CN115607831A - 体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法 - Google Patents

体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法 Download PDF

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陈晓熠
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Abstract

本发明提供一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法，所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪包括：主机部及电极部，所述电极部与所述主机部物理连接并沿所述主机部的一侧向外延伸，同时，所述电极部还与所述主机部电气连接，所述主机部及所述电极部面向体表皮肤的一表面具有粘贴涂层；其中，所述主机部通过电池进行自供电，并通过所述电极部释放间歇性脉冲电流。通过本发明提供的体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法，用于消除水肿及预防下肢深静脉血栓。

Description

体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法
技术领域
本发明属于物理治疗器械中的电疗设备领域，特别是涉及一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法。
背景技术
进入二十一世纪，随着创伤骨科理念的革新，四肢创伤内固定手术在全国范围内广泛开展起来。据《中商产业研究院大数据库分析》，中国骨关节病人手术量由2012年的大约170万例增加至2016年的290万例，其中创伤骨科190万例，关节骨科51万余例，且以每年15％左右的水平增长。然而，与之对应的创伤骨科病人围手术期的康复管理相对于国外水平严重滞后。2018年度《中国骨科年会专家共识》指出有效加强骨科围手术期的康复管理，是现阶段提高骨科手术成功率的关键。
创伤骨折患者易并发肢体水肿，肢体肿胀是影响四肢骨折患者围手术期功能恢复的重要因素之一，典型的危害有：
1)术前过度肿胀者无法尽早接受手术，错过最佳手术时机；
2)术后过度肿胀不利于伤口愈合；
3)肿胀严重者可阻塞周围动静脉诱发肌肉缺血坏死并发骨筋膜室综合征，不及时处置将有截肢风险；
4)术后患者因缺少患肢活动可导致局部血流缓慢，局部血管损伤或创伤应激反应等诱发深静脉血栓形成(Deep vein thrombosis，DVT)，使围手术期并发心脑血管意外及肺栓塞的风险显著增加，严重威胁患者生命安全。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法，用于消除水肿及预防下肢深静脉血栓(DVT)。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪，所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪包括：
主机部及电极部，所述电极部与所述主机部物理连接并沿所述主机部的一侧向外延伸，同时，所述电极部还与所述主机部电气连接，所述主机部及所述电极部面向体表皮肤的一表面具有粘贴涂层；其中，所述主机部通过电池进行自供电，并通过所述电极部释放间歇性脉冲电流。
可选地，所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪的刺激对象为胫前肌胫骨附着部与腓骨长短肌腓骨头附着部的连线区。
可选地，所述间歇性脉冲电流的波形包括：单极性方波、对称双极性方波或非对称双极性脉冲；其中，所述单极性方波、所述对称双极性方波及所述非对称双极性脉冲的频率均介于0.1Hz-10Hz之间。
可选地，所述单极性方波、所述对称双极性方波及所述非对称双极性脉冲的频率为1Hz。
可选地，所述主机部包括：主机部壳体及设于所述主机部壳体内的电池单元、微控制单元、升压单元、脉冲输出控制单元和刺激单元，
所述升压单元将所述电池单元提供的电池电压升压至电疗所需电压，所述脉冲输出控制单元将所述微控制单元产生的低压控制信号转换为高压控制信号，所述刺激单元根据所述高压控制信号对所述电疗所需电压进行输出控制，并通过所述电极部释放间歇性脉冲电流；
其中，所述微控制单元作为总控单元协调控制其他各单元，所述电池单元还为其他各单元供电。
可选地，所述主机部还包括电流反馈单元，所述电流反馈单元采样输出电流，并反馈控制所述升压单元。
可选地，所述电极部包括：电极部壳体、正电极片及负电极片，所述电极部壳体与所述主机部壳体物理连接并沿所述主机部壳体的一侧向外延伸，所述正电极片及所述负电极片间隔排列于所述电极部壳体面向体表皮肤的一表面，所述正电极片位于所述电极部壳体靠近所述主机部的一侧，所述负电极片位于所述电极部壳体远离所述主机部的一侧，所述正电极片及所述负电极片与所述刺激单元的输出电气连接。
