CN105188837B - 使用网状结构的生物信号测量和电刺激设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用皮肤电阻的生物电信号测量和电刺激设备。为此，根据本发明一个实施例的生物电信号测量和电刺激设备包括：衬垫，被形成为使得用于电刺激的多条水平线和竖直线以恒定的间隔彼此交叉；以及控制模块，电连接至所述衬垫，用于测量所述水平线和所述竖直线交叉的交叉点处的生物信号以获取患者的身体信息，并且在以所述身体信息为基础控制向所述水平线和所述竖直线供应的功率的同时产生电刺激。

Description

使用网状结构的生物信号测量和电刺激设备

技术领域

本发明涉及一种利用皮肤电阻的电刺激设备。更具体地，本发明涉及一种使用在其中形成水平电线和竖直电线的衬垫测量患者的皮肤电阻、电压、电流值及其波形，并从测量的值获取身体信息，且使用获取的身体信息产生电刺激的电刺激设备。

背景技术

存在通过指定皮肤电阻值与现有的肌电图测量机制和神经传导测量机制结合寻找治疗点的仪器。此外，存在通过对治疗点施加电刺激而诱发治疗效果的机制。

在测量肌电图以及神经传导时，可通过操作者的经验和解剖学知识获得用于根据神经传导速度测量波形以及测量肌肉激活电位的测量点，因此非医学专家很难寻找测量点，并且在测量测量点时，已使用了测量一个或两个测量点并再次测量其他测量点的方法，而不是同时测量多个部分。

在实施电刺激治疗时，一旦对治疗点施加刺激，附于皮肤上的宽导电衬垫就通过干针(电针)将刺激施加到皮肤内部，在对准确位置的刺激上存在限制。

此背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，且因此，可能包含不形成在这个国家对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供一种具有以下优点的电刺激设备：能够通过测量患者的身体部分的生物信号而不用单独的医学知识，且在多个部分中同时实施测量，通过寻找用于刺激的准确位置部分，在没有单独的装置的情况下使用对应的衬垫实施测量和刺激。

本发明示例性实施例提供一种生物信号测量以及电刺激设备，包括：衬垫，用于电刺激的多条水平电线和竖直电线在所述衬垫中被形成为交叉；以及控制模块，电连接至所述衬垫，以通过测量所述水平电线和所述竖直电线交叉的交叉点的生物信号来获取患者的身体信息，且使得能够在使用所述身体信息控制向所述水平电线和所述竖直电线供应的功率的同时产生电刺激。本发明示例性实施例提供了一种生物信号测量和电刺激设备，包括：衬垫，用于电刺激的多条水平电线和竖直电线在所述衬垫中被形成为交叉；以及控制模块，电连接至所述衬垫，以通过测量所述水平电线和所述竖直电线交叉的交叉点的生物信号来获取患者的身体信息，且使得能够在使用所述身体信息控制向所述水平电线和所述竖直电线供应的功率的同时产生电刺激。

所述控制模块可以测量流向所述交叉点的电信号。

在根据本发明第一示例性实施例的生物信号测量和电刺激设备中，所述水平电线和所述竖直电线可被设置为在其交叉点处具有恒定间隙，且所述控制模块可以通过能够在连接至期望的交叉点的所述水平电线和所述竖直电线之间产生预定的电势差而使电流流动来测量生物信号或产生电刺激。

在根据本发明第二示例性实施例的生物信号测量和电刺激设备中，半导体元件可被设置在所述水平电线和所述竖直电线之间，且所述控制模块可控制所述半导体元件，以通过使电流在期望的交叉点处流动，来测量所述交叉点处的生物信号，或在所述交叉点处产生电刺激。

在两种示例性实施例中，所述交叉部分可形成有是导体的电极或用于电极的粘合胶，且所述交叉点的周围可形成有中绝缘体的粘合结构或粘合胶。

在根据本发明第一示例性实施例的生物信号测量和电刺激设备中，在所述交叉点处，所述水平电线和所述竖直电线可通过绝缘材料绝缘，且在所述间隙处，进一步提供用于在产生所述电刺激时减小电阻的导电材料。

