CN105212926A - 智能无线生物反馈监测器及盆底训练器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盆底训练器械领域，尤其是涉及一种智能无线生物反馈监测器及盆底训练器。所述智能无线生物反馈监测器包括：具有至少一个检测位置变化的加速度传感器的壳体；数据处理单元，设置在所述壳体内，包括电源模块、接收及存储模块、开关模块以及第一无线通信模块；加速度传感器将数据送至接收及存储模块，再通过第一无线通信模块送出；手持终端，包括第二无线通信模块及显示模块，第二无线通信模块接收第一无线通信模块发送的数据，并通过显示模块显示。智能无线生物反馈监测器可以与现有盆底训练器结合使用。本发明实现了在所有功能位的生物反馈治疗和练习，并通过无线技术实现数据的采集和上传，同时实现对探头工作模式的控制。

Description

智能无线生物反馈监测器及盆底训练器

技术领域

本发明涉及盆底训练器械领域，尤其是涉及一种智能无线生物反馈监测器及盆底训练器。

背景技术

生物反馈(biofeedback)又称生物回授。它在不同的场合下具有不同的涵义，既可以指有机体内发生的一种过程；又可以表示一种方法；还可以表示一种特殊的治疗手段。

盆底训练器械通常被用于诊断以及在家庭或非医疗环境下女性或男性用于包括肌肉收缩的骨盆底肌肉训练，目的是在分娩后保持肌肉的力量以预防尿失禁，或增加已经患有泌尿或排泄失禁的患者的肌肉力量，用于治疗失禁。

尿失禁，特别是在绝经后的妇女中的发病率估计是该人群的22％到42％，被送进养老院中的老年妇女的发病率可达到50％到70％。其最普通的形式是应激性尿失禁。失禁可能是由膀胱压力突然增加并超过了尿道阻力引起的。这种压力的增加出现在诸如咳嗽、喷嚏、举起重物或其他类似活动的情况下。

女性的克制力是由骨盆底肌肉、筋膜结构、神经、支撑韧带和阴道的整体正常功能维持的。各种不同的理论，例如，Shafik的“普通括约肌”概念，Delancey的“吊床”假设和Petros和Ulmsten的“整体理论”，都是用来解释这个整体系统是如何强制进行克制的。骨盆底组织正常功能的重要作用和这些理论相同。

即使一个或多个涉及克制机能的结构失去作用，通过增加未受影响组织的效力，也可能保持克制力。因此在某些情况下，应激性尿失禁可能是由于其他组织不能补偿其作用的结果，例如，骨盆底肌肉的肌力的减少，肌肉耐力的减少或主动和被动协调性地降低。不同的研究表明，骨盆底肌肉在保持克制尿的过程中具有重要作用。适当的骨盆底肌肉训练可以增强骨盆底的结构，此训练增加了该结构保持克制机能的能力，从而降低或消除尿失禁的发生。

目前常用的盆底训练器械有以下两种：

(1)阴道、肛门肌电探头，由探头体、信号输入输出接口和信号导线构成，探头体的本体为绝缘体，由头部和尾部构成，其头部为等径的圆棒形，其尾部紧接头部，呈棒形，与头部顺滑过渡连接，在探头体的头部表面装配有若干接触电极，每个接触电极与探头体内的电极引线连接，各电极引线汇集于探头体的尾端，通过信号导线引出并连接到信号输入输出接口中的插销。探头与产生探测/剌激电流信号(低频脉冲电流信号)兼接收生物反馈信号的仪器配合，可向阴道或肛门内的粘膜发出探测或剌激电流，并使电剌激盆底肌肉后并产生收缩运动的生物反馈信号回传，可用于测量阴道、肛门盆底肌肉张紧度或作为电刺激锻炼盆底肌肉的器具。

这类供患者单独使用的肌电探头通常为实心或半实心设计，重量较重，造成肌电探头在阴道和肛门内的体位保持力很差，患者在治疗和练习时通常需要平躺。这类肌电探头普遍存在的问题是，当患者试图从卧姿变换到其他姿势时，探头会从阴道或肛门内滑落，而且容易产生不适感。

