CN204158391U - 一种便携式肌电信号肌肉康复治疗系统 - Google Patents

一种便携式肌电信号肌肉康复治疗系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，包括：表面肌电传感器、信号发射器、节奏发生器，比较器以及呈现器，其中，所述信号发射器与所述表面肌电传感器相连接；比较器与所述信号发射器以及所述节奏发生器相连接；呈现器与所述节奏发生器以及所述比较器相连接，配置用于接收并向用户呈现所述特定节奏。本实用新型所述便携式肌电信号肌肉康复治疗系统便于携带，以及能够远程监控，使得用户可以在更多的地点进行治疗，并且能够与用户进行趣味互动，使得漫长的治疗过程不再枯燥，提升用户坚持长期治疗的意愿且使用户能够自主进行治疗。

Description

一种便携式肌电信号肌肉康复治疗系统
技术领域
本实用新型涉及医疗器械装置领域，尤其涉及一种便携式肌电信号肌肉康复治疗系统。
背景技术
生物反馈是用各种仪器反映人体生理活动状况，从而让该用户获得瞬时直观感受，经过辅以正反馈负反馈的行为激励，最终达到随心所欲控制本来无法操控的生理活动的治疗概念。如何基于生物反馈概念，设计出使用户更加专注于治疗过程，能够坚持长期的反馈治疗以达到最佳的治疗效果的治疗方法，一直是该领域应用研究的前沿课题。
现有的肌肉康复治疗系统一般都是在诊所或医院中进行治疗和康复，需要患者预约时间亲自到诊所或医院中，浪费了大量的时间和人力，并且治疗过程中比较乏味，患者坚持长期治疗的意愿不强烈，使得患者自主治疗的可能性很小；现有的肌肉康复治疗系统比较笨重，各个设备之间连接严重依赖USB等有线传输，从而不便于携带。
发明内容
为此，本实用新型提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新便携式肌电信号肌肉康复治疗系统。
本实用新型提供了一种便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，包括：表面肌电传感器、信号发射器、节奏发生器，比较器以及呈现器，其中，所述表面肌电传感器配置用于采集用户的肌电信号；所述信号发射器与所述表面肌电传感器相连接，配置用于接收并发射所述肌电信号；节奏发生器，所述节奏发生器配置用于产生特定节奏；比较器与所述信号发射器以及所述节奏发生器相连接，配置用于接收所述肌电信号以及所述特定节奏，并将所述肌电信号与所述特定节奏进行比较以确定二者是否匹配；呈现器与所述节奏发生器以及所述比较器相连接，配置用于接收并向用户呈现所述特定节奏，并且当所述肌电信号与所述特定节奏匹配时，给出正反馈，并且当所述肌电信号与所述特定节奏未匹配时，给出负反馈。
可选地，根据本实用新型的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，进一步包括信号处理器，所述信号处理器连接在所述表面肌电传感器与所述信号发射器之间。
可选地，根据本实用新型的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，所述表面肌电传感器包括电极感应器、与所述电极感应器连接的信号放大电路、与所述信号放大电路连接的信号全波整流电路和与所述信号全波整流电路连接的信号平滑电路。
可选地，根据本实用新型的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，所述电极感应器包括参考电极、肌肉中端电极和肌肉末端电极。
可选地，根据本实用新型的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，所述信号处理器包括A/D转换器和数字信号处理器，所述A/D转换器与所述数字信号处理器相连接。
可选地，根据本实用新型的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，进一步包括远程监测器，所述远程监测器与所述呈现器相连接，配置用于接收所述呈现器的反馈结果。
可选地，根据本实用新型的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，所述电极感应器的数量至少为一个。