在所述衬垫中，可形成用于透气的穿孔部分。

所述衬垫可具有环形、椭圆形、正方形、矩形、手套形、袜子形、带形、帽形和服装形中的一种。

所述生物信号可表示皮肤电阻，且所述控制模块可计算所述交叉点的皮肤电阻的第一平均值，将具有所述第一平均值或更小的皮肤电阻的交叉点设置成所述交叉点中的参考点，计算所述参考点处的皮肤电阻的第二平均值，将具有所述第二平均值或更小的皮肤电阻的参考点确定为所述参考点中的治疗点，并且在所述治疗点处产生电刺激。所述控制模块可在对应的治疗点处的皮肤电阻值达到所述第二平均值时，停止所述对应的治疗点处的电刺激。

所述生物信号可为电信号，且所述控制模块可计算所述交叉点的电信号测量值的标准偏差，在所述电信号测量值偏离预定阈值时使用除了偏离所述预定阈值的电信号测量值之外的其余点的电信号测量值来确定治疗点，并且在所述治疗点处产生电刺激。

所述生物信号可为电信号，且所述控制模块可在患者的特定操作中寻找其中肌肉电信号和神经电信号的改变量为预定阈值或更大的部分，并且在对应部分中产生用于肌肉收缩的电刺激。

所述生物信号可为电信号，所述控制模块可向交叉点施加顺序的电刺激，以便寻找引起与患者的特定操作的每个肌肉电信号和神经电信号类似的信号的肌肉和神经的电刺激部分，寻找肌肉收缩引起点以及神经刺激引起点，并进行控制以通过对所述引起点施加电刺激而引起针对特定操作的肌肉收缩。

根据本发明，能够从测量值(例如，每个身体部分的阻抗、电压和电流值及其波形)获取生物信号，而不需要对应领域的知识，且通过使用获取的生物信号对身体部分施加电刺激，能够有效地实施治疗。

此外，根据本发明，通过增强寻找准确的身体点、测量生物信号并施加电刺激的现有设备的不便性，多个点的生物信号可通过将衬垫附于身体部分而被同时测量，且电刺激可用同一衬垫同时或顺序施加。

此外，根据本发明，由于设置了多条水平电线以及竖直电线，可同时对多个坐标实施电刺激，可自动设置治疗部分的坐标，且可通过根据治疗等级自动改变电刺激坐标，能够有效地实施治疗。

此外，根据本发明，通过使用与每个患者的身体部分对应的形式的衬垫，在日常生活中，衬垫能够容易地可拆卸地附至身体部分，且可容易地实施治疗。

附图说明

图1是说明了根据本发明示例性实施例的电刺激设备的透视图。

图2是说明了根据本发明示例性实施例的电刺激设备的操作的示意图。

图3是说明了根据本发明示例性实施例的电刺激设备的控制模块的配置的框图。

图4是说明了根据本发明第一示例性实施例的衬垫的结构的图。

图5A至5C是说明了根据本发明第二示例性实施例的衬垫的结构的图。

图6是说明了根据本发明示例性实施例的电刺激设备的操作的流程图。

图7是使用颜色说明了手臂内部的皮肤电阻值的分布的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

提供本发明的示例性实施例以进一步向本领域普通技术人员完整描述本发明，且可以多种不同形式改变下面的示例性实施例，并且在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

提供本发明的示例性实施例以进一步向本领域普通技术人员完整描述本发明，且可以多种不同形式改变下面的示例性实施例，并且本发明的范围不受限于下面的示例性实施例。这些示例性实施例使得能够进一步完整本公开，且被提供以向本领域普通技术人员完整地传达本发明的精神。

