CN110841190A - 用于脑卒中的综合康复治疗仪 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于脑卒中的综合康复治疗仪，包括：信号采集模块、交互模块、控制模块以及电刺激模块，其中：所述信号采集模块，用于采集人体的肌电信号；所述交互模块，用于接收并显示所述肌电信号，并基于所述肌电信号确定控制策略；所述控制模块，用于基于所述控制策略输出脉冲直流控制信号；所述电刺激模块，用于基于所述脉冲直流控制信号对患者的神经纤维进行电刺激。本公开基于所述肌电信号确定控制策略，根据所述控制策略输出脉冲直流控制信号，在脉冲直流电信号刺激下使肌力改善，增高神经细胞兴奋性，有利于肌体恢复正常的功能。

Description

用于脑卒中的综合康复治疗仪

技术领域

本公开涉及智能医疗领域，具体涉及用于脑卒中的综合康复治疗仪。.

背景技术

肌电生物反馈(EMG-BF)是指将反馈技术与电刺激方法相结合，将肌肉主动收缩时发生的微弱的肌电信号转化为放大了的反馈电流，再刺激肌肉收缩，使瘫痪肢体运动幅度增大，反之再向中枢神经提供本体运动的输入冲动的方法。神经肌肉电刺激(NMES)是指利用低频脉冲电流刺激神经或肌肉引起肌肉收缩，从而提高肌肉功能或治疗神经肌肉疾患的一种治疗技术。小脑顶核电刺激(FNS)治疗脑卒中是近10余年来才逐步深入研究和发展起来的。研究表明：高等动物的中枢神经系统内存在复杂的反射性神经保护机制，在局部脑血流(r CBF)降到生理必须阈值以下之前，通过这一系列反射，可以对全身循环加以调整，从而实现集体的自我神经保护，而小脑顶核电刺激已经被证实能诱发条件性中枢神经源性神经保护作用。康复治疗的过程和步骤可分解为以下内容：

首先系统采集患者自发的EMG，预置的刺激阈值，当某一时刻，患者努力活动的EMG达到这个阈值时，系统就启动一次NMES作为反馈刺激；电刺激阈值能根据患者的肌电水平自动进行调节；如此往复地进行反馈。这种控制策略将肌电生物反馈与电刺激的物理治疗相结合，通过NMES向中枢神经系统提供大量的输入冲动，使大脑中枢逐渐恢复对瘫痪肌肉的控制，从而促进患者生理的康复。

刺激不同组织的细胞所需的低频脉冲直流电信号不同，哺乳类动物的神经的绝对不应期在1ms左右，相隔1ms以上的电刺激能引起一次兴奋。在临床上，低频脉冲电流用于镇痛和兴奋神经肌肉组织，常使用100Hz以下的频率。对于运动神经，1～10Hz的频率可以引起肌肉的单个收缩；20～30Hz可以引起肌肉的不完全的强直收缩；50Hz可以引起它的完全强直收缩。对于感觉神经，50Hz可以引起明显的振颤感；100Hz左右的频率可以产生镇痛和镇静中枢神经的作用。

常规的神经肌肉电刺激仪器采用低频电刺激康复疗法，能够改善患者的肢体功能，但患者多为被动地接受治疗，周期比较长，心理因素不稳定，加重了康复和护理的难度。

发明内容

为了解决现有技术中患者多为被动地接受神经肌肉电刺激治疗导致的康复和护理的难度大的技术问题，本公开实施例提供了如下的技术方案：

本公开提供了一种用于脑卒中的综合康复治疗仪，其包括信号采集模块、交互模块、控制模块以及电刺激模块，其中：所述信号采集模块，用于采集人体的肌电信号；所述交互模块，用于接收并显示所述肌电信号，并基于所述肌电信号确定控制策略；所述控制模块，用于基于所述控制策略输出脉冲直流控制信号；所述电刺激模块，用于基于所述脉冲直流控制信号对患者的神经纤维进行电刺激。

在一些实施例中，所述信号采集模块包括依次连接的前置放大电路、光电耦合隔离放大电路、滤波电路以及模数转换电路，其中：所述前置放大电路用于通过调整增益和共模抑制比的方式对获取的肌电模拟信号进行前置处理；所述光电耦合隔离放大电路用于将经过前置处理的肌电模拟信号进行光电隔离放大；所述滤波电路用于对经过光电隔离放大的肌电模拟信号进行滤波处理；所述模数转换电路用于将经过滤波处理的肌电模拟信号转换为肌电数字信号。