(2)阴道压力-张力气囊探头，是一种可用于锻炼和测量阴道收缩力度的装置。其结构包括:可充气的囊形体、输气软管、充气装置和压力表，可充气的囊形体由软胶气囊和套装入其内腔的圆管状的支撑体构成，该圆管状的支撑体中设有进气通道，有出气孔通到软胶气囊的内腔，而在圆管状的支撑体的外端形成进气接口，该进气接口与输气软管的一端连接，输气软管的另一端与充气装置和压力表连接。阴道压力-张力探头可用于妇女，特别是孕妇阴道弹性和收缩力的保健和辅助治疗。

这类探头需要手动充气，难以实时调整。

目前有一种新型电极探头(Periform⁺)，采用框架式设计，重量轻，在放入阴道和保持力方面体现出人体工程学特性，即便在活动中如站立或走动时使用也不会从阴道内滑落，适用于所有功能位的生物反馈练习和电刺激治疗。在电极(探头)的外缘位置，可以插接盆底收缩指示杆(简称PFCI)，使患者在进行生物反馈练习时，可以通过观察杆头上下移动的幅度，了解自身盆底收缩(提肛)做的是否正确和肌力的大小。但缺点是：

接入盆底收缩指示杆后，患者只有在平躺时才能看到杆头的上下移动，而且移动幅度无法量化，只能以视觉观察为准，增加了生物反馈练习时的不确定性。

电极设计的初衷是鼓励患者尽量采取多体位(坐、站立、走动等)治疗和练习，训练患者在断变化的环境中保持自控能力。如果患者只能在平躺时才能进行生物反馈练习，就无法实现多体位体验，进而影响治疗和练习的总体效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能无线生物反馈监测器及盆底训练器，以解决现有技术中存在的盆底训练器械无法多体位使用、治疗和练习数据难以呈现及控制不便的问题。

本发明提供的智能无线生物反馈监测器，包括：

壳体，其具有至少一个加速度传感器，以检测壳体位置的变化；

数据处理单元，设置在所述壳体内，包括电源模块、接收及存储模块、开关模块以及第一无线通信模块；所述加速度传感器将数据送至接收及存储模块，再通过第一无线通信模块送出；

手持终端，包括第二无线通信模块及显示模块，所述第二无线通信模块接收第一无线通信模块发送的数据，并通过显示模块显示。

加速度传感器的分辨率为10^-5～10^-7g，可以探测到极其微弱的肌肉活动。除了可以测量和评估肌肉活动，更为重要的是能够追踪每位患者的治疗过程。通过锁定功能，记录肌肉的平均工作/休息、起动和放松的参数和时间。通过叠加所有数据得出给定时长的平均读数，包括肌肉收缩的次数和肌肉平均活动量，特别适合患者居家使用后，再回到门诊让医生评估治疗效果。

进一步的，所述手持终端还包括与第二无线通信模块连接的输入模块。

进一步的，所述第一无线通信模块及第二无线通信模块为蓝牙通信模块。

进一步的，所述数据处理单元集成在一块电路板上，且该电路板上还设有自定义传感器接口。

本发明提供的基于所述智能无线生物反馈监测器的盆底训练器，还包括训练模块，用于插入阴道或直肠；所述智能无线盆底训练生物反馈监测器安装在所述训练模块上。

进一步的，所述训练模块包括肌电探头、压力-张力气囊探头、配重栓和训练棒。

进一步的，所述数据处理单元还包括与第一无线通信模块连接的控制模块；所述肌电探头的表面上设置若干个接触电极，所述接触电极分别与电源模块、控制模块以及接收及存储模块连接；通过手持终端输入指令，由控制模块控制接触电极的工作模式。

进一步的，所述数据处理单元还包括与第一无线通信模块连接的控制模块；所述压力-张力气囊探头还包括：气囊、输气软管和充气装置，并在气囊表面设置至少一个压力传感器，所述压力传感器与接收及存储模块连接，充气装置与控制模块连接；通过手持终端输入指令，由控制模块控制充气装置的工作模式。

进一步的，所述训练模块还包括堵头；所述训练模块的末端为中空的柄，所述智能无线生物反馈监测器的壳体及数据处理单元置于训练模块的柄内，所述堵头与训练模块的柄通过螺纹连接；

所述堵头包括一软质的堵板及环形拉柄。

本发明的有益效果为：

本发明所述的智能无线生物反馈监测器可以单独使用也可以与现有的盆底训练器械配合使用，以实现在所有功能位(平躺、坐、站立、行走等)的生物反馈治疗和练习。

本发明实现了盆底训练器械的智能化，通过无线可穿戴技术，设置了数据处理单元，将检测到的盆底收缩肌力以及智能无线生物反馈监测器在阴道或直肠内的位置变化等数据实时上传患者的手持终端(例如手机或平板电脑客户端)，使患者通过手持终端的显示的数值，全面、正确地了解自身生物反馈练习时实际状况，并参照手持终端存储的的参考值和练习程序，调整和改进自身的练习模式，达到最佳的生物反馈治疗和练习效果。

