CN107126625A - 一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统及方法，其中系统包括：电刺激仪终端模块，用于根据接收的指令信息控制生成电刺激信号，且将生成的电刺激信号进行储存和发送；控制模块，接收上述电刺激仪终端模块生成的电刺激信号并将接收的信号进行储存和分析，以及根据分析的结果发送指令到电刺激仪终端模块，本发明可以根据患者的不同以及治疗阶段的不同调整相应的电刺激参数，以及可以同时通过远程无线通讯技术把相关记录同步到云端服务器模块，方便医生远程了解刺激治疗方案。

Description

一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统及方法。

背景技术

众所周知，神经肌肉电刺激(Neuromuscular Electrical Stimulation,NMES)是一项应用低频电流通过电极刺激特定肌肉群使其抽搐或者收缩，继而达到“功能”修复的技术。

调整相关的参数，NMES可以达到较少疲劳和最优力学输出的目的，那么，对参数设置的充分了解可以实现预定的功能康复效果，并且保证病人的安全。频率，脉宽，强度，作用时间等都是NMES的重要参数。

临床应用的小型便携式刺激单元或者家用的电刺激设备通常采用电池供电，通过一个恒压系统，手动进行电流设置。对被刺激的肌肉以及所应用的刺激参数和刺激的目的，采用的NMES的剂量通常有很大的不同，从每次刺激三十分钟，每天1次，到每次刺激1个小时，每天3次不等，治疗的总体时间从2周到3个月不等。神经肌肉电刺激所应用的所有参数必须由康复治疗师根据病人情况已经所要达到的康复目标制定。

换句话说，神经肌肉电刺激通过不同电参数对人体不同部位进行刺激，病人不同情况，刺激的电参数包括频率、脉宽、强度、作用时间、每日刺激频次以及治疗总时间等都不同，需要动态调整。而且，每位病人刺激治疗的实际情况包括频率、脉宽、强度、作用时间、每日刺激频次以及治疗总时间等刺激治疗的数据记录也具有很高的医学价值。

但是，传统的神经肌肉电刺激仪存在如下明显的缺陷：

(1)：传统的神经肌肉电刺激仪没法自动的记录病人每位病人刺激治疗的实际情况包括频率、脉宽、强度、作用时间、每日刺激频次以及治疗总时间等刺激治疗的数据；

(2)：对于传统的神经肌肉电刺激仪，理疗师需要调整病人刺激治疗不同电参数时必须当面进行设置。这一点对许多采用很多卧床在家采用家用的电刺激设备的病人很不方便；

(3)：传统的神经肌肉电刺激仪没有计算神经肌肉电刺激治疗输出的实际功率，而输出功率是具有临床参考价值的数据。

发明内容

为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统及方法，可以根据患者的不同以及治疗阶段的不同调整相应的电刺激参数。

本发明提供了一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统，包括：

电刺激仪终端模块，用于根据接收的指令信息控制生成电刺激信号，且将生成的电刺激信号进行储存和发送；

控制模块，接收上述电刺激仪终端模块生成的电刺激信号并将接收的信号进行储存和分析，以及根据分析的结果发送指令到电刺激仪终端模块。

上述的系统，其中，所述电刺激仪终端模块包括CPU控制电路，所述CPU控制电路分别连接有电刺激生成电路、刺激仪无线通讯电路，所述刺激仪无线通讯电路用于接收控制模块的指令信息，以及将电刺激生成电路生成的电刺激信号发送到控制模块。

上述的系统，其中，还包括电源电路，所述电源电路与所述电刺激仪终端模块相连。

上述的系统，其中，所述电刺激仪终端模块还包括刺激仪键盘输入模块和刺激仪LED显示模块，所述刺激仪键盘输入模块用于参数的输入，所述刺激仪LED显示模块，用于电刺激信号的显示。

上述的系统，其中，所述控制模块包括用于接收电刺激仪终端模块储存的参数信息以及将参数信息记录并绘制成刺激治疗的统计表格和统计曲线的应用模块；以及包括与所述应用模块进行数据交互的云端服务器模块。

上述的系统，其中，所述应用模块还用于根据刺激治疗的统计表格和统计曲线生成指令信息并发送到电刺激仪终端模块；所述电刺激仪终端模块通过存储模块存储病人每次刺激治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t。

