CN105920735A

CN105920735A - 身心康复反馈训练装置

Info

Publication number: CN105920735A
Application number: CN201610424731.8A
Authority: CN
Inventors: 贾东明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-09-07

Abstract

本发明提供身心康复反馈训练装置，包括检测设备、控制系统、治疗设备和移动终端，所述检测设备将检测到的人体生物信号发送给所述控制系统，所述控制系统根据检测到的人体生物信号控制治疗设备对人体进行治疗，所述移动终端为使用者提供多套治疗训练方案，使用者选择后，移动终端将信号发给所述控制系统，所述控制系统控制治疗设备和检测设备，对使用者进行治疗或者训练。本发明具有皮肤电刺激和经颅磁刺激两套治疗方式及移动终端训练方式，外接AR(增强现实)或者VR(虚拟现实)以及其他可穿戴设备，巩固治疗与训练效果。

Description

身心康复反馈训练装置

技术领域

本发明属于康复训练设备技术领域，具体涉及身心康复反馈训练装置。

背景技术

现有的电刺激治疗仪，包括各种贴皮电极电子针灸治疗仪，以及新兴的经颅磁刺激(TMS)，的确具有生物学效应，可以调节大脑平衡状态，抑制大脑皮层的病理性兴奋，适用于情感疾病及功能性病变，如影响睡眠、言语功能、运动功能及情绪等，同时具有有效、无痛、无创伤、易于重复及操作简便等明显的优点，虽然电刺激和重复经颅磁刺激疗效肯定，但是其改善认知功能的效果却不明显，甚至于有时还会损害认知功能；该类仪器同时需要专业人士的指导，需要到医疗机构进行治疗，主动操作和依从性差。部分用于治疗和康复的医疗器械产品只是单纯的低频脉冲电刺激，患者属于被动的治疗方式，由于没有脑电、肌电电信号的反馈，造成治疗方式单一，治疗过程没有数据参考，治疗效果一般。

专利一种心理技能训练反馈仪(申请号为200310100621.9)，公开了一种心理测试与技能训练仪器。本发明由传感器、生理参数转换电路、A/D转换电路、微处理控制器MCU、仪器面板、通信接口等组成,其特征在于,传感器与生理参数转换电路电连接,生理参数转换电路与A/D模数转换电路电连接,A/D模数转换电路与微处理控制器MCU电连接；微处理控制器MCU上接有仪器面板,并通过通信接口与上位机分析评价系统相连。本发明的目的在于:通过训练可以提高控制自身生理、心理状态的能力,达到身心放松、提高心理技能和康复治疗等目的。

但是该专利所公布心理技能训练反馈仪的治疗方式单一，缺乏趣味性，受众难于坚持。

发明内容

本发明的目的是提供一种身心康复反馈训练装置，该装置具有皮肤电刺激和经颅磁刺激两套治疗方式及移动终端训练方式，外接AR(增强现实)或者VR(虚拟现实)以及其他可穿戴设备，巩固治疗与训练效果。

本发明提供了如下的技术方案：

身心康复反馈训练装置，包括检测设备、控制系统、治疗设备和移动终端，所述检测设备将检测到的人体生物信号发送给所述控制系统，所述控制系统根据检测到的人体生物信号控制治疗设备对人体进行治疗，所述移动终端为使用者提供多套治疗训练方案，使用者选择后，移动终端将信号发给所述控制系统，所述控制系统控制治疗设备和检测设备，对使用者进行治疗或者训练。

优选的，所述检测设备包括脑电信号采集模块、存储模块和与控制系统通信的通信模块；

优选的，所述脑电信号采集模块包括一对脑电电极；所述脑电电极直接从人体脑部记录生物电信号，然后把记录到的生物电信号传递给所述存储模块存储，所述通信模块读取所述存储模块的生物电信号与所述控制系统进行通信。

优选的，所述治疗设备包括超低频经颅磁刺激装置和电刺激装置；所

述超低频经颅磁刺激装置和电刺激装置分别与所述控制系统电连接。

优选的，所述超低频经颅磁刺激装置包括单片机、D/A转换电路、功率放大电路、电源电路、储能电容器、按键控制电路、显示电路和电极线圈；所述单片机分别与所述电源电路、储能电容器、显示模块、D/A转换电路相连接；所述D/A转换电路与功率放大电路、按键控制电路连接；所述按键控制电路与电极线圈相连接。