可选地，所述粘贴涂层包括水凝胶涂层。
本发明还提供了一种如上任一项所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪的使用方法，所述使用方法包括：
利用粘贴涂层将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪粘贴至待电刺激的体表皮肤区，并通过所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪释放间歇性脉冲电流。
可选地，将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪粘贴在膝关节外侧胫前肌和腓骨长短肌所在的体表皮肤区。
可选地，将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪粘贴在胫前肌胫骨附着部与腓骨长短肌腓骨头附着部的连线区，具体方法包括：先根据腓骨头的位置确定腓骨长短肌腓骨头附着部的位置，并将负电极片粘贴在腓骨长短肌腓骨头附着部区域，之后将正电极片向膝关节内侧横向顺势粘贴，使其粘贴在胫前肌胫骨附着部区域，最后将主机部向膝关节内侧横向顺势粘贴。
如上所述，本发明的一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法，通过向待电刺激的体表皮肤区释放间歇性脉冲电流，引发神经和肌肉的强烈收缩，起到消除水肿及预防下肢深静脉血栓(DVT)的作用；本发明由电池自供电，并将主机部和电极部结合为一体，两者之间不需要外接线缆连接，体积小巧，便于携带；而且，还可整个通过粘贴涂层经皮放置在患者待电刺激的体表皮肤区，便于佩戴，且不易搞混正负电极片，从而避免发生正负电极片佩戴错误的情况。
附图说明
图1显示为本发明所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪的主视图。
图2显示为本发明所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪的后视图。
图3显示为本发明所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪中主机部的电路图。
图4显示为本发明所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪产生的间歇性脉冲电流的波形图，其中，(a)为单极性方波的波形图，(b)为对称双极性方波的波形图，(c)为非对称双极性脉冲的波形图。
图5显示为本发明所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪的佩戴位置图。
元件标号说明
10 非对称双极性脉冲
100 主机部
101 主机部壳体
102 电池单元
103 电池单元
104 升压单元
105 脉冲输出控制单元
106 刺激单元
107 电流反馈单元
108 电源键
200 电极部
201 电极部壳体
202 正电极片
203 负电极片
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
如图1-图3所示，本实施例提供一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪，所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪10包括：主机部100及电极部200，所述电极部200与所述主机部100物理连接并沿所述主机部100的一侧向外延伸，同时，所述电极部200还与所述主机部100电气连接，所述主机部100及所述电极部200面向体表皮肤的一表面具有粘贴涂层(图中未示出)；其中，所述主机部100通过电池进行自供电，并通过所述电极部200释放间歇性脉冲电流。
具体的，如图1-图3所示，所述主机部100包括：主机部壳体101及设于所述主机部壳体101内的电池单元102、微控制单元103、升压单元104、脉冲输出控制单元105和刺激单元106，所述升压单元104将所述电池单元102提供的电池电压升压至电疗所需电压，所述脉冲输出控制单元105将所述微控制单元103产生的低压控制信号转换为高压控制信号，所述刺激单元106根据所述高压控制信号对所述电疗所需电压进行输出控制，并通过所述电极部200释放间歇性脉冲电流以对人体进行电刺激；其中，所述微控制单元103作为总控单元协调控制其他各单元，所述电池单元102还为其他各单元供电。实际应用中，所述电池单元102为纽扣电池，提供如3V的电池电压，所述升压单元104将该较低的电池电压升压至电疗所需电压，一般最大电压在80V-120V之间，所述刺激单元106则由输出电容、H桥、分流电阻、限流、限时等组件构成，通过对外连接正负电极片给予人体电刺激。需要注意的是，所述电池单元102与其它各单元均有电气连接，所述微控制单元103也与其它各单元均有电气连接，但为了避免连线过多导致混乱，图中未示出相应连线。