本说明书中使用的术语用于描述具体的示例性实施例，且不限制本发明。如本说明书中所用的，单数形式可包括复数形式，除非明确表示不同情况。本说明书中所用的“包括”的意思指明所描述的形状、数字、步骤、操作、构件、元件、和/或其组的存在，但不排除存在或增加至少另一个形状、数字、、操作、构件、元件、和/或其组。如本说明书中所用的，术语“和/或”包括对应的列出项目中的任一个以及至少一个全部的组合。

在本说明书中，词语“第一”和“第二”用于描述各种构件、区域、和/或部分，但这些构件、部件、区域、层、和/或部分不应被这些词语限制。这些词语不表示具体顺序、纵向关系、或优势，而是用于区分一个构件、区域、或部分与另一个构件、区域或部分。因此，下文中描述的第一构件、区域、或部分可表示第二构件、区域、或部分，而不脱离本发明的教导。

下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。在附图中，可根据例如生产技术和/或公差改变示出的形状。因此，本发明的示例性实施例不受限于本说明书中示出的区域的具体形状，而应包括例如可在生产期间发生的形状的改变。

图1是说明了根据本发明示例性实施例的电刺激设备的透视图。

参照图1，根据本发明示例性实施例的生物信号测量和电刺激设备100包括衬垫120以及控制模块140。

衬垫120由例如硅和聚氨酯的缓冲材料制成，并且水平电线和竖直电线被设置为在衬垫中交叉，其间存在预定间隙。

在图1中，衬垫120形成为四边形，但可形成为其他形状，例如圆形、椭圆形、正方形、矩形、袜子形、手套形、帽形、带形以及服装形，且衬垫120中可形成有透气用的穿孔部分。在此情况下，袜子形是穿在患者的脚上的形式，并且手套形是戴在患者的手上的形式。这种形式的衬垫120接触患者的将被使用的特定身体部分。

控制模块140通过线缆连接至衬垫120，且通过对衬垫120施加电流和电压的功率，控制模块140通过衬垫120测量患者的身体部分的生物信号，使用测量的生物信号获取患者的身体信息，并基于获取的身体信息在患者的身体部分中产生电刺激。在这种情况下，生物电信号可表示皮肤电阻、电压、电流值及其波形信息。在根据本发明第一示例性实施例的生物信号测量和电刺激设备中，在根据身体信息确定将作为治疗目标的治疗部分时，为了向治疗部分施加低频或高频的电刺激，接通开关使得正(+)电极和负(-)电极的电力流到每个坐标的水平电线和竖直电线，并且电刺激发生。在这种情况下，最强的电刺激被施加到两条电线的交叉部分，其是最邻近正(+)电极和负(-)电极的位置，这是因为刺激的强度随着到两条电线的交叉点的距离增加由于电阻增加而逐渐减弱。因此，在水平电线和竖直电线的交叉点处，最强的电刺激发生，以实施治疗操作。

通过这种方法，控制模块140可对形成在衬垫120中的水平电线和竖直电线交叉的多个交叉点全部施加电刺激，或可选择性地对其一部分施加电刺激。

此外，根据本发明第一示例性实施例的生物信号测量和电刺激设备可使用能够通过每个坐标的开关功能进行控制的结构来施加生物信号和刺激，其中使用PNP型晶体管30通过发射极的电流施加来实现开关功能。

将参照图2至7详细描述根据本发明第一和第二示例性实施例的生物信号测量和电刺激设备。

此外，除了上述方法外，可使用将每个电极设置在衬垫的皮肤粘结面处并将外部地电极设置在衬垫的周围表面处、并且以将各电极直接连接和控制到输入和输出端口(I/O端口)的一个单元而形成的方法。在这种情况下，单元的数量可根据生物信号测量或电刺激目标的范围适当地增加或减少。

在本发明中，可使用肌电图、神经传导、心电图、脑电图、以及功能性电刺激技术，且本发明可应用到根据通过针治疗点寻找和探针进行的韩国传统医疗的治疗。

具体地，肌电图(EMG)和神经传导速度(NCV)被用于通过对肌肉系统和神经系统施加电刺激并分析测量的信号来分析身体信息，且功能性电刺激(FES)是通过对麻痹的肌肉施加电刺激来恢复最初给定的功能的治疗操作。它使用基本上相同的原理，掌握患者的身体信息，并在根据韩国传统医疗的针治疗点寻找和探针或现代医疗中通过分析根据这种电刺激的信号来施加电刺激。

