CN109512444A - 一种具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，包括内壳体、压力囊、膨胀囊和充气泵，压力囊包覆设置于内壳体外部，膨胀囊包覆设置于压力囊外部，与压力囊固定连接，膨胀囊固定连接有输气管，内壳体上固定连接有牵引线；膨胀囊外部固定连接有信号采集电极片和刺激电极片，内壳体设置为中空的，其内部固定连接有压力传感器、电源组件、震动电机、MCU处理器和蓝牙适配器。该探头可有效解决现有的监测探头存在的无法动态的监测盆底肌肉的变化情况，无法检测盆底肌肉弹性、治疗方式单一和患者必须要到医院才能进行监测和治疗操作等问题。
Description
技术领域
本发明涉及监测探头技术领域，具体涉及一种具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头。
背景技术
女性盆底结构是由封闭骨盆出口的多层肌肉和筋膜构成，有尿道、阴道和直肠贯穿其中。盆底肌肉群犹如一张“吊网”，与筋膜、韧带及其神经协同作用，承托并保持子宫、膀胱和直肠等盆腔脏器处于正常解剖位置。一旦盆底肌群出现弹性变差，张力不足，便会导致盆腔内器官无法维持正常的生理位置，从而导致相应的盆底功能障碍性疾病(Pelvicfloor dysfunction,PFD)，如盆腔器官脱垂(POP)、压力性尿失禁(SUI)、女性性功能障碍(FSD)等。
盆底肌功能是评估盆底功能的最重要指标，也是制定盆底康复治疗方案的依据。将阴道探头插入女性阴道，通过传感器技术对盆底肌功能进行测试，能有效帮助分析盆底功能障碍性疾病，并且可以监测到不同体位时，盆底肌肉的收缩情况，以便制定相应锻炼盆底肌肉的运动方案。同时探头还可以辅助患者完成生物反馈类与生物电刺激类盆底康复治疗。
现有的阴道探头只能与大型的机械设备相连接才能完成监测或者治疗功能，监测时患者需要躺在床上，然后将探头插入阴道内，开启机械设备进行监测，这就需要患者必须到医院才能完成监测和治疗的工作，一般治疗需要经过多次才会有效果，第一是非常浪费患者的时间，而且大多数患者无法做到坚持；第二是监测和治疗时，患者必须躺在床上进行，因此只能监测到躺卧位时的压力信号，监测到的信号不全面，无法动态监测到盆底肌肉的收缩情况信号，因此便无法根据监测到的信号制定相应的运动体态。
在检测功能方面，现有的设备只能检测到阴道的压力大小和肌电信号，无法对患者的阴道肌肉的弹性进行检测，患者进行一段时间的治疗后无法判断阴道肌肉的弹性是否达到标准。
在治疗方面，现有的设备一般通过设置的震动刺激的方式进行进行治疗，治疗的方式单一，治疗效果一般。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，该探头可有效解决现有的监测探头存在的无法动态的监测盆底肌肉的变化情况，无法检测盆底肌肉弹性、治疗方式单一和患者必须要到医院才能进行监测和治疗操作等问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，包括内壳体、压力囊、膨胀囊和充气泵，压力囊包覆于内壳体外部，与内壳体固定连接，压力囊内部填充有液体介质，膨胀囊包覆于压力囊外部，与压力囊固定连接，膨胀囊固定连接有输气管，输气管与充气泵可拆卸连接，内壳体上固定连接有牵引线；
膨胀囊外部固定连接有信号采集电极片和刺激电极片，内壳体为中空结构，其内部固定连接有压力传感器、电源组件、震动电机、MCU处理器和蓝牙适配器，信号采集电极片、刺激电极片、压力传感器、震动电机、MCU处理器和蓝牙适配器分别与电源组件电连接，信号采集电极片、压力传感器和蓝牙适配器还分别与MCU处理器电连接，震动电机和刺激电极片通过继电器与MCU处理器电连接。
