CN105999545A - 一种脑卒中康复装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种脑卒中康复装置，包括：输入单元、机壳、主控制器和电刺激器；机壳上设有显示屏；主控制器内置于机壳里，主控制器具有数据接口模块、供电接口模块和输出接口模块；主控制器包括：微控制单元电路模块，将输入单元输入的信息处理成控制指令，并发送给刺激电路模块；刺激电路模块，根据控制指令输出平均电流值恒定的脉冲电流信号，并传送给所述电刺激器；LCD显示电路模块，用于显示脉冲电流信号的参数；电源转换电路模块，给微控制单元电路模块、刺激电路模块、LCD显示电路模块提供相应的电压源。本方案操作方便，更智能化、设备轻巧，使用安全，性能稳定，方便脑卒中患者在家里使用。

Description

一种脑卒中康复装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种脑卒中康复装置。

背景技术

目前，脑卒中后运动障碍的康复方法有：运动疗法、作业疗法、物理治疗(如功能性电刺激、生物反馈治疗和相应的理疗)、药物治疗以及康复工程(如偏瘫肢体上矫形支具的应用)。运动疗法、作业疗法、康复工程都需要脑卒中患者具有一定的运动能力，且需要与治疗师积极配合，上述三种康复手段在治疗过程中治疗周期长，训练强度大，因此治疗效果往往不是很明显。功能性电刺激疗法可能导致刺激部位疼痛、皮肤灼伤继发感染的危险。药物治疗的成本较高，周期也较长，且俗话说:是药三分毒。此外，临床观察发现大部分脑卒中患者存在明显的情绪障碍问题，目前已有研究证实抑郁、焦虑直接影响脑卒中患者的躯体功能和认知功能康复，甚至引起脑卒中再发。对此，上述的运动疗法、作业疗法、康复工程、药物治疗这些康复手段，他们只能对脑卒中患者的运动障碍进行康复，而不能舒缓患者在治疗时的情绪障碍问题。

经颅直流电刺激疗法是目前治疗脑卒中常用物理疗法之一，临床效果较好。经颅微电流刺激(tDCS)是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电(0～4mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。经颅微电流刺激有两个不同的电极，包括刺激仪和治疗软件。刺激方式主要包括阳极刺激、阴极刺激和伪刺激。阳极刺激通常能增强刺激部位神经元的兴奋性，阴极刺激能抑制刺激部位神经元的兴奋性，伪刺激多作为一种对照刺激。与经颅磁刺激(TMS)不同的是，经颅直流电刺激影响的只是已经处于活动状态的神经元，不会使处于休眠状态的神经元放电。经颅直流电刺激不同于其他作用于大脑和神经元的传统电刺激技术，它不会导致神经元细胞自发放电，也不会产生离散效应(如与传统刺激技术相关的肌肉抽搐)。基于上述原理，经颅直流电刺激技术广泛用于脑卒中后运动障碍的治疗和康复，比如偏瘫、痉挛、失语症、认知障碍、咽下功能障碍等病症，也可以舒缓、治疗脑卒中患者的情绪障碍，比如抑郁、焦虑等问题。

目前，现有的脑卒中康复设备体积较大，不便于随身携带，多数只能在医院内使用，这样不方便患者在家里治疗。现有的脑卒中康复设备也不是很智能化，使用、操作不方便，而且治疗方案单一，无法满足脑卒中患者在使用上的需求。

发明内容

为了解决在脑卒中后运动障碍康复过程中脑卒中康复设备的使用不便、操作不便、治疗方案单一、不智能化以及设备体积较大的问题，本发明提供了一种脑卒中康复装置，旨在实现设备的轻巧、方便携带及治疗方案的智能化。

为实现上述目的，本发明提供一种脑卒中康复装置，其所用的技术主要是经颅直流电刺激技术，本发明包括：输入单元、机壳、主控制器和电刺激器；其中，所述机壳上设置有显示屏；