在神经传导测试中，为了对例如手指施加电刺激并测量神经传导，使用感觉神经测试从附到神经所穿过的部分上的电极提取在神经被电刺激激活时出现的电信号，且对于手臂或腿的特定部分中的多个神经的神经传导测试，应在每个神经传导路径处实施多次测试。

一旦使用本发明，在衬垫的各坐标中被估计为人体神经传导路径的线的起点被确定为用于确定神经传导的电刺激电极的坐标时，在对该起点施加电刺激时，且在对该电极坐标施加电刺激时，测量是否在其他坐标处提取到在传导神经时出现的诸如电流和电压的预定波形及幅度之类的与神经传导相对应的信号。

例如，在从手臂的手腕到手肘进行测量时，顺序对手腕周围的每个坐标施加电刺激，且在手肘部分的坐标处提取电信号。在这种情况下，对于正中神经、桡神经以及尺神经(是从手腕到手肘的神经)中的每个神经，现有的神经传导测试器应实施测试三次，且应在测量点不准确时再次实施测试，但在使用本发明时，可用一次测试实施测量。

此外，在现有的神经传导测试中，由于用一个或两个电极实施测量点和刺激点之间的部分的测量，所以在中间神经传导部分中出现异常时，为了寻找问题部分，应精细地实施多次测量，但在使用本发明时，可通过坐标间隙使用误差通过一次测试找到异常部分。

因此，利用本发明的神经传导测试的特征在于：由于可进行测量的电极有许多，所以仅使用一次测试就可精确测量神经移动路径以及神经传导，并且能够精确寻找神经移动路径中具有异常的部分。

通过以这种方式实施肌电图，可同时测量多个部分。

此外，在通过使用本发明刺激衬垫的每个坐标、或像肌电图或神经传导测量那样在通过测量生物电信号对另一部分进行刺激之后引起特定的肌肉收缩的治疗方法(例如，FES)中，在寻找正确的肌肉(特定肌肉收缩最频繁发生的肌肉)的刺激部分然后通过引起对该部分施加电刺激的收缩对该部分进行治疗的方法中，该治疗方法被用于治疗。上述方法给出对治疗坐标的、同时引起收缩的电刺激的频率和波长的改变，寻找与通过生物信号测量方法的反应水平相比具有最大治疗效果的波形，并且使用该频率和波形实施治疗。也即，通过上述方法，获得与每个肌肉和患者的治疗相对应的电刺激的诸如波形和频率强度之类的生物信号，且根据该生物信号实施治疗。

图2是说明了根据本发明示例性实施例的电刺激设备的操作的示意图，且图3是说明了根据本发明示例性实施例的电刺激设备的控制模块的配置的框图。

参照图3，控制模块140包括开关模块142、开关模块144以及控制器146。开关模块142和144实施对施加至电线的功率的开/关进行控制的功能，并且控制器146控制开关模块142和144以实施对根据本发明的生物电信号测量和电刺激设备100的整体操作进行控制的功能。

根据本发明，通过经由电极同时测量肌电图或神经传导，来识别具有最大信号的大部分、具有异常信号的部分或治疗部分，且在通过对该部分施加具有预定波形的强度和频率的电信号而施加刺激之后，在逐渐改变波形、频率和强度的同时，通过重复生物信号测量来检测最有效的刺激，且因此继续施加刺激。

对于肌肉收缩，需要通过神经的刺激，但由于神经传导的异常，很难对肌肉运动发生异常的患者实施刺激。因此，在神经信号较弱时(像神经麻痹患者)，通过经由对信号进行放大而直接向对应的肌肉施加刺激，可引起肌肉运动。也即，通过测量特定的肌肉传导，在刺激量是预定值或更小时，通过识别患者使用肌肉的意图来测量损坏的神经的微信号，该信号被放大，且通过对神经所控制的肌肉施加具有与神经刺激成正比的幅度的电刺激，可引起肌肉收缩。