采取上述方案的有益效果为：该探头内部设置有MCU处理器，型号为STM32F103VCT6，MCU处理器可与移动终端进行蓝牙连接，接收平板电脑或手机发出的指令执行操作，收集到的数据也通过蓝牙传送到移动终端，通过移动终端内设置的程序进行分析和计算，生成的结果方便患者观看，移动终端一般为手机或者平板电脑等；使用时，根据移动终端的指令，MCU处理器可以通过控制继电器开关，实现控制刺激电极片和震动电机工作的目的，信号采集电极片和压力传感器检测到的肌电信号和压力信号传送到MCU处理器进行存储，并可通过蓝牙上传到移动终端进行分析；
内壳体为硬质材质制成，作为整个探头的支撑结构，内壳体内设置有压力传感器，压力囊包覆设置于内壳体的外部，压力囊内填充有液体介质，压力传感器的探头设置于压力囊的内部，当压力囊受到挤压时，其内部的液体介质产生流动，对压力传感器的探头产生压力，压力传感器将该压力传送并存储在MCU处理器中，可将产生的压力大小和患者当时做出的体态动作进行结合，制定锻炼的运动方案；上述的压力传感器为微型水压传感器，型号为pdcr81。
膨胀囊包覆设置于压力囊的外部，通过充气泵和输气管对膨胀囊进行充气，膨胀囊膨胀，整个探头体积增大，与盆底肌肉接触，使压力囊内压力增大，通过上述的操作，会产生两种有益效果，第一，通过计量通入的气体量和压力传感器检测到的压力信号，可以计算出盆底肌肉的弹性大小，以便了解患者的盆底肌肉弹性情况；第二，通过膨胀囊实现对盆底肌肉的扩张，牵张，最终实现对盆底肌肉进行锻炼的目的，达到提高盆底肌肉弹性的目的；
设置有信号采集电极片，患者做出某些特定的动作后，盆底肌肉收缩后，产生肌电信号，通过信号采集电极片将该肌电信号采集后，存储在MCU处理器中，根据肌电信号信息和做出的特定动作，也可以制定合适的运动方案，该方案更加合理，治疗效果更加突出；
设置有刺激电极片，MCU处理器控制继电器打开后，刺激电极片带电，可以对盆底肌肉产生一定的电刺激，促进盆底肌肉收缩，起到锻炼的作用；
内壳体内还设置有震动电机，其频率为可调整的，一般盆底肌肉的的最适振动频率为4.6Hz，震动电机通电后产生会偏心震动，对盆底肌肉产生震动刺激，也起到锻炼盆底肌肉的目的；为了减少盆底肌肉的刺激疲劳，可将震动电机设置有多种震动模式，更加方便患者使用，提高治疗效果；该探头通过电刺激、震动刺激和牵张刺激三个方面对盆底肌肉进行锻炼治疗，大大提高了治疗的效果，缩短了治疗周期，而且该探头体积小巧，使用方便，患者自己在家即可完成锻炼。
进一步地，内壳体为卵圆形，其最长直径为3.5-4.5厘米，最短直径为2-3厘米。
采取上述方案的有益效果为：该探头的整体结构很小，最大长度只有4.5厘米，可完全置于成熟女性的阴道内，对女性的盆底肌肉进行分析和检测。
进一步地，内壳体被压力囊包覆的面积占内壳体总面积的4/5。
采取上述方案的有益效果为：包覆的面积越大，接触的盆底肌肉就越多，检测到的肌肉信号和压力信号就越准确、稳定；内壳体最下端留有一部分未进行包覆，是为了方便将探头有取出。
进一步地，信号采集电极片和刺激电极片均为圆形，圆形的直径为0.5厘米。
采取上述方案的有益效果为：由于电极片为金属制成，将其制成圆形，无棱角，可有效避免对盆底肌肉造成伤害，提高该探头使用的安全系数。
进一步地，信号采集电极片至少设置有6个，信号采集电极片均匀的分布在膨胀囊的表面。
采取上述方案的有益效果为：信号采集电极片越多，检测到的肌电信号越稳定，设置有6个信号采集电极片基本可以满足采集的需要，将其均匀的分布在膨胀囊的表面，可以从多个角度对盆底肌肉进行监测，采集的肌电信号更加全面。