所述主控制器内置于机壳里，所述主控制器具有用于传输数据的数据接口模块、用于连接电源的供电接口模块和用于连接所述电刺激器输出接口模块；

所述主控制器进一步包括：

微控制单元电路模块，将输入单元输入的信息处理成控制指令，并发送给刺激电路模块；

所述刺激电路模块，根据所述控制指令输出平均电流值恒定的脉冲电流信号，并传送给所述电刺激器；

LCD显示电路模块，用于显示所述脉冲电流信号的参数；

电源转换电路模块，输入端连接所述用于连接电源的供电接口模块，输出端连接所述LCD显示电路模块、刺激电路模块及微控制单元电路模块并向其供电。

优选地，所述输入单元是设置在所述机壳上的多个按键；所述主控制器还包括与所述按键配合设置的按键电路模块。

优选地，所述输入单元是移动设备的键入单元，所述移动设备通过数据线或无线网络与所述数据接口模块连接。

优选地，所述的移动设备是手机或平板电脑。

优选地，通过键入单元及安装在所述移动设备上的程序选择脉冲电流信号的参数。

优选地，所述脉冲电流信号的参数包括平均电流值和波形。

优选地，所述脉冲电流信号的波形是正弦波、三角波、多脉冲、双向方波或噪声波信号中的一种。

优选地，所述数据接口模块与供电接口模块集成在一起，为USB接口。

优选地，所述的电刺激器由多组电极片组成。

优选地，每组所述电极片包括一阳极电极片和一阴极电极片。

本发明的技术方案中，用户可以根据输入单元根据不同的症状进行相应的参数的选择操作，输入单元将这一指示信息以电信号的形式传输给微控制单元电路模块，微控制单元电路模块接收这一指示信息并进行相应的处理形成控制命令，控制刺激电路模块输出不同的刺激脉冲信号，并控制LCD显示电路模块显示当前治疗的参数，通过将电刺激器放置在头部的适当位置，对不同的部位进行相应治疗，从而实现对脑卒中患者的不同病症进行有选择性的治疗；并且本发明的装置通过利用主控制器实现了多参数智能选择治疗，体积轻巧，便于携带和操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的脑卒中康复装置立体图；

图2为图1中主控制器的内部电路系统框图；

图3为图1提供的脑卒中康复装置的使用状态参考图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	微控制单元电路模块	6	刺激电路模块
2	移动设备数据端口	7	电刺激器
				3	电源转换电路模块	71	阴极电极片
4	按键电路模块	72	阳极电极片
				5	LCD显示电路模块	10	机壳

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种脑卒中康复装置。

如图1～3所示，本实施例涉及一种脑卒中康复装置，包括：输入单元11、外壳10、主控制器(图未示)和电刺激器7。其中，主控制器内置于外壳10里，外壳10上有多个外接口(未标识)，主控制器可以通过外接口与电刺激器7的插头相连；所述机壳10上设置有显示屏12；

所述主控制器具有用于传输数据的数据接口模块(图未示)、用于连接电源的供电接口模块(图未示)和用于连接所述电刺激器输出接口模块(未标识)；作为优选方式，传输数据的数据接口模块和连接电源的供电接口模块集成在一个USB接口2上，简化了主控制器及机壳10的结构，有利于减小整个仪器的体积。本实施例中电刺激器7由多组电极片组成。每组所述电极片包括一阴极电极片71和一阳极电极片72。阴极电极片和阳极电极片可分别放置在不同的位置，方便操作。

所述主控制器进一步包括：

微控制单元电路模块1，将输入单元11发出的信息处理成控制指令，并发送给刺激电路模块；

所述刺激电路模块6，根据所述控制指令输出平均电流值恒定的脉冲电流信号，并传送给所述电刺激器7；

LCD显示电路模块5，用于显示所述脉冲电流信号的参数；

电源转换电路模块3，输入端连接所述用于连接电源的供电接口模块，输出端连接所述LCD显示电路模块5、刺激电路模块6及微控制单元电路模块1并向其供电。

本发明的技术方案中，用户可以通过输入单元根据不同的症状进行相应的参数的选择操作，输入单元将这一指示信息以电信号的形式传输给微控制单元电路模块，微控制单元电路模块接收这一指示信息并进行相应的处理形成控制命令，控制刺激电路模块输出不同的刺激脉冲信号，并控制LCD显示电路模块显示当前治疗的参数，通过将电刺激器放置在头部的适当位置，对不同的部位进行相应治疗，从而实现对脑卒中患者的不同病症进行有选择性的治疗；并且本发明的装置通过利用主控制器实现了多参数智能选择治疗，体积轻巧，便于携带和操作。