通过在肌肉矫正运动中通过这种治疗促进神经和肌肉的结合运动的恢复，可比仅实施肌肉矫正治疗时更有效地实施矫正治疗。

如图2中示出的，在根据本发明的生物信号测量和电刺激设备中，水平电线A1,A2,A3,A4,A5和A6在衬垫120中被形成为具有预定间隙，且竖直电线B1,B2，B3,B4,B5和B6被形成为具有预定间隙，且与水平电线A1,A2,A3,A4,A5和A6正交。

水平电线A1-A6连接至开关模块142，而竖直电线B1-B6连接至开关模块144。开关模块142和144各自实施对以下进行控制的功能：施加至水平电线A1-A6和竖直电线B1-B6的功率的开/关，通过这种操作测量每条电线的交叉点处患者身体部分的生物信号，并产生电刺激。

在这种情况下，水平电线A1-A6以及竖直电线B1-B6可以以预定间隙设置，或者可通过半导体元件连接。在水平电线A1-A6和竖直电线B1-B6以预定间隙设置在交叉点处时，水平电线A1-A6和竖直电线B1-B6可以被设置为具有大约5cm内的间隙。预定间隙可根据衬垫120的大小以及作为治疗目标的身体部分的特性进行各种改变。

在这种情况下，可通过测量通过在水平电线A1-A6和竖直电线B1-B6中产生的电势差而流动的电流的值来实施生物信号的测量或电刺激的产生，且其详细的描述如下。

在形成用于测量生物信号的电极时，例如在开关模块142通过控制器146的控制接通A1之后，开关模块144从B1到Bn顺序接通，因此在各坐标处形成随机测量电极，使得生物信号可被测量，并且通过使用此方法实施直到An的测量，可获得从坐标(A1,B1)到坐标(An,Bn)的坐标中的每个坐标的生物信号。

如图2中示出的，在每个交叉点处设置绝缘材料使得水平电线A1-A6和竖直电线B1-B6彼此电绝缘。在这种情况下，水平电线和竖直电线可以利用绝缘材料无间隙地被设置在彼此绝缘的状态，但优选的是水平电线和竖直电线被设置为具有恒定间隙。

在这种情况下，恒定间隙可被设置为各种长度，但可形成为具有例如1mm的长度。在间隙处或交叉部分处可进一步设置诸如金之类的用于减小电阻的导电材料。

特别地，在产生电刺激时，如果正(+)电压和负(-)电压分别施加到水平电线和竖直电线，则水平电线和竖直电线通过绝缘材料绝缘，因此电流不会流到患者的皮肤，但在施加预定阈值或更大的电势差时，电流流到患者的皮肤，即使用这种方法对患者皮肤施加电刺激。

图4是上述内容的示意图(即，图4说明了根据第一示例性实施例的衬垫的结构)。也即，如图4中示出的，水平电线和竖直电线被设置为交叉，且通过绝缘材料进行保护以维持不短路的状态。在这种情况下，在交叉部分的水平电线和竖直电线中，为了暴露出部分导体，可以剥离绝缘体，且在施加预定的电压或更大的电压时，电流可经由皮肤从正(+)电极电线流到负(-)电极电线。

在这种情况下，如图2中示出的，可形成一个衬垫120，但也可形成两个衬垫。在形成一个衬垫120时，衬垫120的外边缘部分可接地。

在形成两个衬垫时，每个衬垫的外边缘部分可接地，且每个衬垫的地可电连接至另一个衬垫的电线内部。这是针对这种情况：在测量生物信号时，需要地被隔开预定距离。

例如，在测量皮肤电阻时，当测量左手的治疗坐标，右手成为参考点，并且在寻找右手的治疗点时，如果左手成为参考点，则手背的不同点和参考点之间的距离是恒定的，因此在测量每个皮肤电阻时，根据各参考点之间的误差减小。在测量右手背部的皮肤电阻时，通过将一个衬垫固定在左手的背部，并将另一个衬垫与右手的背部相接触，可实施测量。