进一步地，刺激电极片至少设置有6个，刺激电极片均匀分布在膨胀囊的表面。
采取上述方案的有益效果为：6个刺激电极片基本可以满足对盆底肌肉进行刺激的需要。
进一步地，输气管上还设置有空气流量计和开关阀。
采取上述方案的有益效果为：流量计可以准确的控制充进膨胀囊内的气体量，在计算盆底肌肉的弹性时，结果更加准确；开关阀用于关闭输气管，充气完成后，取下充气泵，关闭开关阀，避免膨胀囊内的气体流出；无需对膨胀囊进行充气时，打开开关阀，放出膨胀囊内的气体即可，该结构简单，易于操作。
进一步地，膨胀囊的材质为弹性硅胶。
采取上述方案的有益效果为：弹性硅胶的材质伸张和收缩性较强，未进行工作时，最外层的膨胀囊仅仅包裹住压力囊，充气后可膨胀，气体放出后收缩，最外层的膨胀囊恢复原状，又紧紧的贴附在压力囊的表面，使整个探头的表面光滑，方便使用。
采取上述方案所产生的有益效果为：
1、该探头上设置有压力传感器、压力囊和MCU处理器，盆底肌肉收缩后产生挤压力，挤压压力囊内部的液体介质流动，压力传感器检测到压力信号，并将其传送到MCU处理器进行储存，通过此结构可检测到盆底肌肉在做出不同动作时的压力变化情况并将数据存储到MCU处理器中，进而根据压力的变化规律制定相应的运动方案。
2、该探头上还设置有膨胀囊，探头外接有流量计和充气泵，通过充气泵将一定量的气体充进膨胀囊，膨胀囊鼓起，体积增大，可对盆底肌肉进行牵张，此时盆底肌肉会产生相应的肌电信号，通过信号采集电极片进行收集并存储在MCU处理器中，根据填充的气体量和采集的肌电信号，可计算出盆底肌肉的弹性，判断阴道的松紧度；治疗一段时间后，再次进行检测和计算，能够得知盆底肌肉的弹性改善情况；同时，还可以通过不停的对膨胀囊进行充气、放气的操作，实现对盆底肌肉进行牵张训练的目的。
3、该探头膨胀囊上还固定连接有刺激电极片，可通过MCU处理器控制继电器的开关，使刺激电极片带电，实现对盆底肌肉进行电刺激治疗的目的；该探头内还设置有震动电机，MCU处理器控制继电器开关，让震动电机工作，实现通过震动的方式对盆底肌肉进行锻炼的目的。
4、该探头体积小巧，可完全放置于女性阴道内，使用时不限制体位，不限制时间和地点，任何时候均可对盆底肌肉的情况进行监测，监测的结果更加完整，而且使用更加方便；同时该探头还可通过电刺激、震动刺激和牵张作用三种方式对盆底肌肉进行锻炼，三种锻炼方式可同时使用，也可单独使用，使锻炼的效果达到最佳；使用该探头，患者无需前往医院，在家即可对盆底肌肉进行监测和锻炼，节省大量时间，又能减轻治疗费用。
附图说明
图1为该探头的膨胀囊膨胀后的结构示意图；
图2为该探头的膨胀囊收缩后的结构示意图；
附图标记：1、内壳体；2、压力囊；3、膨胀囊；4、充气泵；5、输气管；6、牵引线；7、信号采集电极片；8、刺激电极片；9、压力传感器；10、电源组件；11、震动电机；12、MCU处理器；13、蓝牙适配器；14、空气流量计；15、开关阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明的一个实施例中，如图1-2所示，提供了一种具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，包括内壳体1、压力囊2、膨胀囊3和充气泵4，优化地，内壳体1为卵圆形，其最长直径为3.5-4.5厘米，最短直径为2-3厘米，可保证完全放入成年女性的阴道内；
压力囊2包覆设置于内壳体1外部，与内壳体1通过粘接的方式固定连接，优化地，内壳体1被压力囊2包覆的面积占内壳体1总面积的4/5，压力囊2内部填充有液体介质，该液体介质为生理盐水，液体介质的体积为2-4ml；膨胀囊3包覆设置于压力囊2外部，与压力囊2通过粘接的方式固定连接，膨胀囊3用于装气体，使探头体积增大，进而测量盆底肌肉的弹性和用于牵张治疗；