在一些实施例中，所述控制模块包括触发信号生成模块和频率合成器，其中：所述触发信号生成模块用于根据所述控制策略生成具有固定时钟频率的触发信号；所述频率合成器用于基于所述触发信号生成具有预定频率和预定幅值的脉冲直流控制信号。

在一些实施例中，所述频率合成器包括频率控制字单元、相位累加器、若干波形储存器、D/A转换器以及低通滤波器，其中：所述频率控制字单元用于根据所述触发信号的所述固定时钟频率获得频率控制字；所述相位累加器用于对所述频率控制字单元进行累加，获得累加值；所述波形储存器用于根据所述累加值和波形查找表输出数字化波形数据；所述D/A转换器用于将所述数字化波形数据转换成具有预定频率的模拟信号；所述低通滤波器用于将所述模拟信号通过滤波获得具有预定频率和预定幅值的脉冲直流控制信号。

在一些实施例中，所述波形储存器还用于预先存储所述波形查找表。

在一些实施例中，所述波形查找表存储数字化波形数据，所述数字化波形数据为按照相位存放的需要输出的波形的各点幅度值。

在一些实施例中，所述电刺激模块包括神经肌肉电刺激单元和/或小脑顶核电刺激单元，其中：所述神经肌肉电刺激单元，用于基于第一脉冲直流控制信号对人体的肌肉神经纤维进行电刺激；所述小脑顶核电刺激单元，用于基于第二脉冲直流控制信号对人体的小脑顶神经纤维进行电刺激。

在一些实施例中，所述第一脉冲直流控制信号和/或第二脉冲直流控制信号为持续不对称的平衡双相波形的方波。

在一些实施例中，所述第一脉冲直流控制信号的电流强度值为15～60mA，第二脉冲直流控制信号的电流强度值为15～60mA。

在一些实施例中，所述第一脉冲直流控制信号和/或第二脉冲直流控制信号的电脉冲宽度在10-500μs范围内可调。

基于上述实施例的公开可以获知，本公开实施例具备如下的有益效果：

1、本公开实施例所述的用于脑卒中的综合康复治疗仪采用交互模块根据患者目前的人体的肌电信号情况设定正确的控制策略；

2、本公开实施例所述的用于脑卒中的综合康复治疗仪通过显示设备将肌电视觉信号反馈给患者，使患者能够根据肌电视觉信号，在一定范围内有意识地控制瘫痪肢体的活动，主动地接受神经肌肉电刺激治疗，降低康复和护理的难度；

3、本公开实施例所述的用于脑卒中的综合康复治疗仪能够输出低频脉冲直流电信号，在低频脉冲直流电信号刺激下改善患者肌力，增高神经细胞兴奋性，有利于肌体恢复正常的功能。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本公开实施例提供的用于脑卒中的综合康复治疗仪的应用治疗系统示意图；

图2为本公开实施例提供的用于脑卒中的综合康复治疗仪的功能结构框图；

图3为本公开实施例提供的用于脑卒中的综合康复治疗仪的前置放大电路图；

图4为本公开实施例提供的用于脑卒中的综合康复治疗仪的光电耦合隔离放大电路图；

图5为本公开实施例提供的用于脑卒中的综合康复治疗仪的滤波电路图；

图6为本公开实施例提供的用于脑卒中的综合康复治疗仪的直接数字式频率合成器功能结构框图；

图7为本公开实施例提供的用于脑卒中的综合康复治疗仪的低频脉冲直流电信号波形示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本发明的实施例作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本发明中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本发明使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本发明所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1示，本公开的实施例提供一种用于脑卒中的综合康复治疗仪101，其能够采集用户或者患者微弱的肌电信号并进行放大处理，并基于所述肌电信号确定控制策略；基于所述控制策略输出脉冲直流控制信号，从而通过发送NMES信号或者FNS信号刺激肌肉收缩，使用户或者患者的瘫痪肢体运动幅度增大，其中，用户或者医生还可以通过显示设备等查看肌电信号以及选择个性化的控制策略。NMES信号是指神经肌肉电刺激信号，其能够利用低频脉冲电流刺激神经或肌肉引起肌肉收缩，从而提高肌肉功能或治疗神经肌肉疾患；FNS信号是指小脑顶核电刺激信号，其能够利用低频脉冲直流控制信号对患者的脑神经纤维进行电刺激。