更具体的，如图3所示，所述主机部100还包括电流反馈单元107，所述电流反馈单元107采样输出电流，并反馈控制所述升压单元104，以避免输出电流太低无法达到电疗效果，或者输出电流太高对人体造成危害。当然，所述电流反馈单元107也是由所述电池单元102供电，并受控于所述微控制单元103；也即，所述电流反馈单元107与所述电池单元102及所述微控制单元103之间均有电气连接。
更具体的，如图1所示，所述主机部100还包括设于所述主机部壳体101远离体表皮肤一表面的电源键108，所述电源键108与所述电池单元102电气连接，用于控制所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪10的开关机。当然，所述主机部100还可以包括两个强度调节键，设于所述主机部壳体101远离体表皮肤的一表面，且位于所述电源键的两侧(如图1中的“+”键和“-”键)，所述强度调节键与所述微控制单元103电气连接，用以通过所述微控制单元103进行输出控制，实现输出脉冲的强度调节。
具体的，如图1和图2所示，所述电极部200包括：电极部壳体201、正电极片202及负电极片203，所述电极部壳体201与所述主机部壳体101物理连接并沿所述主机部壳体101的一侧向外延伸，所述正电极片202及所述负电极片203间隔排列于所述电极部壳体201面向体表皮肤的一表面，所述正电极片202位于所述电极部壳体201靠近所述主机部100的一侧，所述负电极片203位于所述电极部壳体201远离所述主机部100的一侧，所述正电极片202及所述负电极片203与所述刺激单元106的输出电气连接，用以释放间歇性脉冲电流。
可选地，所述间歇性脉冲电流的波形包括：单极性方波、对称双极性方波或非对称双极性脉冲(如图4所示)；其中，所述单极性方波、所述对称双极性方波及所述非对称双极性脉冲的频率均介于0.1Hz-10Hz之间(包括两个端点值)，而最大脉冲电压、脉冲电流及脉冲宽度等参数可参见下表。实际应用中，可使所述间歇性脉冲电流的频率为1Hz，即所述单极性方波、所述对称双极性方波或所述非对称双极性脉冲的频率为1Hz，用以模拟人体走路时的肌肉收缩(1Hz的脉冲频率与人体走路的频率接近)，从而起到电疗作用。当然，实际应用中，也可将各电疗参数预先设定好，从而便于患者和医护人员操作。
波形类型 频率 最大脉冲电压 脉冲电流 脉冲宽度
单极性方波 0.1～10Hz 120V 30mA 180～640us
对称双极性方波 0.1～10Hz 120V 30mA 180～640us
非对称双极性脉冲 0.1～10Hz 120V 30mA 180～640us
具体的，所述粘贴涂层(图中未示出)包括水凝胶涂层，水凝胶不仅可以导电，而且还有足够的粘性使所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪可以粘贴在体表皮肤上，达到体戴式的效果。
具体的，所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪10的刺激对象为胫前肌胫骨附着部与腓骨长短肌腓骨头附着部的连线区。为了对刺激对象进行电刺激，负电极片应粘贴在腓骨长短肌腓骨头附着部区域，正电极片应粘贴在胫前肌胫骨附着部区域；而为了将正、负电极片粘贴在特定位置，设置所述主机部100及所述电极部200的总长度介于12cm-24cm(包括端点值)之间，所述电极部200的长度介于7cm-16cm(包括端点值)之间，所述正电极片202与所述负电极片203之间的间距介于1cm-4cm(包括端点值)之间。需要注意的是，所述主机部100及所述电极部200的形状对所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪10的功能实现没有影响，但出于设计、成本等方面考虑，所述主机部100整体呈现为类圆形，所述电极部200整体呈现为长条形。
相应地，本实施例还提供了一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪的使用方法，所述使用方法包括：
利用粘贴涂层将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪10粘贴至待电刺激的体表皮肤区；
通过所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪释放间歇性脉冲电流，以对所述体表皮肤区的神经和肌肉进行电刺激，达到电疗效果。
具体的，将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪10粘贴在膝关节外侧胫前肌和腓骨长短肌所在的体表皮肤区；进一步地，将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪粘贴在胫前肌胫骨附着部与腓骨长短肌腓骨头附着部的连线区。其中，将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪粘贴在胫前肌胫骨附着部与腓骨长短肌腓骨头附着部的连线区的方法包括：先根据腓骨头的位置确定腓骨长短肌腓骨头附着部的位置，并将负电极片粘贴在腓骨长短肌腓骨头附着部区域，之后将正电极片向膝关节内侧横向顺势粘贴，使其粘贴在胫前肌胫骨附着部区域，最后将主机部向膝关节内侧横向顺势粘贴(具体如图5所示)，此时，所述正电极片、所述负电极片及所述主机部应在一条水平直线上，当然，也允许有一定误差，即所述正电极片、所述负电极片及所述主机部所在直线相对于水平线具有一定的倾斜夹角。实际应用中，患者先找到腓骨头，并在其下方约2-3个手指处粘贴负电极片，之后将正电极片和主机部依次向膝关节内侧横向顺势粘贴，以此完成所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪10的佩戴。