膨胀囊3内侧固定连接有输气管5，输气管5贯穿压力囊2和内壳体1，从未被压力囊2和膨胀囊3包覆的内壳体1处伸出，输气管5另一端与充气泵4可拆卸连接，充气泵4用于向压力囊2内充气，需要充气时将其与输气管安装在一起，充气完成后取下充气泵4即可；内壳体1上固定连接有牵引线6，牵引线6用于将探头从女性阴道内拉出，方便患者使用；优化地，输气管5上还设置有空气流量计14和开关阀15，通过空气流量计14可准确的计算出充进膨胀囊3的气体量，进而准确计算出盆底肌肉弹性；优化地，膨胀囊3的材质为弹性硅胶，弹性硅胶材质伸张和收缩性较强，未进行工作时，最外层的膨胀囊3仅仅包裹住压力囊2，充气后可膨胀，气体放出后收缩，最外层的膨胀囊3恢复原状，又紧紧的贴附在压力囊2的表面，使整个探头的表面光滑，方便使用；
膨胀囊3外部固定连接有信号采集电极片7和刺激电极片8，信号采集电极片7用于采集肌肉收缩时产生的肌电信号，刺激电极片8通电后可产生电刺激，用于对盆底肌肉进行电刺激治疗；优化地，信号采集电极片7和刺激电极片8均为圆形，圆形的直径为0.5厘米，圆形的信号采集电极片7和刺激电极片8无棱角，不会对患者造成伤害；优化地，信号采集电极片7设置有至少6个，信号采集电极片7均匀的分布在膨胀囊3的表面，优化地，刺激电极片8至少设置有6个，刺激电极片8均匀分布在膨胀囊3的表面，刺激电极片8和信号采集电极片7均设置有6个，且均均匀的分布在膨胀囊3的表面，与膨胀囊3表面粘合在一起；
内壳体1设置为中空的，其内部通过粘接的方式固定连接有压力传感器9、电源组件10、震动电机11、MCU处理器12和蓝牙适配器13，信号采集电极片7、刺激电极片8、压力传感器9、震动电机11、MCU处理器12和蓝牙适配器13分别与电源组件10电连接，电源组件10为上述各个元器件提供电能，电源组件10为纽扣电池组，电源组件10与信号采集电极片7和刺激电极片8之间通过导线连接，导线贯穿内壳体1、压力囊2和膨胀囊3，与压力囊2和膨胀囊3接触的部分设置为密封的，避免压力囊2内的液体流出和膨胀囊3内的气体流出；
信号采集电极片7、压力传感器9和蓝牙适配器13还分别与MCU处理器12电连接，压力传感器9的探头置于压力囊2内，用于检测压力信号，压力传感器9与压力囊2接触的部位设置为密封的，避免压力囊2内的液体流出；信号采集电极片7将采集的肌电信号传输至MCU处理器12进行存储，压力传感器9将采集到的压力信号传输至MCU处理器12进行存储，MCU处理器12通过蓝牙适配器13将收集到的各种信号传送到移动终端，在移动终端进行分析处理，计算出盆底肌肉的弹性，并得知盆底肌肉收缩的状况；移动终端通过蓝牙适配器13将指令发送给MCU处理器12，MCU处理器12根据移动终端的指令控制相应的元器件开始工作；震动电机11和刺激电极片8通过继电器与MCU处理器12电连接，MCU处理器12通过控制继电器的开关来实现控制震动电机11和刺激电极片8工作。
该探头的工作过程：操作者平躺，将该探头插入阴道内，将牵引线6留在外阴部，然后打开开关阀15，通过充气泵4将一定量的气体充进膨胀囊3内，探头增大，盆底肌肉对探头产生压力，通过压力传感器9检测到此时的压力大小，并将数据存储到MCU处理器12，最终通过蓝牙适配器13传送到移动终端，输入充进的气体量，根据设置好的程序，可计算出盆底肌肉的弹性大小；也可通过反复对的膨胀囊3进行充气放气操作，实现对盆底肌肉锻炼的目的；
需要监测不同的体位变化时，盆底肌肉的收缩情况时，患者可做出相应的动作，信号采集电极片7可记录下肌肉收缩后产生的肌电信号，压力传感器9也可记录下压力情况，通过移动终端即可看到相应的体位时，盆底肌肉的变化情况，制定最优的锻炼方案；