如图2所示，本实施例中的所述综合康复治疗仪101包括信号采集模块201、交互模块202、控制模块203和电刺激模块。其中，所述交互模块包括所述上位机102、输入设备2022和显示设备2021。所述信号采集模块201用于采集人体肌电信号，这里采集的所述肌电信号为模拟信号；所述交互模块202用于接收并显示所述肌电信号，并基于所述肌电信号确定控制策略将采集到的模拟信号转换为肌电数字信号，具体地，接收到的肌电信号被传送至上位机102，上位机102基于所述肌电信号确定控制策略,生成肌电数字信号；此外，上位机102还可以将所述肌电数字信号转换为视觉信号通过显示设备2021显示给患者和医护人员，医护人员可以通过输入设备2022根据所述视觉信号，例如针对患者的实际情况修改治疗中的各项参数，设定或者调整针对患者的治疗方案，从而生成与治疗方案对应的控制策略并传送至控制模块203；所述控制模块203基于所述控制策略输出脉冲直流控制信号；所述电刺激模块接收到脉冲直流信号并基于所述脉冲直流控制信号对患者的神经纤维进行电刺激。

如上所述，所述信号采集模块201采集人体肌电信号，通过模数转换电路，将采集到的模拟电信号转换为数字信号，如二进制信号。

在一些实施例中，信号采集模块201包括依次电连接的前置放大电路、光电耦合隔离放大电路、滤波电路和模数转换电路。在使用本实施例中的综合康复治疗仪101的过程中，为了人体安全，采集的人体肌电信号采用浮地形式，对人体与电气安全隔离。

所述信号采集模块201直接采集人体体表的肌电信号，通过前置放大电路放大传输至光电耦合隔离放大电路。所述前置放大电路对人体体表微弱的肌电信号的进行三级运放的差分放大前置处理，该电路具有高输入阻抗和低噪声的特点，能够获得较高增益和高共模抑制比。

进一步地，如图3所示，本公开实施例的前置放大电路的第一级运放利用两个对称反相放大器例如第一运算放大器U1和第二运算放大器U2来提高所述前置放大电路的输入阻抗，其中Uin+和Uin-为人体提供的差模电压；driver为人体提供的共模电压；+VDD和-VDD为电源；第一运算放大器U1和第二运算放大器U2为反向放大器，分别放大人体提供的差模电压Uin+和Uin-再进入U5比较输出矩形波。第三运算放大器U3为电压跟随器，作用为输出并稳定人体共模电压，第四运算放大器U4为积分器，作用为保护人体；第一电阻R1为交流限流电阻，第二电阻R2、第三点阻R3为反馈电阻，第四电阻R4～第七电阻7为偏置电阻，稳定共模电压的静态输出；第九电阻R9为保护限流电阻，第一电容C1和第二电容C2为滤波作用，第三电容C3和第四电容C4隔直作用，第五电容C5位积分电路电容。

所述人体提供的共模电压driver的经过第一电阻R1交流限流，一路经过第三电容C3隔直滤波输入第一运算放大器U1的反向输入端，所述第一运算放大器U1的同相输入端接第一差分信号Uin+，所述第一运算放大器U1的输出端经过第二电阻R2反馈连接反向输入端，反相放大人体提供的差模电压Uin+。

另一路经过第四电容C4隔直滤波输入第二运算放大器U2的反向相输入端，所述第二运算放大器U2的同相输入端接第一差分信号Uin-，所述第二运算放大器U2的输出端的经过第三电阻R3反馈连接反向输入端；反相放大人体提供的差模电压Uin-。

所述第一运算放大器U1的输出端的同时经过第四电阻R4连接第三运算放大器U3的反向输入端；所述第二运算放大器U2的输出端同时经过第五电阻R5连接第三运算放大器U3的反向输入端；所述第三运算放大器U3的输出端连接第一电阻R1的中间端子,同时所述第三运算放大器U3的输出端连接其同相输入端，所述第三运算放大器U3为电压跟随器，用于稳定人体共模电压driver。

所述第一运算放大器U1的输出端的信号经过第六电阻R6连接第四运算放大器U4的反向输入端；所述第二运算放大器U2的输出端同时经过第七电阻R7连接第四运算放大器U4的反向输入端；所述第四运算放大器U4的同相输入端接地，所述第四运算放大器U4的输出端经过第九电阻接地，第九电阻R9为保护限流电阻，同时所述第四运算放大器U4的输出端经过并联的第八电阻R8和第五电容C5连接到第四运算放大器U4的反向输入端，所述第八电阻R8为放大反馈电阻，用来调整增益的倍数，所述第四运算放大器U4为积分放大器。

