CN105477784A - 多模式神经肌肉电刺激装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多模式神经肌肉电刺激装置，包括运动信号检测模块、电极、电刺激模块、触发控制模块、模式设置模块、外部控制信号输入模块、外设控制信号输出模块。本发明还提供上述模式神经肌肉电刺激装置的应用。本发明多模式神经肌肉电刺激装置能辅助多个部位运动，且可以将多个本发明多模式神经肌肉电刺激装置配合使用。

Description

多模式神经肌肉电刺激装置及其应用
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种人体佩戴的多模式神经肌肉电刺激装置及其应用，其可用于上、下肢的治疗和康复。
背景技术
脑卒中、脑外伤、脊髓损伤，及多发性硬化症等中枢神经疾病常引起运动障碍，不但有下肢运动障碍(如足下垂、膝盖不能伸展或弯曲)，也伴随有上肢运动障碍(如手部不能伸展抓握等)，严重影响病人日常生活。
佩戴式神经肌肉电刺激器通过输出轻微电刺激至贴于目标神经和肌肉上的电极(如自粘电极片)使相应肌肉群运动，能防止肌肉萎缩，增加血液循环，帮助病人逐渐恢复自身原有功能，配合以传感器信号和/或电生理信号控制电刺激的输出，可以达到功能代偿和康复治疗的效果，方便患者日常使用。
但目前的佩戴式神经肌肉电刺激器功能单一，只能辅助下肢运动，而不能辅助上肢运动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多模式神经肌肉电刺激装置及其应用，本发明多模式神经肌肉电刺激装置能辅助多个部位运动，且可以将多个本发明多模式神经肌肉电刺激装置配合使用。
为实现上述目的，本发明提供一种多模式神经肌肉电刺激装置，包括运动信号检测模块、电极、电刺激模块、触发控制模块、模式设置模块、外部控制信号输入模块、外设控制信号输出模块；
所述运动信号检测模块，用于检测用户的运动状态，并向触发控制模块输出相应的运动状态信号；
所述电极接触用户皮肤和/或神经肌肉；
所述模式设置模块，用于设置触发控制模块的工作模式；
所述触发控制模块，其工作模式受模式设置模块控制，并以相应工作模式控制电刺激模块和/或外设控制信号输出模块工作；
所述电刺激模块，其在触发控制模块的控制下工作，输出电刺激至电极，并通过电极刺激相应的目标神经肌肉运动；
所述外设控制信号输出模块，其在触发控制模块的控制下工作，向外设输出外设控制信号，以控制外设工作；
所述外部控制信号输入模块，用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号送至触发控制模块；
所述触发控制模块的工作模式包括：
第一工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制电刺激模块工作；
第二工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制外设控制信号输出模块工作；
第三工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制电刺激模块工作，且触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制外设控制信号输出模块工作；
第四工作模式：触发控制模块以预设的时间序列控制电刺激模块开始和停止输出电刺激；
第五工作模式：触发控制模块以预设的时间序列控制电刺激模块开始和停止输出电刺激，且触发控制模块以预设的时间序列控制外设控制信号输出模块工作；
第六工作模式：触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制电刺激模块工作；
第七工作模式：触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制电刺激模块工作，且触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制外设控制信号输出模块工作。
优选的，所述的多模式神经肌肉电刺激装置还包括参数设置模块，其用于设置并储存电刺激参数；所述电刺激模块根据电刺激参数来输出电刺激；所述电刺激参数包括单组或多组适用于不同部位的电刺激参数。
优选的，所述模式设置模块设有模块设置按键和/或模块设置旋钮。
优选的，所述运动信号检测模块为加速度传感器、角速度传感器(陀螺仪)、磁传感器中的一种或几种的组合。
优选的，所述的运动信号检测模块为神经和/或肌电信号检测模块。
优选的，所述的多模式神经肌肉电刺激装置还包括通信模块，所述外部控制信号输入模块通过通信模块接收外部控制信号。
优选的，所述的多模式神经肌肉电刺激装置还包括通信模块，所述外设控制信号输出模块通过通信模块向外设输出外设控制信号。
优选的，所述通信模块为无线通信模块或有线通信模块。
优选的，所述外部控制信号输入模块通过通信模块与上位机通信，接收上位机输出的外部控制信号。
本发明还提供上述多模式神经肌肉电刺激装置的应用，将至少两个多模式神经肌肉电刺激装置配合使用，以其中一个多模式神经肌肉电刺激装置为主控端，剩余多模式神经肌肉电刺激装置为受控端；
所述主控端，其触发控制模块处于第二、第三、第五或第七工作模式，其外设控制信号输出模块向受控端输出外设控制信号；
所述受控端，其触发控制模块处于第六或第七工作模式，并以主控端输出的外设控制信号为外部控制信号。
优选的，任一多模式神经肌肉电刺激装置，当其接收到另一个多模式神经肌肉电刺激装置所输出的外设控制信号，其触发控制模块的工作模式切换至第六或第七工作模式。