此外，在测量肌电图和神经传导时，可利用神经传导和肌电图的电信号的行进方向上的线(竖直或水平)，来测量肌电图和神经传导。

也即，如图2中示出的，通过位于皮肤接触面处的线A和B施加电流，且在这种情况下，测量方法采取如在电阻测量设备中那样测量皮肤的特定点的类型。由于电流在具有最短距离和最低电阻的方向被施加，所以在测量诸如电阻之类的信号时，可测量A和B之间的最短距离的位置(用于测量的点)。

因此，在图2中，线A和B的交叉部分变成测量点，并且在施加电刺激时，使用同样的原理在A和B的交叉部分中施加电流，同时施加电刺激到身体部分。

如图5A至5C示出的，另一个衬垫可包括使用半导体元件的结构(即，图5A至5C说明了根据第二示例性实施例的衬垫的结构)。

参照图5A，在皮肤内聚衬垫40中，水平电线10和竖直电线20被设置成交叉，且水平电线10通过PNP型晶体管30连接至竖直电线20。

图5B说明了图5A的结构的侧面的剖视图。也即，在顶部形成水平电线10，在水平电线10的下部设置PNP型晶体管30，且PNP型晶体管30的下部接触皮肤内聚衬垫40。

图5C是说明了皮肤内聚衬垫40的图，皮肤内聚衬垫40被形成有导电部分42以及不导电部分44。导电部分42以复数形式形成在对应于PNP型晶体管30的下部的位置处，且可被形成为具有导电凝聚胶或其他导电材料。不导电部分44由不导电材料制成。

PNP型晶体管30上面的p型半导体对应于发射极，中间的n型半导体对应于基极，且下面的p型半导体对应于集电极。水平电线10粘合至上面的p型半导体的上部，且竖直电线20粘合至中间的基极。在该晶体管中，由于电流流到基极，所以电流从发射极在向集电极的方向流动。

因此，在预定的电流流到连接至发射极的水平电线时，如果电流未流向连接至基极的竖直电线，则电流不会在连接至集电极的皮肤的方向上流动，并且在电流流向竖直电线时，电流在连接至集电极的皮肤的方向上流动。

在期望的坐标是(A2，B10)时(其中，A表示水平电线，B表示竖直电线，且数字是多条电线的序号)，预定电压或更大电压的电流施加到A2，且在电流流向B10时，电流向坐标(A2，B10)流动。

这种方法甚至可在同时刺激多个坐标集时使用。也即，在刺激坐标(A2,B10)、(A2,B15)、(A5,B15)以及(A3,B5)时，电流被施加到水平电线A2、A3和A5，并且在电流被施加到竖直电线B5、B10和B15时，电流可流向各坐标。

该方法使电流能够朝向皮肤流动，但在使用NPN型晶体管时，可使电流从皮肤侧朝向电线流动。

在前面的描述中说明了PNP型半导体，但为了使电流能够朝向皮肤流动或使电流能够从皮肤朝向电线流动，可使用NPN型晶体管和PNP型晶体管中的每一个，或可同时使用，且可使用其他半导体元件。

在获取身体信息时，根据本发明的控制模块140可施加1-10V的电压和10-50μA的电流，且在电刺激发生时，控制模块140可施加50-100V的电压以及5-20mA的电流。

在前面的示例性实施例中，已描述了通过产生电势差或通过本发明的控制模块140控制交叉点处的半导体元件使得电流能够流动，从而进行生物信号的测量，但控制模块140可在不产生电势差或不使电流能够在交叉点处流动的情况下测量电流，由此测量生物信号。也即，控制模块140可包括测量向皮肤流动的微电流的电流计。