另一方面，本发明提出的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪方法，包括以下步骤：

(1)提供一个电刺激仪终端模块、一个控制模块；

(2)通过电刺激仪终端模块接收控制模块的指令信息并生成电刺激信号并将生成的电刺激信号发动到控制模块；

(3)控制模块中的应用模块根据接收的电刺激信号进行分析统计并将分析和统计的结果发送到控制模块中的云端服务器模块；

(4)医生根据患者的信息从云端服务器模块中下载该患者的电刺激信号记录并发送指令到电刺激仪终端模块或应用模块。

上述的方法，其中，所述步骤(2)包括：

电刺激仪终端模块中的CPU控制电路通过刺激仪无线通讯电路接收指令信息并控制电刺激生成电路生成相应的电刺激信号。

上述的方法，其中，所述步骤(3)中：

所述应用模块为智能手机或智能平板电脑；

所述应用模块通过3G/4G/WIFI将分析和统计的结果发送到云端服务器模块中。

上述的方法，其中，所述步骤(4)中：

所述患者的电刺激信号记录包括每次刺激治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t以及刺激仪CPU控制电路根据记录的神经肌肉刺激的实际治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t和每日刺激频次F；

所述刺激仪CPU控制电路根据上述每次刺激治疗的信息和实际治疗的信息生成电刺激治疗输出的实际功率P并通过无线通讯发送到应用模块；

所述应用模块将接收的每次刺激治疗信息和实际功率P发送到云端服务器模块。

本发明具有以下优点：1、可以根据患者的不同以及治疗阶段的不同调整相应的电刺激参数；2、可以自动测量自动记录神经肌肉刺激的实际治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t、每日刺激频次F以及治疗总时间T等刺激治疗的数据等多项参数；3、可以同时通过无线通讯电路把相关记录同步到智能平台记录绘制刺激治疗的各种参数的统计表格及统计曲线；4、可以同时通过远程无线通讯技术把相关记录同步到云端服务器模块，方便医生远程了解刺激治疗方案；5、除了通过键盘输入和刺激仪LED显示可以实现本地治疗参数设置和显示以外，同时通过无线通讯技术，可以远程设置神经肌肉刺激电参数包括频率、脉宽、强度、作用时间等的系统及方法，方便医生远程治疗；6、根据记录的神经肌肉刺激的实际治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t、每日刺激频次F等参数，首次自动计算显示神经肌肉电刺激治疗输出的实际功率P，具有较高的医学参考价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统的模块连接示意图。

图2为本发明一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪方法的流程示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

在本发明中要说明的是，在本发明中涉及到的第一、第二等数量限定是为了便于区分，没有特别限定的含义。

参照图1-图2所示，本发明提供了一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统，包括：

电刺激仪终端模块，用于根据接收的指令信息控制生成电刺激信号，且将生成的电刺激信号进行储存和发送，其中电刺激仪终端模块包括CPU控制电路，CPU控制电路分别连接有电刺激生成电路、刺激仪无线通讯电路，刺激仪无线通讯电路用于接收控制模块的指令信息，以及将电刺激生成电路生成的电刺激信号发送到控制模块；电刺激仪终端模块通过存储模块存储病人每次刺激治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t等各种参数数据信息；刺激仪CPU控制电路根据记录的神经肌肉刺激的实际治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t、每日刺激频次F等参数，自动计算显示神经肌肉电刺激治疗输出的实际功率P。

控制模块，接收上述电刺激仪终端模块生成的电刺激信号并将接收的信号进行储存和分析，以及根据分析的结果发送指令到电刺激仪终端模块。

本发明一优选而非限制性的实施例中，包括电源电路，电源电路与电刺激仪终端模块相连，其中电源电路为刺激仪CPU控制电路、刺激仪控制显示电路、电刺激生成电路、刺激仪键盘输入和刺激仪LED显示、刺激仪无线通讯电路进行供电。

本发明一优选而非限制性的实施例中，电刺激仪终端模块还包括刺激仪键盘输入模块和刺激仪LED显示模块，刺激仪键盘输入模块用于参数的输入，刺激仪LED显示模块，用于电刺激信号的显示，也就是说刺激仪键盘输入和刺激仪LED显示可以实现本地治疗参数设置和显示。