优选的，所述电刺激装置包括电压调整模块、MCU电脉冲主控模块、采样保持放大模块、显示模块、按键控制电路和刺激电极和经皮电极贴片；所述电压调整模块与MCU电脉冲主控模块相连接；所述MCU电脉冲主控模块分别与显示模块、按键控制电路相连接；所述按键控制电路与刺激电极和经皮电极贴片相连接。

优选的，所述移动终端为智能手机或者平板电脑或者智能手表。

优选的，所述控制系统包括依次电连接的可视触摸液晶显示屏、控制开关、无线数据传输装置和电源；所述控制开关独立控制所述治疗设备和检测设备的工作状态。

本发明的有益效果是：不仅适用于各类物质成瘾和行为成瘾、运动障碍人员，同时适用于正常人；

提供皮肤电刺激和经颅磁刺激两套治疗及智能手机训练方案，可以外接AR(增强现实)或者VR(虚拟现实)以及其他可穿戴设备，巩固治疗与训练效果；

优化的治疗和训练方案，可以单独使用相配套的智能手机软件实时动态掌握个人情况，具有实时评估和诊断功能；

易于携带和操作，适用于个体及团体用户；

与智能手机设备进行无线连接，操作简单，实现扩展。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，身心康复反馈训练装置，包括检测设备、控制系统、治疗设备和移动终端，检测设备将检测到的人体生物信号发送给控制系统，控制系统根据检测到的人体生物信号控制治疗设备对人体进行治疗，移动终端为使用者提供多套治疗训练方案，使用者选择后，移动终端将信号发给控制系统，控制系统控制治疗设备和检测设备，对使用者进行治疗或者训练。

控制系统：整个装置的上位机，包括可视触摸液晶显示屏，控制开关，无线数据传输装置、电源。控制开关可以独立控制经颅磁刺激模块、低频电刺激模块、脑电检测模块的工作状态。当打开某一模块开关，则液晶显示屏会显示出相应工作模块的参数指标，例如，磁刺激系统的刺激时间、刺激强度(频率/幅值)、功能键的状态(幅偷频率的切换)等都可视化。显示顺序为:功能键状态，刺激剩余时间，频率，幅值，并且可以通过液晶显示屏的触摸操作对指标进行选择和大小调节。同时无线数据传输装置可以将脑电检测信号传送至智能手机、VR/AR、以及可穿戴设备端，用户通过手机软件的操作自行进行康复训练操作。

智能手机：包括自主开发的软件系统，可以用来评价使用者的心理素质情况，以及提供多套康复训练方案。心理素质水平的高低是与个体生理参数相关的，不仅能够定性而且能够定量地反映心理素质，心理生理学的关联性为我们提供了更加客观而且可靠的评估依据。当进入训练界面之后，手机软件会根据下位机传送的数据计算出当前的脑电值，并将其绘图显示。系统根据用户设置的脑电触发阂值给下位机发送指令，即是否输出声音及图像信号，在此过程中，阂值电压随时可以调整，可以根据用户当时状态灵活设置。在此过程系统界面会有语音和动画提示，可以及时观察反映，使用者则根据训练方案要求做好准备配合康复训练。

检测设备：(下位机)；

脑电信号采集系统：包括脑电信号的采集模块、存储模块、与上位控制机通信的通信模块。脑电采集模块包括脑电采集电极、脑电信号放大器、滤波器、A/D转换器；存储模块包括存储器、数据处理器；通信模块包括显示器、无线传输设备在本发明中，脑电信号是通过脑电电极直接从人体脑部记录到的生物电信号，是强噪声背景下的低频微弱信号，它比心电信号更加微弱。脑电信号是由复杂的人体发出来的不稳定的信号，因此在进行采集、存储等有效处理之前，必须将人体脑电信号放大到采集系统所要求的大小。电极采用镀银电极，适当涂抹导电膏，放置方法：按国际10-20系统标准，两个参考电极分别放置在左、右耳垂处，DRL电极可以接在头顶位置。脑电信号放大器负责提取微弱的脑电信号，频带为1－30Hz。包括约20K的增益，去除直流电进行平，抑制50HZ交流干扰，窄带低通滤波后进行A/D转换，在DSP芯片内被实时地计算分离出θ波(4-7HZ)，α波(8-12HZ)，β波(13-30HZ)，再分别计算出它们的功率值，并将数据传至处理器以及智能手机经行交互作用。