可选地，根据本实用新型的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，所述信号发射器为无线发射器。
本实用新型的所述便携式肌电信号肌肉康复治疗系统便于携带，并使得医生或治疗师能够远程监控，方便用户在更多的地点进行治疗，治疗时身体姿势更加自由，并且能够与用户进行趣味互动，使漫长的治疗过程不再枯燥，提升用户坚持长期治疗的意愿。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附图中：
图1为本实用新型所述便携式肌电信号肌肉康复治疗系统的结构示意图；
图2为表面肌电传感器的结构示意图；
图3为信号处理器的结构示意图。
其中，附图中各标记的含义为：
表面肌电传感器10、电极感应器11、信号放大电路12、信号全波整流电路13、信号平滑电路14、信号处理器15、A/D转换器15-1、数字信号处理器15-2、信号发射器20、节奏发生器30、比较器40、呈现器50和远程监测器60。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的描述。
图1为本实用新型所述便携式肌电信号肌肉康复治疗系统的结构示意图。如图1所示，所述便携式肌电信号肌肉康复治疗系统包括表面肌电传感器10、信号处理器15、信号发射器20、节奏发生器30、比较器40以及呈现器50，其中，所述表面肌电传感器10配置用于采集用户的肌电信号，所述信号发射器20与所述表面肌电传感器10相连接，所述信号发射器20与所述表面肌电传感器10的连接可以为直接连接也可以为间接连接，间接连接的形式为所述信号发射器20通过所述信号处理器15与所述信号发射器20相连接，所述信号处理器15位于所述表面肌电传感器10与所述信号发射器20之间，所述节奏发生器30用于产生特定节奏，比较器40与所述信号发射器20以及所述节奏发生器30相连接，所述比较器40用于接收所述肌电信号以及所述特定节奏，并将所述肌电信号与所述特定节奏进行比较以确定二者是否匹配；呈现器50与所述节奏发生器30以及所述比较器相连接，配置用于接收并向用户呈现所述特定节奏，并且当所述肌电信号与所述特定节奏匹配时，给出正反馈，并且当所述肌电信号与所述特定节奏未匹配时，给出负反馈。
所述信号发射器20与所述比较器40相连接，所述比较器40以及所述节奏器30连接所述呈现器50，所述呈现器50为智能手机、智能平板、电脑、PDA、智能可穿戴设备(例如智能手表，智能手环，智能眼镜)等，所述比较器40接收所述肌电信号以及所述节奏发生器30产生的特定节奏，然后把所述肌电信号与所述特定节奏相比较以确定二者是否匹配，所述呈现器50用于接收并向用户呈现所述特定节奏，并且当所述肌电信号与所述特定节奏匹配时，给出正反馈，并且当所述肌电信号与所述特定节奏未匹配时，给出负反馈。比如音乐演奏应用，所述节奏发生器30根据演奏音乐的节奏出现的节拍提示定为特定节奏，用户根据所述呈现器50呈现的节拍提示进行响应，响应传到所述比较器40，所述比较器40上的响应与所述节奏发生器30的节拍提示相比较，匹配时，所述呈现器50给出正反馈，如“滴答”声音或红灯亮的信号；不匹配时，所述呈现器50则给出负反馈，如“蜂鸣”声音或黄灯亮的信号。又比如跑酷游戏应用，所述节奏发生器30把跑酷游戏应用中的各式障碍物定为特定节奏，用户根据所述呈现器50呈现的各式障碍物进行响应躲避障碍物，响应传到所述比较器40，所述比较器40上的响应与所述节奏发生器30的特定节奏即各式障碍物相比较，匹配时，所述呈现器50给出正反馈，如“滴答”声音或红灯亮的信号；不匹配时，所述呈现器50则给出负反馈，如“蜂鸣”声音或黄灯亮的信号。所述便携式肌电信号肌肉康复治疗系统通过所述节奏器30、比较器40和呈现器50使得用户不断强化、锻炼目标肌肉或肌群，熟练运动神经对于目标肌肉的操控和抑制肌肉的错误收缩达到平衡对抗肌群的效果，又具有极高的互动性、智能性和趣味性，提升了用户坚持长期治疗的意愿以达到自主治疗的效果。