本发明还提供上述多模式神经肌肉电刺激装置的另一种应用，所述多模式神经肌肉电刺激装置的参数设置模块还用于设置并存储外设识别信息，当外设通过应答被识别时，所述的多模式神经肌肉电刺激装置从第一工作模式切换到第三工作模式，或从第四工作模式切换到第五工作模式，或从第六工作模式切换到第七工作模式。
本发明的优点和有益效果在于：于提供一种多模式神经肌肉电刺激装置及其应用，本发明多模式神经肌肉电刺激装置能辅助多个部位运动，且可以将多个本发明多模式神经肌肉电刺激装置配合使用。
为了解决目前的佩戴式电刺激器功能单一、只能辅助下肢不能辅助上肢运动的问题；本发明通过外设控制信号输出模块、外部控制信号输入模块的配合，将主控端设备的信号传递给受控端设备，受控端设备的触发控制模块受主控端设备控制而输出电刺激，从而实现不仅能辅助下肢还能同时辅助上肢运动，解决了背景技术中存在的单一的问题，并且本发明多个多模式神经肌肉电刺激装置可任意组合，可同时辅助多个部位运动。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
实施例1
一种多模式神经肌肉电刺激装置，包括运动信号检测模块、电极、电刺激模块、触发控制模块、模式设置模块、外部控制信号输入模块、外设控制信号输出模块；
所述运动信号检测模块，用于检测用户的运动状态，并向触发控制模块输出相应的运动状态信号；
所述电极接触用户皮肤和/或神经肌肉；(所述电极包括：贴于用户上肢皮肤表面的上肢电极，以及贴于用户下肢皮肤表面的下肢电极；)
所述模式设置模块，用于设置触发控制模块的工作模式；
所述触发控制模块，其工作模式受模式设置模块控制，并以相应工作模式控制电刺激模块和/或外设控制信号输出模块工作；
所述电刺激模块，其在触发控制模块的控制下工作，输出电刺激至电极，并通过电极刺激相应的目标神经肌肉运动；(所述电刺激模块，其在触发控制模块的控制下工作，输出电刺激至上肢电极和/或下肢电极，并通过上肢电极和/或下肢电极刺激相应的目标神经肌肉运动；)
所述外设控制信号输出模块，其在触发控制模块的控制下工作，向外设输出外设控制信号，以控制外设工作；
所述外部控制信号输入模块，用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号送至触发控制模块；
所述触发控制模块的工作模式包括：
第一工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制电刺激模块工作；
第二工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制外设控制信号输出模块工作；
第三工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制电刺激模块工作，且触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制外设控制信号输出模块工作；
第四工作模式：触发控制模块以预设的时间序列控制电刺激模块开始和停止输出电刺激；
第五工作模式：触发控制模块以预设的时间序列控制电刺激模块开始和停止输出电刺激，且触发控制模块以预设的时间序列控制外设控制信号输出模块工作；
第六工作模式：触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制电刺激模块工作；
第七工作模式：触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制电刺激模块工作，且触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制外设控制信号输出模块工作。
实施例2
在实施例1的基础上，所述的多模式神经肌肉电刺激装置还包括参数设置模块，其用于设置并储存电刺激参数；所述电刺激模块根据电刺激参数来输出电刺激；所述电刺激参数包括单组或多组适用于不同部位的电刺激参数。(所述电刺激参数包括：适用于下肢的下肢电刺激参数，以及适用于上肢的上肢电刺激参数。)
实施例3
在实施例1的基础上，所述模式设置模块设有模块设置按键和/或模块设置旋钮。
实施例4
在实施例1的基础上，所述运动信号检测模块为加速度传感器、角速度传感器(陀螺仪)、磁传感器中的一种或几种的组合。
实施例5
在实施例1的基础上，所述的运动信号检测模块为神经和/或肌电信号检测模块。
实施例6
在实施例1的基础上，所述的多模式神经肌肉电刺激装置还包括通信模块，所述外部控制信号输入模块通过通信模块接收外部控制信号。
实施例7
在实施例1的基础上，所述的多模式神经肌肉电刺激装置还包括通信模块，所述外设控制信号输出模块通过通信模块向外设输出外设控制信号。
实施例8
在实施例6或7的基础上，所述通信模块为无线通信模块或有线通信模块。
实施例9
在实施例8的基础上，所述外部控制信号输入模块通过通信模块与上位机通信，接收上位机输出的外部控制信号。
实施例10
实施例1至8中任一个实施例所述多模式神经肌肉电刺激装置的应用：将至少两个多模式神经肌肉电刺激装置配合使用，以其中一个多模式神经肌肉电刺激装置为主控端，剩余多模式神经肌肉电刺激装置为受控端；
所述主控端，其触发控制模块处于第二、第三、第五或第七工作模式，其外设控制信号输出模块向受控端输出外设控制信号；
所述受控端，其触发控制模块处于第六或第七工作模式，并以主控端输出的外设控制信号为外部控制信号。
实施例11
在实施例10的基础上，任一多模式神经肌肉电刺激装置，当其接收到另一个多模式神经肌肉电刺激装置所输出的外设控制信号，其触发控制模块的工作模式切换至第六或第七工作模式。