手持终端可以设置患者练习数据上传功能，数据可上传至专业盆底康复数据库，必要时盆底康复专家可随时参与指导患者练习。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的带有智能无线生物反馈监测器的阴道用肌电型盆底训练器探头部分的示意图；

图2为本发明实施例提供的带有智能无线生物反馈监测器的肛门用肌电型盆底训练器探头部分的示意图；

图3为本发明实施例提供的带有智能无线生物反馈监测器的配重栓的示意图；

图4为本发明提供的带有智能无线生物反馈监测器的阴道用肌电型盆底训练器的模块示意图。

附图标记：

1-探头壳体；2-接触电极；

3-柄部；4-智能无线生物反馈监测器；

5-堵板；6-环形拉柄；

7-配重栓；8-拉绳；

9-配重体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供的智能无线生物反馈监测器，一般包括以下三部分：

壳体，其具有至少一个加速度传感器，以检测壳体位置的变化；

数据处理单元，设置在所述壳体内，包括电源模块、接收及存储模块、开关模块以及第一无线通信模块；所述加速度传感器将数据送至接收及存储模块，再通过第一无线通信模块送出；

手持终端，包括第二无线通信模块及显示模块，所述第二无线通信模块接收第一无线通信模块发送的数据，并通过显示模块显示。

加速度传感器采用较高的分辨率，例如10^-5～10^-7g，可以探测到极其微弱的肌肉活动。除了可以测量和评估肌肉活动，更为重要的是能够追踪每位患者的治疗过程。通过锁定功能，记录肌肉的平均工作/休息、起动和放松的参数和时间，将其存入接收及存储模块或发送至手持终端。通过叠加所有数据得出给定时长的平均读数，包括肌肉收缩的次数和肌肉平均活动量，特别适合患者居家使用后，再回到门诊让医生评估治疗效果。

该智能无线生物反馈监测器可以单独使用，也可以与其他训练器具结合使用，如盆底训练器械。

该智能无线生物反馈监测器的形状可以是纽扣形、球体、圆柱体、水滴形等，以能够满足人体相应位置的使用要求为准。

下面以智能无线生物反馈监测器与肌电型盆底训练探头的结合使用为例，对本发明做进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的带有智能无线生物反馈监测器的阴道用肌电型盆底训练器探头部分的示意图；图2为本发明实施例提供的带有智能无线生物反馈监测器的肛门用肌电型盆底训练器探头部分的示意图。

肌电型探头一般具有中空梭形或锥形的探头壳体1，其后端为柄部3，探头壳体1和柄部3均为绝缘体。在探头壳体1的表面装配有若干接触电极2，每个接触电极2分别与探头壳体1内的电极引线连接，各电极引线汇集于柄部3。

柄部3为中空圆筒结构，其内设置智能无线生物反馈监测器4。柄部3的后端设置堵头，将柄部3封闭。

堵头可以包括软质的堵板5和环形拉柄6，用于定位及方便推送或拉出。

图4为本发明提供的带有智能无线生物反馈监测器的阴道用肌电型盆底训练器的模块示意图。主要包括数据处理单元及手持终端两大部分。

数据处理单元，主要包括电源模块、接收及存储模块、开关模块、控制模块以及第一无线通信模块。

各接触电极2的引线接至接收及存储模块和控制模块，加速度传感器的引线接至接收及存储模块。接收及存储模块和控制模块分别与第一无线通信模块连接，电源模块采用纽扣电池或充电电池，为电路板上各部件及接触电极2供电。

加速度传感器和接触电极将数据送至接收及存储模块，再通过第一无线通信模块送出。

手持终端包括第二无线通信模块、输入模块及显示模块，所述第二无线通信模块接收第一无线通信模块发送的数据，并通过显示模块显示；输入模块可以输入操作指令，调节接触电极的工作模式。