本实施例中的输入单元11是设置在机壳10上的多个按键，相应的所述主控制器还包括与所述按键配合设置的按键电路模块4。

作为上述实施例的变形，所述输入单元11还可以是移动设备的键入单元，所述移动设备通过数据线或无线网络与所述数据接口模块连接。所述的移动设备是手机或平板电脑。通过键入单元及安装在所述移动设备上的程序选择脉冲电流信号的参数。例如用户可通过安装在手机上的APP根据不同的症状对脉冲电流信号的参数进行选择，已实现智能化多方案治疗。

所述的外壳10与按键板手机形状相似，其长、宽、厚度比手机大些，本实施例中，该发明的长为130mm，宽为60mm，厚度为25mm。其结构简单，体积较小，可以手握。

所述的主控制器包括微控制单元电路模块1、数据端口模块、电源转换电路模块3、按键电路模块4、LCD显示电路模块5、刺激电路模块6。所述的微控制单元电路模块1与数据端口模块、电源转换电路模块3、按键电路模块4、LCD显示电路模块5、刺激电路模块6相连，是整个主控制器的核心部分，该模块接收并处理按键电路模块4发送过来的电信号，该模块控制LCD屏显示电路模块5，控制LCD屏上的信息显示，该模块控制刺激电路模块6，使刺激电路模块输出电流恒定的、微弱的脉冲信号。

所述的数据端口模块采用USB接口2，既作为整个设备的电源输入端口，输入电压为5V电源电压，也作为该装置与电脑实现数据通讯的接口。通过数据通讯，可以更新该装置内部的软件版本，也可以实现电脑控制该脑卒中康复装置，在电脑上运行该装置的用户管理程序，然后设置相关刺激参数，设置好之后，运行该装置，使其正常工作。

所述的按键电路模块4和LCD显示电路模块5是人机交互模块，医护人员、脑卒中患者根据治疗方案，通过按键操作设置相关刺激参数，其相关参数的设定结果通过LCD屏很直观的显示出来，方便操作人员与设备的交流，使用方便。

所述的电源转换电路模块3既给微控制单元电路模块1供应合适的电源电压，也给刺激电路6供应合适的电源电压，其供给微控制单元模块1的电源电压为3.3V，供给刺激电路模块6的电源电压为9V和36V。

所述的刺激电路模块6，包括恒流源电路和电流换向电路两部分组成。恒流源电路使刺激电路模块的输出信号保持恒定的电流，换向电路使刺激电路模块有两个信号输出，其输出信号电流大小相等，参数相同；只是极性不一样，两个输出信号一个接阳极电极片输出，另一个接阴极电极片输出。通过按键电路模块4设定相关刺激参数，比如：设定输出电流大小，其大小范围为0～4mA，选择刺激方式即输出的刺激波形，刺激波形包括直流、正弦波、三角波、多脉冲、双向方波、噪声(随机波)等刺激脉冲信号。

所述的电极片是一对电极片，分为阳极电极片和阴极电极片。将带有导线的电极片与脑卒中康复装置相连接，如图1所示。电极片使用示意图如图3所示，先将电极片装在海绵套中，然后用生理盐水打湿，然后将带有海绵套的电极片贴在脑卒中患者头部的恰当部位，最后用胶带固定好电极片。