因此，这种方法可应用于对人体中发生的诸如微电流和波形之类的生物电信号进行测量的心电图(ECG)和脑电图(EEG)。

下文中，将参照图6详细描述根据本发明的电刺激设备获取患者的生物信号并产生电刺激的方法。

图6是说明了根据本发明示例性实施例的电刺激设备的操作的流程图。

首先，将衬垫120置于患者的特定身体部分，并测量每个交叉点的生物信号(S610)。如上所述，水平电线A1-A6和竖直电线B1-B6以预定间隙设置，且在水平电线A1-A6和竖直电线B1-B6以这种方式设置时，可获得皮肤的每个坐标交叉点(An,Bn)的生物信号(例如，电阻)，且可对每个坐标集施加电刺激。

例如，在水平电线A5和竖直电线B1的开关被接通之后，在使用水平电线和竖直电线作为端子测量电阻时，具有不同电阻值的点可出现在坐标周围。也即，皮肤电阻值不同的点变成电刺激点。

已经描述了寻找皮肤电阻值不同的点的示例，但如上所述的，本发明可被用于利用对肌肉的电力和电刺激的电势差进行测量的仪器进行的肌电图和神经传导测量。

在步骤610，在以整个衬垫坐标为基础测量皮肤电阻时，计算整个阻抗平均值(即，交叉点的皮肤电阻的第一平均值)(S620)。此后，在各交叉点中，具有第一平均值或更小的皮肤电阻值的交叉点被设置为参考点(S630)。

在参考点处，计算皮肤电阻的第二平均值(S640)。在这种情况下，在各参考点中，将具有第二平均值或更小的皮肤电阻的参考点确定为治疗点(S650)，且在治疗点处发生电刺激(S660)。

在这种情况下，作为在治疗点处产生电刺激的方法，可使用以每个坐标为基础顺序产生电刺激的方法，且其详细的方法如下。

参照图2，水平电线A1-A6和竖直电线B1-B6的交叉点存在，且在不重叠的坐标范围内，例如(A1,B1)、(A2,B2)和(A3,B3)，电刺激可同时发生。在存在五个治疗坐标时，可使用同时对五个治疗坐标中的各治疗坐标施加电刺激、并对其余治疗坐标施加电刺激的方法，或可使用从第一时间开始顺序对每个治疗点施加电刺激的方法。可替代地，可使用通过随机方法交替对预定数量的治疗点施加电刺激的方法。

在以这种方式对治疗点施加电刺激时，治疗点的电阻值逐渐达到远离第一电阻值的平均值，且在治疗点的电阻值达到第二平均值时，认为治疗完成，因此不再需要施加电刺激。

因此，确定治疗点处的整个皮肤电阻值是否大于或等于第二平均值(S670)，且如果治疗点处的整个皮肤电阻值大于或等于第二平均值，则停止电刺激(S680)。

如果治疗点处的整个皮肤电阻值小于第二平均值，则程序返回步骤S610，且再次以衬垫坐标为基础测量皮肤电阻，并重复前述步骤。在此方法的治疗过程中，可能出现新的治疗点，且即使在这种情况下，为了容易且完整地实施治疗，可通过调整刺激量和刺激时间来调整治疗效率。

在这种情况下，可实施不需要返回到步骤610，而在步骤660施加电刺激直至治疗点处的皮肤电阻值达到第二平均值的方法。

但是，即使治疗完成，即，即使整个治疗点的阻抗值达到平均值、每个坐标的平均值，也存在平均值或更小的坐标(治疗点)以及电阻是平均值或更大的坐标(治疗点)。但是，此时，坐标的阻抗值的差异减小很多，因此减小到远小于第一治疗点的平均值与治疗点的平均值之间的差异。因此，在阻抗值减小到预定差值或更小时(例如，在第一两个值减小到差值的50％或更小时)，认识到所有治疗点的治疗完成，且可终止治疗。

图7是使用颜色说明了手臂内部的皮肤电阻值的分布的图。根据使用根据本发明的具有网状结构的生物电信号测量和电刺激装置，如图7中示出的，可同时测量诸如每个点的电阻之类的生物电信号，同时可对必要的位置施加电刺激。