本发明一优选而非限制性的实施例中，控制模块包括用于接收电刺激仪终端模块储存的参数信息以及将参数信息记录并绘制成刺激治疗的统计表格和统计曲线的应用模块；以及包括与应用模块进行数据交互的云端服务器模块，进一步，电刺激仪终端模块通过无线通讯电路把存储的各种参数数据信息同步到智能平台刺激仪的应用模块；而智能平台刺激仪应用模块根据刺激治疗的各种参数数据信息记录并绘制刺激治疗的统计表格及统计曲线；其中智能平台刺激仪应用模块包括智能手机、智能平板电脑等；同时，智能平台刺激仪应用模块通过无线通讯方式把刺激治疗的各种参数数据信息记录远程传到所述的云端服务器模块，进一步优选，远程无线通讯方式包括3G/4G/WIFI等。

本发明一优选而非限制性的实施例中，应用模块还用于根据刺激治疗的统计表格和统计曲线生成指令信息并发送到电刺激仪终端模块；电刺激仪终端模块通过存储模块存储病人每次刺激治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t，以及医生可以根据病人的实际情况，及时地调整神经刺激治疗的不同参数；医生可以通过云端服务器模块把神经刺激治疗的不同参数下载到智能平台刺激仪应用模块；智能平台刺激仪应用模块通过无线通讯电路把医生远程配置的治疗参数数据信息同步到无线神经肌肉电刺激仪终端模块；刺激仪CPU控制电路以及与之连接并受其控制的电刺激生成电路根据医生远程配置的参数生成相应的治疗刺激波。或者通过手动的方式输入医生远程配置的参数生成相应的治疗刺激波。

本发明一优选而非限制性的实施例中，电刺激仪终端模块采用讯联电子蓝牙4.0BLE nRF51822EK_PRO开发板实现的。nRF51822EK_PRO开发板是一款蓝牙低功耗开发板，拥有丰富的板载资源，可以方便地计量并保存各种刺激参数并实现低功耗的无线蓝牙数据传输。

本发明一优选而非限制性的实施例中，智能平台刺激仪应用模块采用三星5S手机及Android安卓系统。三星5S手机集成了蓝牙4.0以及用户APP开发库，可以方便的构建智能平台App。采用安卓开发库中SQLite实现智能平台存储模块存储功能。

本发明的另一面，参照图2所示，一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪方法，包括以下步骤：

步骤(1)：提供一个电刺激仪终端模块、一个控制模块，其中电刺激仪终端模块包括CPU控制电路，CPU控制电路分别连接有电刺激生成电路、刺激仪无线通讯电路，刺激仪无线通讯电路用于接收控制模块的指令信息，以及将电刺激生成电路生成的电刺激信号发送到控制模块。

步骤(2)：通过电刺激仪终端模块接收控制模块的指令信息并生成电刺激信号并将生成的电刺激信号发动到控制模块，其中包括电刺激仪终端模块中的CPU控制电路通过刺激仪无线通讯电路接收指令信息并控制电刺激生成电路生成相应的电刺激信号。

步骤(3)：控制模块中的应用模块根据接收的电刺激信号进行分析统计并将分析和统计的结果发送到控制模块中的云端服务器模块，其中应用模块通过3G/4G/WIFI将分析和统计的结果发送到云端服务器模块中。