所述第一运算放大器U1的输出端同时连接第五运算放大器U5的同相输入端，将放大后的Uin+信号输入第五运算放大器U5的同相输入端；所述第二运算放大器U2的输出端同时连接第五运算放大器U5的反相输入端，将经放大后的Uin-信号输入第五运算放大器U5的反相输入端，所述第五运算放大器U5为比较器，输出端输出经差分放大的人体肌电模拟信号V1至光电耦合隔离放大电路。所述人体肌电模拟信号V1为矩形波。

如图4所示，所述光电耦合隔离放大电路将经过前置处理的肌电模拟信号V1进行光电隔离放大；所述肌电模拟信号V1经过功放三极管放大，放大后的信号通过光耦芯片进行光电隔离，例如先将所述肌电模拟信号转变为光信号，再将光信号转换为电信号后输出。

所述光电耦合隔离放大电路包括第十电阻、第十一电阻，第十二电阻、光耦芯片B1和功放三极管B2；所述第十电阻的第一端连接所述前置放大电路的第五运算放大器U5的输出端，所述第十电阻的第二端经第十一电阻接地，同时所述第十电阻的第二端与功放三极管B2的基极相连；所述功放三极管B2的发射极接电源地，所述功放三极管B2的集电极与光耦芯片B1内的发光二极管的截止端相连，所述光耦芯片B1内的发光二极管的输入端经第十二电阻接模拟电源+12V，所述光耦芯片B1的集电极经过第十三电阻连接+5V电源，当人体肌电模拟信号V1经第十电阻输入功放三极管B2时，在功放三极管B2的集电极至发射级和地之间形成电流信号，使得的光耦芯片B1内发光二极管发光，使得光耦芯片B1输出端5V和地导通，形成第二肌电模拟信号V2输出至滤波电路，第六电容C6连接输出信号和地之间，起到滤波作用。

人体肌电模拟信号(生物电信号)的特点有三个：一是频率主要集中于低频段范围内；二是信号微弱，一般在u V～m V或更小；三是信号源的阻抗高，易于受外界信号干扰，特别是在此频率段内存在强烈干扰源50Hz市电网信号影响。本公开通过滤波电路来过滤肌电信号中的干扰信号。

所述滤波电路对经过光电隔离放大的第二肌电模拟信号V2进行滤波处理；调整所述第二肌电模拟信号V2频率和振幅，滤除干扰，输出稳定的第三肌电模拟信号V3至模数转换电路。

如图5所示，所述滤波电路采用对称性双T阻容有源陷波器进行滤波，所述对称性双T阻容有源陷波器包括一个对称性双T阻容滤波器和三个运放单元；所述对称性双T阻容滤波器包括：第七电容C7、第八电容C8和第九电容C9依次串联，第十四电阻R14和第一可调变阻器W1串联后与所述第七电容C7、第八电容C8和第九电容C9依次串联的电路并联；其并联的输出端连接第八运算放大器U8的反相输入端，所述第八运算放大器U8的同相输入端连接第八运算放大器U8的输出端；第八运算放大器U8为跟随器，用于保证陷波频率的稳定。所述第七电容C7和第八电容C8之间连接第十五电阻R15的第一端，所述第八电容C8和第九电容C9之间连接第十六电阻R16的第一端。所述第十五电阻R15的第二端和所述第十六电阻R16的第二端之间连接第二可调变阻器W2。所述第八运算放大器U8的输出端同时连接第三可调变阻器W3的第一端；所述第三可调变阻器W3的中间端子连接第七运算放大器U7的反相输入端，所述第七运算放大器U7的同相输入端连接所述第七运算放大器U7的输出端，所述第七运算放大器U7的输出端同时连接所述第二可调变阻器W2的中间端子；所述第七运算放大器U7为电压跟随器，输出并稳定人体共模电压。所述第六运算放大器U6为跟随器，用于保证陷波频率的稳定。第六运算放大器U6的反相输入端接地，所述第六运算放大器U6的同相输入端与所述第六运算放大器U6的输出端连接，所述第六运算放大器U6的输出端经过第十七电阻R17连接至所述第三可调变阻器W3的第二端。