治疗设备：(下位机)

超低频经颅磁刺激(TMS)装置：由单片机控制，能够产生调频调幅交变磁场的磁刺激系统D/A转换电路、功率放大电路。系统硬件由电源电路、储能电容器、按键控制电路、单片机、显示电路、和电极线圈等组成。

电刺激模块：

电刺激模块包括电压调整模块、MCU电脉冲主控模块、采样保持放大模块、显示模块、按键控制电路和刺激电极和经皮电极贴片。低频脉冲电疗是使用频率低于1KHz脉冲电流治疗疾病的方法。低频电流的分类按波型分有三角波，方波，阶梯波等，按电流方自有单相和双向波。采用DSP控制变压器和输出波形可以方便实现各种波型。

在本发明中，检测设备采集人体的脑电活动，然后加以放大，放大后的信号以视觉或听觉形式通过数据交互至智能手机端通过软件表达，使个体得以了解自身的机体状态，并学会在一定程度上随意地控制和矫正不正常的生理变化。进而改善我们的下丘脑和边缘系统，使各种心身疾病得到缓解。通过智能手机的多媒体生物反馈训练，在患者进行训练时予视觉听觉上的鼓励配合。例如，患者通过自己的努力可以控制手机软件中内置康复训练游戏的进度，并获得奖励得分。这种患者和手机软件之间的互动，可以提高康复训练的趣味性，增强患者主动训练意愿。这种反馈疗法有助于激活大脑代偿区域，增强神经通路的控制，减轻精神压力，改善失眠、焦虑、儿童多动症等症状，还可以提高肌肉活动水平；并可对肌肉进行耐力性、协调性、平衡性训练。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.身心康复反馈训练装置，其特征在于，包括检测设备、控制系统、治疗设备和移动终端，所述检测设备将检测到的人体生物信号发送给所述控制系统，所述控制系统根据检测到的人体生物信号控制治疗设备对人体进行治疗，所述移动终端为使用者提供多套治疗训练方案，使用者选择后，移动终端将信号发给所述控制系统，所述控制系统控制治疗设备和检测设备，对使用者进行治疗或者训练。

2.根据权利要求1所述的身心康复反馈训练装置，其特征在于，所述检测设备包括脑电信号采集模块、存储模块和与控制系统通信的通信模块；

所述脑电信号采集模块包括一对脑电电极；所述脑电电极直接从人体脑部记录生物电信号，然后把记录到的生物电信号传递给所述存储模块存储，所述通信模块读取所述存储模块的生物电信号与所述控制系统进行通信。

3.根据权利要求1所述的身心康复反馈训练装置，其特征在于，所述治疗设备包括超低频经颅磁刺激装置和电刺激装置；所述超低频经颅磁刺激装置和电刺激装置分别与所述控制系统连接。

4.根据权利要求3所述的身心康复反馈训练装置，其特征在于，

所述超低频经颅磁刺激装置包括单片机、显示模块、D/A转换电路、功率放大电路、电源电路、储能电容器、按键控制电路、显示电路和电极线圈；所述单片机分别与所述电源电路、储能电容器、显示模块、D/A转换电路相连接；所述D/A转换电路与功率放大电路、按键控制电路连接；所述按键控制电路与电极线圈相连接。

5.根据权利要求3所述的身心康复反馈训练装置，其特征在于，

所述电刺激装置包括电压调整模块、MCU电脉冲主控模块、采样保持放大模块、显示模块、按键控制电路和刺激电极和经皮电极贴片；所述电压调整模块与MCU电脉冲主控模块相连接；所述MCU电脉冲主控模块分别与显示模块、按键控制电路相连接；所述按键控制电路与刺激电极和经皮电极贴片相连接。

6.根据权利要求1所述的身心康复反馈训练装置，其特征在于，所述移动终端为智能手机或者平板电脑或者智能手表。

7.根据权利要求1所述的身心康复反馈训练装置，其特征在于，所述控制系统包括依次电连接的可视触摸液晶显示屏、控制开关、无线数据传输装置和电源；所述控制开关独立控制所述治疗设备和检测设备的工作状态。