实施例12
实施例2所述述多模式神经肌肉电刺激装置应用：所述多模式神经肌肉电刺激装置的参数设置模块还用于设置并存储外设识别信息，当外设通过应答被识别时，所述的多模式神经肌肉电刺激装置从第一工作模式切换到第三工作模式，或从第四工作模式切换到第五工作模式，或从第六工作模式切换到第七工作模式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，包括运动信号检测模块、电极、电刺激模块、触发控制模块、模式设置模块、外部控制信号输入模块、外设控制信号输出模块；
所述运动信号检测模块，用于检测用户的运动状态，并向触发控制模块输出相应的运动状态信号；
所述电极接触用户皮肤和/或神经肌肉；
所述模式设置模块，用于设置触发控制模块的工作模式；
所述触发控制模块，其工作模式受模式设置模块控制，并以相应工作模式控制电刺激模块和/或外设控制信号输出模块工作；
所述电刺激模块，其在触发控制模块的控制下工作，输出电刺激至电极，并通过电极刺激相应的目标神经肌肉运动；
所述外设控制信号输出模块，其在触发控制模块的控制下工作，向外设输出外设控制信号，以控制外设工作；
所述外部控制信号输入模块，用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号送至触发控制模块；
所述触发控制模块的工作模式包括：
第一工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制电刺激模块工作；
第二工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制外设控制信号输出模块工作；
第三工作模式：触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制电刺激模块工作，且触发控制模块根据运动信号检测模块输出的运动状态信号来控制外设控制信号输出模块工作；
第四工作模式：触发控制模块以预设的时间序列控制电刺激模块开始和停止输出电刺激；
第五工作模式：触发控制模块以预设的时间序列控制电刺激模块开始和停止输出电刺激，且触发控制模块以预设的时间序列控制外设控制信号输出模块工作；
第六工作模式：触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制电刺激模块工作；
第七工作模式：触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制电刺激模块工作，且触发控制模块根据外部控制信号输入模块所接收的外部控制信号来控制外设控制信号输出模块工作。
2.根据权利要求1所述的多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，还包括参数设置模块，其用于设置并储存电刺激参数；所述电刺激模块根据电刺激参数来输出电刺激；所述电刺激参数包括单组或多组适用于不同部位的电刺激参数。
3.根据权利要求1所述的多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，所述模式设置模块设有模块设置按键和/或模块设置旋钮。
4.根据权利要求1所述的多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，所述运动信号检测模块为加速度传感器、角速度传感器、磁传感器中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，所述的运动信号检测模块为神经和/或肌电信号检测模块。
6.根据权利要求1所述的多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，还包括通信模块，所述外部控制信号输入模块通过通信模块接收外部控制信号。
7.根据权利要求1所述的多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，还包括通信模块，所述外设控制信号输出模块通过通信模块向外设输出外设控制信号。
8.根据权利要求6或7所述的多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块或有线通信模块。
9.根据权利要求8所述的多模式神经肌肉电刺激装置，其特征在于，所述外部控制信号输入模块通过通信模块与上位机通信，接收上位机输出的外部控制信号。
10.权利要求1至8中任一项所述的多模式神经肌肉电刺激装置的应用，将至少两个多模式神经肌肉电刺激装置配合使用，以其中一个多模式神经肌肉电刺激装置为主控端，剩余多模式神经肌肉电刺激装置为受控端；
所述主控端，其触发控制模块处于第二、第三、第五或第七工作模式，其外设控制信号输出模块向受控端输出外设控制信号；
所述受控端，其触发控制模块处于第六或第七工作模式，并以主控端输出的外设控制信号为外部控制信号。
11.根据权利要求10所述的多模式神经肌肉电刺激装置的应用，其特征在于，任一多模式神经肌肉电刺激装置，当其接收到另一个多模式神经肌肉电刺激装置所输出的外设控制信号，其触发控制模块的工作模式切换至第六或第七工作模式。
12.权利要求2所述的多模式神经肌肉电刺激装置的应用，其特征在于，所述参数设置模块还用于设置并存储外设识别信息，当外设通过应答被识别时，所述的多模式神经肌肉电刺激装置从第一工作模式切换到第三工作模式，或从第四工作模式切换到第五工作模式，或从第六工作模式切换到第七工作模式。
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