经过第三可调变阻器W3的调整，从所述第八运算放大器U8的输出端和第三可调变阻器W3的第一端之间输出人体肌电模拟信号V3。其中，c7为第七电容的电容值、c8为第八电容的电容值、c9为第九电容的电容值，r14为第十四电阻的电阻值，r15为第十五电阻的电阻值，r16为第十六电阻的电阻值，w1(左)为第一可调电阻左侧电阻值，w2(左)为第二可调电阻左侧电阻值，w2(右)为第二可调电阻右侧电阻值；ra为第一等效电阻值，rb为第二等效电阻值，rc为第三等效电阻值，则有：

c7＝c8＝c9＝C，ra＝r15+w2(左)，rb＝r16+w2(右)，Rc＝R14+w1(左)。

其中W₀为陷波频率，第六运算放大器U6为跟随器，第八运算放大器U8为跟随器，具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点，所述第六运算放大器U6和第八运算放大器U8能够保证陷波频率的稳定，从而有效地滤除50Hz频率产生的干扰。所述第七运算放大器U7为电压跟随器，输出并稳定输出人体肌电模拟信号V3的电压。所述双T阻容有源陷波器在中心频率f0时，在相位连续变化而不发生跳变，可获得较高的Q值而不产生自激振荡。

最后将人体肌电模拟信号V3通过模数转换电路转换为上位机102可处理的肌电数字信号，如二进制信号。所述上位机102接收所述肌电数字信号，将所述肌电数字信号转换为肌电图形视觉信号，所述上位机102存储并分析所述肌电数字信号，获得患者目前的身体状态，根据患者目前的身体状态调整设定的治疗方案，输出控制策略，发送至控制模块203；同时将肌电信号形成视觉信号通过显示设备2022显示。

在一些实施例中，如图6所示，所述控制模块203采用基于嵌入式中央处理器(FPGA)的直接数字式频率合成器(DDS)来实现输出特定频率特定幅值的脉冲直流控制信号。所述直接数字式频率合成器(DDS)包括频率控制字单元301、相位累加器302、波形储存器303、D/A转换器304和低通滤波器305。

所述直接数字式频率合成器的基本原理是基于Nyquist采样定理，通过频率控制字单元301接收具有固定时钟频率的有效触发信号并生成频率控制字，通过相位累加器302对生成的频率控制字的K值进行依次累加，经数字化后存入波形存储器303，通过寻址查表输出波形数据，再经D/A转换和低通滤波器305，输出特定频率特定幅值的脉冲直流控制信号。其中输出波形的幅值可调，采用将归一化的波形抽样数字量传输给D/A数模转换器进行数模转化。

首先把需要输出的波形各点幅度值数字化后按照相位存入至波形查找表，并存放在ROM中，在接收到有效触发信号后的固定时钟频率fs的每一个上升沿，N位的相位累加器302对频率控制字的K值进行依次累加，其累加值作为波形查找表的地址进行波形数据读取，然后经过数模转换器(DAC)转换成模拟信号再经低通滤波器305得到特定频率特定幅值的脉冲直流控制信号输出。

在一些实施例中，所述电刺激模块包括神经肌肉电刺激单元204和小脑顶核电刺激单元205，所述控制模块203基于所述控制策略输出低频脉冲控制信号至神经肌肉电刺激单元204和/或小脑顶核电刺激单元205，刺激患者的神经纤维，达到治疗目的。

具体地，所述控制模块203根据控制策略输出第一低频脉冲直流电信号至肌肉电刺激单元204，输出第二低频脉冲直流电信号至脑顶核电刺激单元205；具体步骤为：

所述控制模块203根据控制策略生成具有固定时钟频率的第一触发信号和具有固定时钟频率的第二触发信号，将第一触发信号和第二触发信号分别发送至直接数字式频率合成器。所述直接数字式频率合成器的频率控制字单元301根据第一触发信号的固定时钟频率获得第一频率控制字；根据第二触发信号的固定时钟频率获得第二频率控制字；通过相位累加器302对第一频率控制字累加，获得第一累加值，对第二频率控制字累加，获得第二累加值；其波形储存器303根据第一累加值输出第一波形查找表的第一数字化波形数据，根据第二累加值输出第二波形查找表的第二数字化波形数据。需要说明的是所述波形储存器303数量至少2个，用来存放多个波形查找表，每个波形储存器303存放一个波形查找表。所述波形查找表存储数字化波形数据，该数据为按照相位存放的需要输出的波形的各点幅度值。

经过所述D/A转换器304将第一数字化波形数据转换成特定频率的第一模拟信号，将第二数字化波形数据转换成特定频率的第二模拟信号，分别输出至低通滤波器305；所述低通滤波器305将第一模拟信号低通滤波得到特定频率特定幅值的第一低频脉冲直流电信号；将第二模拟信号低通滤波得到特定频率特定幅值的第二低频脉冲直流电信号。最后输出第一低频脉冲直流电信号至肌肉电刺激单元204，输出第二低频脉冲直流电信号至脑顶核电刺激单元205。