步骤(4)：医生根据患者的信息从云端服务器模块中下载该患者的电刺激信号记录并发送指令到电刺激仪终端模块或应用模块，其中患者的电刺激信号记录包括每次刺激治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t以及刺激仪CPU控制电路根据记录的神经肌肉刺激的实际治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t和每日刺激频次F；以及刺激仪CPU控制电路根据上述每次刺激治疗的信息和实际治疗的信息生成电刺激治疗输出的实际功率P并通过无线通讯发送到应用模块，应用模块将接收的数据发送到云端服务器模块中，从而形成一个循环的过程，也就是说下次治疗的时候，医生通过从云端服务器中下载上次的治疗数据并根据该数据发送本次电刺激治疗的参数到电刺激仪终端模块或应用模块，然后智能平台刺激仪应用模块通过无线通讯电路把医生远程配置的治疗参数数据信息同步到无线神经肌肉电刺激仪终端模块；刺激仪CPU控制电路以及与之连接并受其控制的电刺激生成电路根据医生远程配置的参数生成相应的治疗刺激波，或者通过手动的方式输入医生远程配置的参数生成相应的治疗刺激波；用户根据电刺激仪终端模块接收的参数进行治疗，从而可以实现：可以根据患者的不同以及治疗阶段的不同调整相应的电刺激参数；可以自动测量自动记录神经肌肉刺激的实际治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t、每日刺激频次F以及治疗总时间T等刺激治疗的数据等多项参数；可以同时通过无线通讯电路把相关记录同步到智能平台记录绘制刺激治疗的各种参数的统计表格及统计曲线；可以同时通过远程无线通讯技术把相关记录同步到云端服务器模块，方便医生远程了解刺激治疗方案；除了通过键盘输入和刺激仪LED显示可以实现本地治疗参数设置和显示以外，同时通过无线通讯技术，可以远程设置神经肌肉刺激电参数包括频率、脉宽、强度、作用时间等，方便医生远程治疗；根据记录的神经肌肉刺激的实际治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t、每日刺激频次F等参数，首次自动计算显示神经肌肉电刺激治疗输出的实际功率P，具有较高的医学参考价值。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统，其特征在于，包括：

电刺激仪终端模块，用于根据接收的指令信息控制生成电刺激信号，且将生成的电刺激信号进行储存和发送；

控制模块，接收上述电刺激仪终端模块生成的电刺激信号并将接收的信号进行储存和分析，以及根据分析的结果发送指令到电刺激仪终端模块。

2.如权利要求1所述的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统，其特征在于，所述电刺激仪终端模块包括CPU控制电路，所述CPU控制电路分别连接有电刺激生成电路、刺激仪无线通讯电路，所述刺激仪无线通讯电路用于接收控制模块的指令信息，以及将电刺激生成电路生成的电刺激信号发送到控制模块。

3.如权利要求1所述的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统，其特征在于，还包括电源电路，所述电源电路与所述电刺激仪终端模块相连。

4.如权利要求1所述的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统，其特征在于，所述电刺激仪终端模块还包括刺激仪键盘输入模块和刺激仪LED显示模块，所述刺激仪键盘输入模块用于参数的输入，所述刺激仪LED显示模块，用于电刺激信号的显示。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统，其特征在于，所述控制模块包括用于接收电刺激仪终端模块储存的参数信息以及将参数信息记录并绘制成刺激治疗的统计表格和统计曲线的应用模块；以及包括与所述应用模块进行数据交互的云端服务器模块。

6.如权利要求5所述的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪系统，其特征在于，所述应用模块还用于根据刺激治疗的统计表格和统计曲线生成指令信息并发送到电刺激仪终端模块；所述电刺激仪终端模块通过存储模块存储病人每次刺激治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t。

7.一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)提供一个电刺激仪终端模块、一个控制模块；

(2)通过电刺激仪终端模块接收控制模块的指令信息并生成电刺激信号并将生成的电刺激信号发动到控制模块；

(3)控制模块中的应用模块根据接收的电刺激信号进行分析统计并将分析和统计的结果发送到控制模块中的云端服务器模块；

(4)医生根据患者的信息从云端服务器模块中下载该患者的电刺激信号记录并发送指令到电刺激仪终端模块或应用模块。

8.如权利要求7所述的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：

电刺激仪终端模块中的CPU控制电路通过刺激仪无线通讯电路接收指令信息并控制电刺激生成电路生成相应的电刺激信号。

9.如权利要求7所述的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪方法，其特征在于，所述步骤(3)中：

所述应用模块为智能手机或智能平板电脑；

所述应用模块通过3G/4G/WIFI将分析和统计的结果发送到云端服务器模块中。

10.如权利要求7-9任一项所述的一种基于无线通讯的神经肌肉电刺激仪方法，其特征在于，所述步骤(4)中：

所述患者的电刺激信号记录包括每次刺激治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t以及刺激仪CPU控制电路根据记录的神经肌肉刺激的实际治疗的频率f、脉宽w、强度p、作用时间t和每日刺激频次F；

所述刺激仪CPU控制电路根据上述每次刺激治疗的信息和实际治疗的信息生成电刺激治疗输出的实际功率P并通过无线通讯发送到应用模块；

所述应用模块将接收的每次刺激治疗信息和实际功率P发送到云端服务器模块。