综上所述，本发明的一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪及其使用方法，通过向待电刺激的体表皮肤区释放间歇性脉冲电流，引发神经和肌肉的强烈收缩，起到消除水肿及预防下肢深静脉血栓(DVT)的作用；本发明由电池自供电，并将主机部和电极部结合为一体，两者之间不需要外接线缆连接，体积小巧，便于携带；而且，还可整个通过粘贴涂层经皮放置在患者待电刺激的体表皮肤区，便于佩戴，且不易搞混正负电极片，从而避免发生正负电极片佩戴错误的情况。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种体戴式神经肌肉刺激治疗仪，其特征在于，所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪包括：
主机部及电极部，所述电极部与所述主机部物理连接并沿所述主机部的一侧向外延伸，同时，所述电极部还与所述主机部电气连接，所述主机部及所述电极部面向体表皮肤的一表面具有粘贴涂层；其中，所述主机部通过电池进行自供电，并通过所述电极部释放间歇性脉冲电流。
2.根据权利要求1所述的体戴式神经肌肉刺激治疗仪，其特征在于，所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪的刺激对象为胫前肌胫骨附着部与腓骨长短肌腓骨头附着部的连线区。
3.根据权利要求1所述的体戴式神经肌肉刺激治疗仪，其特征在于，所述间歇性脉冲电流的波形包括：单极性方波、对称双极性方波或非对称双极性脉冲；其中，所述单极性方波、所述对称双极性方波及所述非对称双极性脉冲的频率均介于0.1Hz-10Hz之间。
4.根据权利要求3所述的体戴式神经肌肉刺激治疗仪，其特征在于，所述单极性方波、所述对称双极性方波及所述非对称双极性脉冲的频率为1Hz。
5.根据权利要求1所述的体戴式神经肌肉刺激治疗仪，其特征在于，所述主机部包括：主机部壳体及设于所述主机部壳体内的电池单元、微控制单元、升压单元、脉冲输出控制单元和刺激单元，
所述升压单元将所述电池单元提供的电池电压升压至电疗所需电压，所述脉冲输出控制单元将所述微控制单元产生的低压控制信号转换为高压控制信号，所述刺激单元根据所述高压控制信号对所述电疗所需电压进行输出控制，并通过所述电极部释放间歇性脉冲电流；
其中，所述微控制单元作为总控单元协调控制其他各单元，所述电池单元还为其他各单元供电。
6.根据权利要求5所述的体戴式神经肌肉刺激治疗仪，其特征在于，所述主机部还包括电流反馈单元，所述电流反馈单元采样输出电流，并反馈控制所述升压单元。
7.根据权利要求5所述的体戴式神经肌肉刺激治疗仪，其特征在于，所述电极部包括：电极部壳体、正电极片及负电极片，所述电极部壳体与所述主机部壳体物理连接并沿所述主机部壳体的一侧向外延伸，所述正电极片及所述负电极片间隔排列于所述电极部壳体面向体表皮肤的一表面，所述正电极片位于所述电极部壳体靠近所述主机部的一侧，所述负电极片位于所述电极部壳体远离所述主机部的一侧，所述正电极片及所述负电极片与所述刺激单元的输出电气连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的体戴式神经肌肉刺激治疗仪，其特征在于，所述粘贴涂层包括水凝胶涂层。
9.一种如权利要求1-8任一项所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：
利用粘贴涂层将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪粘贴至待电刺激的体表皮肤区，并通过所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪释放间歇性脉冲电流。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪粘贴在膝关节外侧胫前肌和腓骨长短肌所在的体表皮肤区。
11.根据权利要求10所述的使用方法，其特征在于，将所述体戴式神经肌肉刺激治疗仪粘贴在胫前肌胫骨附着部与腓骨长短肌腓骨头附着部的连线区，具体方法包括：先根据腓骨头的位置确定腓骨长短肌腓骨头附着部的位置，并将负电极片粘贴在腓骨长短肌腓骨头附着部区域，之后将正电极片向膝关节内侧横向顺势粘贴，使其粘贴在胫前肌胫骨附着部区域，最后将主机部向膝关节内侧横向顺势粘贴。
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