所述神经肌肉电刺激单元204基于第一脉冲直流控制信号对人体的肌肉神经纤维进行电刺激；所述小脑顶核电刺激单元205基于第二脉冲直流控制信号对人体的小脑顶神经纤维进行电刺激，从而达到治疗目的。

本公开实施例中低频脉冲直流电信号的参数具体包括：

电流强度：电流强度大小以引起明显的震颤感而不致痛为宜，电流强度值在15～60m A。如图7所示，刺激波形：采用持续的、不对称的平衡双波形型，形状为变形方波，没有极性，还包括使用单相方波和调波形型。脉冲宽度：神经组织临床应用一般为10～500μs可调。

本公开的实施例提出一种用于脑卒中的综合康复治疗仪，运用生物反馈技术，采集人们在正常情况下感受不到的身体生物信号肌电，将其转变为可以被人观察的视觉信号，患者根据肌电视觉信号，基于所述肌电信号确定控制策略，根据所述控制策略输出脉冲直流控制信号，在低频脉冲直流电信号刺激下使肌力改善，增高神经细胞兴奋性，有利于恢复正常的功能。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于脑卒中的综合康复治疗仪，其特征在于，其包括信号采集模块、交互模块、控制模块以及电刺激模块，其中：

所述信号采集模块，用于采集人体的肌电信号；

所述交互模块，用于接收并显示所述肌电信号，并基于所述肌电信号确定控制策略；

所述控制模块，用于基于所述控制策略输出脉冲直流控制信号；

所述电刺激模块，用于基于所述脉冲直流控制信号对患者的神经纤维进行电刺激。

2.根据权利要求1所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述信号采集模块包括依次连接的前置放大电路、光电耦合隔离放大电路、滤波电路以及模数转换电路，其中：

所述前置放大电路用于通过调整增益和共模抑制比的方式对获取的肌电模拟信号进行前置处理；

所述光电耦合隔离放大电路用于将经过前置处理的肌电模拟信号进行光电隔离放大；

所述滤波电路用于对经过光电隔离放大的肌电模拟信号进行滤波处理；

所述模数转换电路用于将经过滤波处理的肌电模拟信号转换为肌电数字信号。

3.根据权利要求1所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述控制模块包括触发信号生成模块和频率合成器，其中：

所述触发信号生成模块用于根据所述控制策略生成具有固定时钟频率的触发信号；

所述频率合成器用于基于所述触发信号生成具有预定频率和预定幅值的脉冲直流控制信号。

4.根据权利要求3所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述频率合成器包括频率控制字单元、相位累加器、若干波形储存器、D/A转换器以及低通滤波器，其中：

所述频率控制字单元用于根据所述触发信号的所述固定时钟频率获得频率控制字；

所述相位累加器用于对所述频率控制字单元进行累加，获得累加值；

所述波形储存器用于根据所述累加值和波形查找表输出数字化波形数据；

所述D/A转换器用于将所述数字化波形数据转换成具有预定频率的模拟信号；

所述低通滤波器用于将所述模拟信号通过滤波获得具有预定频率和预定幅值的脉冲直流控制信号。

5.根据权利要求4所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述波形储存器还用于预先存储所述波形查找表。

6.根据权利要求5所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述波形查找表存储数字化波形数据，所述数字化波形数据为按照相位存放的需要输出的波形的各点幅度值。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述电刺激模块包括神经肌肉电刺激单元和/或小脑顶核电刺激单元，其中：

所述神经肌肉电刺激单元，用于基于第一脉冲直流控制信号对人体的肌肉神经纤维进行电刺激；

所述小脑顶核电刺激单元，用于基于第二脉冲直流控制信号对人体的小脑顶神经纤维进行电刺激。

8.根据权利要求7所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述第一脉冲直流控制信号和/或第二脉冲直流控制信号为持续不对称的平衡双相波形的方波。

9.根据权利要求7所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述第一脉冲直流控制信号的电流强度值为15～60mA，第二脉冲直流控制信号的电流强度值为15～60mA。

10.根据权利要求7所述的综合康复治疗仪，其特征在于，所述第一脉冲直流控制信号和/或第二脉冲直流控制信号的电脉冲宽度在10-500μs范围内可调。

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