧肢体在进行伸腕动作时的肌电信号；而所述触发探头301也相应放置于左上肢偏瘫侧的前臂背侧。

基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统还包括人机交互模块40，所述人机交互模块40与所述信号处理模块20电性连接，所述人机交互模块20包括显示装置401，所述显示装置401用于实时显示所述信号处理模块的运行状态；显示装置401还可以显示所述信号采集探头101所采集的肌电信号的电流值、频率及电压等。

基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统还包括信号存储模块50，所述信号存储模块50与所述信号处理模块20电性连接，用于存储所述信号采集模块101采集到的所述肌肉收缩信号的特征参数，以便对该些肌肉收缩信号的特征参数进行分析。

如图2所示，一种基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练方法，该方法包括如下步骤：

(1)健康侧肢体动作，并获取健康侧肢体动作时的肌肉收缩信号；

(2)将所述肌肉收缩信号转换为肌电信号；

(3)以所述产生所述肌电信号强弱度一致的脉冲电流刺激瘫痪侧肢体的相应位置，刺激瘫痪侧肢体动作。

其中，将信号采集探头101放置于需要采集的健康侧的肢体的某一部位处，例如放置于伸脉肌对应的部位；健康侧肢体动作(该动作会牵动伸脉肌收缩，产生伸脉的动作)，此时，所述信号采集探头101会采集桡骨肌在动作时的肌电信号，以将健康侧的伸腕肌群在动作时的肌肉收缩信号作为参照对象。

在收到健康侧的肢体活动时的肌肉收缩信号后，通过信号处理模块将该肌肉收缩信号转换为肌电信号；可以将肌电信号的频率、电流等参数通过所述人机交互模块的显示装置401显示。

而信号处理模块20根据所述肌电信号的频率、电压等值输出同样的脉冲电流，通过所述触发模块30的触发探头301刺激瘫痪侧的肢体发生动作；其中，触发探头301在瘫痪侧肢体的位置与信号采集探头101在健康侧肢体的位置相对应。例如，信号采集探头101采集右侧健康侧的伸碗肌群在动作时的肌电信号，触发探头301则触发左右瘫痪侧的桡骨肌处。

在步骤(3)中，改变瘫痪侧肢体的脉冲电流刺激位置，直至瘫痪侧的肢体发出与健康侧肢体相同的动作。在进行治疗时，对于缺乏护理知识的操作人员，其对肌肉位置的把握不是很准确，可以通过改变触发探头301在瘫痪侧的不同位置，当瘫痪侧肢体的触发位置与健康侧肢体的信号采集相同时，瘫痪侧的肢体会发出与健康侧肢体相同的动作，从而可以控制瘫痪侧的肢体能够做出需要的动作，达到治疗的目的。

在进行治疗时，一次动作达不到治疗的目的，可以重复步骤(1)至步骤(3)，其中，步骤(1)中，健康侧肢体变化不同的动作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统，其特征在于，包括：

信号采集模块，其用于采集肌肉收缩信号，其包括有信号采集探头；

信号处理模块，其与所述信号采集模块电性连接，信号处理模块用于将采集到的肌肉收缩信号转换为电信号获得肌电信号；对所述肌电信号进行运算和处理，获得产生该肌电信号所需要的脉冲电流的频率、脉宽，并根据所述脉冲电流的频率、脉宽发出动作命令；

触发模块，其包括触发探头，所述触发模块与所述信号处理模块电性连接，所述触发探头根据所述脉冲电流的频率执行相应的触发命令，信号处理模块根据所述肌电信号的频率、电压等值输出同样的脉冲电流，通过所述触发模块的触发探头刺激瘫痪侧的肢体发生动作，改变所述触发探头在瘫痪侧的不同位置，当瘫痪侧肢体的触发位置与健康侧肢体的信号采集位置相同时，瘫痪侧的肢体会发出与健康侧肢体相同的动作；

人机交互模块，其与所述信号处理模块电性连接，所述人机交互模块包括显示装置，所述显示装置用于实时显示所述信号处理模块的运行状态，显示装置还可以用于显示所述信号采集探头所采集的肌电信号的电流值、频率及电压。

2.根据权利要求1所述的基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统，其特征在于，所述信号采集探头所采集的健康侧肢体部位与所述触发探头所刺激的偏瘫侧肢体部位分别为人体两侧肢体的对应位置。

3.根据权利要求1所述的基于健侧肢体肌电信号触发的电刺激训练系统，其特征在于，其还包括与所述信号处理模块电性连接的信号存储模块，用于存储所述信号采集模块采集到的所述肌肉收缩信号的特征参数。