需要通过震动电机11对盆底肌肉进行锻炼时，可在移动终端发出指令，MCU处理器12接收到指令后，控制继电器打开，震动电机11开始震动，整个探头可以实现对盆底肌肉进行震动刺激的作用，达到治疗效果；治疗完成后，下达关闭指令即可；
需要通过电刺激电极片8对盆底肌肉进行锻炼时，可在移动终端发出指令，MCU处理器12接收到指令后，控制继电器打开，刺激电极片8通电，产生电刺激，达到对盆底肌肉进行治疗的目的。
Claims (8)
1.一种具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，其特征在于，包括内壳体(1)、压力囊(2)、膨胀囊(3)和充气泵(4)，所述压力囊(2)包覆于所述内壳体(1)外部，与所述内壳体(1)固定连接，所述压力囊(2)内部填充有液体介质，所述膨胀囊(3)包覆于所述压力囊(2)外部，与所述压力囊(2)固定连接，所述膨胀囊(3)内侧固定连接有输气管(5)，所述输气管(5)另一端与所述充气泵(4)可拆卸连接，所述内壳体(1)上固定连接有牵引线(6)；
所述膨胀囊(3)外部固定连接有信号采集电极片(7)和刺激电极片(8)，所述内壳体(1)为中空结构，其内部固定连接有压力传感器(9)、电源组件(10)、震动电机(11)、MCU处理器(12)和蓝牙适配器(13)，所述信号采集电极片(7)、刺激电极片(8)、压力传感器(9)、震动电机(11)、MCU处理器(12)和蓝牙适配器(13)分别与所述电源组件(10)电连接，所述信号采集电极片(7)、压力传感器(9)和蓝牙适配器(13)还分别与所述MCU处理器(12)电连接，所述震动电机(11)和刺激电极片(8)通过继电器与所述MCU处理器(12)电连接。
2.根据权利要求1所述的具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，其特征在于，所述内壳体(1)为卵圆形，其长径为3.5-4.5厘米，短径为2-3厘米。
3.根据权利要求1或2所述的具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，其特征在于，所述内壳体(1)被所述压力囊(2)包覆的面积占所述内壳体(1)总面积的4/5。
4.根据权利要求3所述的具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，其特征在于，所述信号采集电极片(7)和刺激电极片(8)均为圆形，圆形的直径为0.5厘米。
5.根据权利要求3所述的具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，其特征在于，所述信号采集电极片(7)至少设置有6个，所述信号采集电极片(7)均匀的分布在所述膨胀囊(3)的表面。
6.根据权利要求3所述的具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，其特征在于，所述刺激电极片(8)至少设置有6个，所述刺激电极片(8)均匀分布在所述膨胀囊(3)的表面。
7.根据权利要求3所述的具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，其特征在于，所述输气管(5)上还设置有空气流量计(14)和开关阀(15)。
8.根据权利要求3所述的具有盆底肌肉收缩监测及康复训练功能的探头，其特征在于，所述膨胀囊(3)的材质为弹性硅胶。
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