在前面的描述中，已参照附图详细描述了本发明的示例性实施例。但是，描述示例性实施例是为了解释本发明，且本发明不受限于此。虽然已结合当前认为是可实施的示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不受限于所公开的实施例，而是相反旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

【工业实用性】

本发明可用在生物信号测量和电刺激设备的生产领域。

Claims (15)

1.一种生物信号测量和电刺激设备，包括：

衬垫，用于电刺激的多条水平电线和竖直电线在所述衬垫中被形成为交叉；以及

控制模块，电连接至所述衬垫，以通过测量所述水平电线和所述竖直电线交叉的交叉点处的生物信号来获取患者的身体状态信息，且使得能够在使用所述身体状态信息控制向所述水平电线和所述竖直电线供应的功率的同时产生电刺激；

其中所述控制模块测量流向所述交叉点的电信号；

其中所述水平电线和所述竖直电线被分开设置为在其交叉点处具有恒定间隙，且

所述控制模块能够通过在连接至期望的交叉点的所述水平电线和所述竖直电线之间产生预定的电势差而使电流流动，以产生电刺激。

2.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中，半导体元件被设置在所述水平电线和所述竖直电线之间，且

所述控制模块控制所述半导体元件，以使电流在期望的交叉点处流动，并在所述交叉点处产生电刺激。

3.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中，所述交叉部分形成有是导体的电极或用于电极的粘合胶，且所述交叉点的周围形成有是绝缘体的粘合结构。

4.根据权利要求3所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述粘合结构为粘合胶。

5.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中在所述交叉点处，所述水平电线和所述竖直电线通过绝缘材料绝缘，且

在所述间隙处，进一步提供用于在产生所述电刺激时减小电阻的导电材料。

6.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中用于透气的穿孔部分形成在所述衬垫中。

7.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述衬垫具有环形、椭圆形、正方形和矩形中的一种。

8.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述衬垫具有手套形、袜子形、带形、帽形和服装形中的一种。

9.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述生物信号表示皮肤电阻，且所述控制模块计算测量的所述交叉点的皮肤电阻的第一平均值，将具有所述第一平均值或更小的皮肤电阻的交叉点设置成所述交叉点中的参考点，计算所述参考点处的皮肤电阻的第二平均值，将具有所述第二平均值或更小的皮肤电阻的参考点确定为所述参考点中的治疗点，并且在所述治疗点处产生电刺激。

10.根据权利要求9所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述控制模块在对应的治疗点处的皮肤电阻值达到所述第二平均值时，停止该治疗点处的电刺激。

11.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述生物信号为电信号，且所述控制模块计算所述交叉点处的电信号测量值的标准偏差，在所述电信号测量值偏离预定阈值时使用除了偏离所述预定阈值的电信号测量值之外的其余点的电信号测量值来确定治疗点，并且在所述治疗点处产生电刺激。

12.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述生物信号为电信号，且所述控制模块在患者的特定操作中寻找其中肌肉电信号和神经电信号的改变量为预定阈值或更大的部分，并且在对应部分中产生用于肌肉收缩的电刺激。

13.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述生物信号为电信号，所述控制模块向交叉点施加顺序的电刺激，以便寻找引起与患者的特定操作的每个肌肉电信号和神经电信号类似的信号的肌肉和神经的电刺激部分，寻找引起肌肉收缩以及神经刺激的点，并进行控制以通过对所述点施加电刺激而引起针对特定操作的肌肉收缩。

14.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述生物信号为电信号，且所述控制模块对所述交叉点中的一个点施加电刺激，检测其他坐标处的电流、电压或波形，并计算被施加电刺激的点与所述其他坐标之间的距离。

15.根据权利要求1所述的生物信号测量和电刺激设备，其中所述生物信号为电信号，且所述控制模块在所述交叉点处测量人体的心脏中发生的电信号及所述人体的大脑中发生的电信号。