本发明的具体工作过程：

首先，将该装置USB接口连接电源，可以通过数据线与电脑相连或是直接连接日常使用的手机充电线，按下电源开关按键，给装置供电。电源接通后，LCD屏会显示开机后相关信息，包括产品信息和相关的的刺激参数，刺激参数包括：刺激电流大小、刺激方式、刺激时间长短等相关参数，同时也显示实时电流大小和已运行时间。然后，医护人员、脑卒中患者根据治疗方案通过按键选择修改刺激参数，进行刺激参数的设置。接着，用连接好导线的电极片通过机壳上的外接口与装置相连接，将电极片固定在脑卒中患者的头部，如图3所示。最后，按下确定键，为患者治疗。

具体的，上述的刺激电流大小、刺激方式、刺激时间长短，需要根据脑卒中患者的当前病情进行设定。需要判定脑卒中患者是治疗、康复哪类病症，病症包括：偏瘫，痉挛、失语症、认知障碍、帕金森病、咽下功能障碍、焦虑症、抑郁症、失眠等症状。根据病症，确定好合理的治疗方案，然后设置相关刺激参数。其中，对于该装置，刺激电流大小的范围为0～4mA，医护人员根据脑卒中患者的承受能力和病症情况合理设定刺激电流的大小；刺激方式包括：直流、正弦波、三角波、多脉冲、双向方波、噪声(随机波)等刺激方式，医护人员根据脑卒中患者的病症情况合理选择好刺激方式，不同的刺激方式，由于其电流输出信号的差异，被刺激部位的神经元兴奋或抑制程度就不一样，导致其治疗效果也会有差异；刺激时间的长短，临床试验结果表明，当治疗时间一次设置约为20分钟左右时，其治疗效果较好，每天治疗一次，每周5次，一个月一个疗程，具体疗程时间根据脑卒中患者的病情而定。

具体的，上述装置在使用时，电极片的固定位置需要注意。在确定好脑卒中患者的病症后，根据相应的病症(偏瘫、痉挛、失语症、认知障碍等)，然后将电极片放置在恰当的头部位置上，固定好电极片，设置相关刺激参数，最后对脑卒中患者进行治疗。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种脑卒中康复装置，其特征在于，包括：输入单元、机壳、主控制器和电刺激器；其中，所述机壳上设置有显示屏；

所述主控制器内置于机壳里，所述主控制器具有用于传输数据的数据接口模块、用于连接电源的供电接口模块和用于连接所述电刺激器输出接口模块；

所述主控制器进一步包括：

微控制单元电路模块，将输入单元输入的信息处理成控制指令，并发送给刺激电路模块；

所述刺激电路模块，根据所述控制指令输出平均电流值恒定的脉冲电流信号，并传送给所述电刺激器；

LCD显示电路模块，用于显示所述脉冲电流信号的参数；

电源转换电路模块，输入端连接所述用于连接电源的供电接口模块，输出端连接所述LCD显示电路模块、刺激电路模块及微控制单元电路模块并向其供电。

2.根据权利要求1所述的脑卒中康复装置，其特征在于，所述输入单元是设置在所述机壳上的多个按键；所述主控制器还包括与所述按键配合设置的按键电路模块。

3.根据权利要求1所述的脑卒中康复装置，其特征在于，所述输入单元是移动设备的键入单元，所述移动设备通过数据线或无线网络与所述数据接口模块连接。

4.根据权利要求3所述的脑卒中康复装置，所述的移动设备是手机或平板电脑。

5.根据权利要求4所述的脑卒中康复装置，其特征在于，通过键入单元及安装在所述移动设备上的程序选择脉冲电流信号的参数。

6.根据权利要求5所述的脑卒中康复装置，其特征在于，所述脉冲电流信号的参数包括平均电流值和波形。

7.根据权利要求6所述的脑卒中康复装置，其特征在于，所述脉冲电流信号的波形是正弦波、三角波、多脉冲、双向方波或噪声波信号中的一种。

8.根据权利要求1-7任一所述的脑卒中康复装置，其特征在于，所述数据接口模块与供电接口模块集成在一起，为USB接口。

9.根据权利要求1所述的脑卒中康复装置，其特征在于，所述的电刺激器由多组电极片组成。

10.根据权利要求9所述的脑卒中康复装置，其特征在于，每组所述电极片包括一阳极电极片和一阴极电极片。