本实施例中，第一无线通信模块和第二无线通信模块可以采用耗电量低的蓝牙通信模块。

手持终端可以以APP的模式集成到手机或平板电脑上，方便信息的收集、处理及随时查看。

本实施例的优选方案中，数据处理单元所在的电路板上还可以设有其他的自定义传感器接口，可以根据需要增设其他的传感器设备，以获得更多的治疗或训练信息。

图3为本发明实施例提供的带有智能无线生物反馈监测器的配重栓的示意图。

当盆底训练器为配重栓7时，配重栓7为可打开的壳体，在配重栓7的空腔内设置智能无线生物反馈监测器4。

还设置了多个重量不等的配重体9；配重栓7的一端设置方便拉拽的拉绳8，配重体9置于配重栓7内。

使用者可以根据需要调节配重栓的重量，从而改变盆底训练的强度，以适用于不同的患者。

在本发明的另一个实施例中，盆底训练器可以是压力-张力气囊探头，所述探头还包括：气囊、输气软管和充气装置，并在气囊表面设置至少一个压力传感器，所述压力传感器与接收及存储模块连接，充气装置与控制模块连接；通过手持终端输入指令，由控制模块控制充气装置的工作模式。

本发明所述的智能无线生物反馈监测器可以单独使用也可以与现有的盆底训练器械配合使用，以实现在所有功能位(平躺、坐、站立、行走等)的生物反馈治疗和练习。

本发明实现了盆底训练器械的智能化，通过无线可穿戴技术，设置了数据处理单元，将检测到的盆底收缩肌力以及智能无线生物反馈监测器在阴道或直肠内的位置变化等数据实时上传患者的手持终端(例如手机或平板电脑客户端)，使患者通过手持终端的显示的数值，全面、正确地了解自身生物反馈练习时实际状况，并参照手持终端存储的的参考值和练习程序，调整和改进自身的练习模式，达到最佳的生物反馈治疗和练习效果。

手持终端可以设置患者练习数据上传功能，数据可上传至专业盆底康复数据库，必要时盆底康复专家可随时参与指导患者练习。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种智能无线生物反馈监测器，其特征在于，包括：

壳体，其具有至少一个加速度传感器，以检测壳体位置的变化；

数据处理单元，设置在所述壳体内，包括电源模块、接收及存储模块、开关模块以及第一无线通信模块；所述加速度传感器将数据送至接收及存储模块，再通过第一无线通信模块送出；

手持终端，包括第二无线通信模块及显示模块，所述第二无线通信模块接收第一无线通信模块发送的数据，并通过显示模块显示。

2.根据权利要求1所述的智能无线生物反馈监测器，其特征在于，所述手持终端还包括与第二无线通信模块连接的输入模块。

3.根据权利要求1所述的智能无线生物反馈监测器，其特征在于，所述第一无线通信模块及第二无线通信模块为蓝牙通信模块。

4.根据权利要求1所述的智能无线生物反馈监测器，其特征在于，所述手持终端为手机或平板电脑。

5.根据权利要求1所述的智能无线生物反馈监测器，其特征在于，所述数据处理单元集成在一块电路板上，且该电路板上还设有自定义传感器接口。

6.一种基于权利要求1～5任一项所述的智能无线生物反馈监测器的盆底训练器，其特征在于，还包括训练模块，用于插入阴道或直肠；所述智能无线盆底训练生物反馈监测器安装在所述训练模块上。

7.根据权利要求6所述的盆底训练器，其特征在于，所述训练模块包括肌电探头、压力-张力气囊探头、配重栓和训练棒。

8.根据权利要求7所述的盆底训练器，其特征在于，所述数据处理单元还包括与第一无线通信模块连接的控制模块；所述肌电探头的表面上设置若干个接触电极，所述接触电极分别与电源模块、控制模块以及接收及存储模块连接；通过手持终端输入指令，由控制模块控制接触电极的工作模式。

9.根据权利要求7所述的盆底训练器，其特征在于，所述数据处理单元还包括与第一无线通信模块连接的控制模块；所述压力-张力气囊探头还包括：气囊、输气软管和充气装置，并在气囊表面设置至少一个压力传感器，所述压力传感器与接收及存储模块连接，充气装置与控制模块连接；通过手持终端输入指令，由控制模块控制充气装置的工作模式。

10.根据权利要求7所述的盆底训练器，其特征在于，所述训练模块还包括堵头；所述训练模块的末端为中空的柄，所述智能无线生物反馈监测器的壳体及数据处理单元置于训练模块的柄内，所述堵头与训练模块的柄通过螺纹连接；

所述堵头包括一软质的堵板及环形拉柄。