本实用新型所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统中，所述便携式肌电信号肌肉康复治疗系统进一步包括信号处理器15，如图1所示，所述信号处理器15连接在所述表面肌电传感器10与所述信号发射器20之间。所述表面肌电传感器10从体表采集到肌电信号，所述肌电信号经过放大、转化、平滑、方波化处理后得到的第二电信号，然后把第二电信号传送给所述信号处理器15；所述信号处理器15与所述信号发射器20相连接，所述信号处理器15把第二电信号转化为第一数字信号，把所述第一数字信号经过数值积分再平均算法得到第二数字信号，然后把所述第二数字信号传送给所述信号发射器20。
本实用新型所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统中，所述表面肌电传感器信号采集器10包括电极感应器11、信号放大电路12、信号全波整流电路13和信号平滑电路14。如图2所示，所述表面肌电传感器信号采集器10包括电极感应器11、信号放大电路12、信号全波整流电路13和信号平滑电路14，所述电极感应器11与所述信号放大电路12相连接，所述电极感应器11包括参考电极、肌肉中端电极和肌肉末端电极，所述电极感应器11把从体表获取的第一电信号传输给所述信号放大电路12，所述信号放大电路12把第一电信号放大后传送给所述信号全波整流电路13，所述信号全波整流电路13与所述信号平滑电路14相连接，所述信号全波整流电路13把交流电转化为直流电，把直流电信号传送给所述信号平滑电路14，所述信号平滑电路14把直流电信号平滑化和方波化后得到第二电信号传输给所述信号处理器15。
本实用新型所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统中，所述信号处理器15包括A/D转换器15-1和数字信号处理器15-2，所述A/D转换器15-1与所述数字信号处理器15-2相连接。如图3所示，所述信号处理器15包括A/D转换器15-1和数字信号处理器15-2，所述A/D转换器15-1与所述数字信号处理器15-2相连接，所述A/D转换器15-1把从上述信号平滑电路14传送过来的第二电信号转换为第一数字信号，然后把第一数字信号传送给所述数字信号处理器15-2，所述数字信号处理器15-2把第一数字信号经过数值积分再平均的算法处理得到第二数字信号，并把第二数字信号传送给所述信号发射器20。
本实用新型所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统中，进一步包括远程监测器60。所述远程检测器60与所述呈现器50相连接，所述呈现器50得到的与用户互动产生的反馈结果通过无线发送到所述远程检测器60，医生可以通过所述远程检测器60上的反馈结果得知用户的肌肉恢复状况，从而制定出不同的治疗阶段。
本实用新型所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统中，所述电极感应器11的数量至少为一个。所述电极感应器11的数量至少为一个，所述电极感应器11的数量越多，从体表采集到的电信号就越多，有利于治疗工作的操作。
本实用新型所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统中，所述信号发射器为无线发射器。无线发射器为蓝牙、红外发射器或WiFi，蓝牙最重要的特性是省电，极低的运行和待机功耗可以使一粒纽扣电池连续工作数年之久,其主要的优点为：超低的峰值、平均和待机模式功耗；低成本；无线覆盖范围增强；完全向下兼容和低延迟(APT-X)。所述信号发射器优选为蓝牙。
本实用新型所述便携式肌电信号肌肉康复治疗系统便于携带，并使得医生或治疗师能够远程监控，方便用户在更多的地点进行治疗，治疗时身体姿势更加自由，并且能够与用户进行趣味互动，使漫长的治疗过程不再枯燥，提升用户坚持长期治疗的意愿。
应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (8)

1.一种便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，其特征在于包括：表面肌电传感器(10)、信号发射器(20)、节奏发生器(30)、比较器(40)以及呈现器(50)，其中，
所述表面肌电传感器(10)配置用于采集用户的肌电信号；
所述信号发射器(20)与所述表面肌电传感器(10)相连接，配置用于接收并发射所述肌电信号；
节奏发生器(30)，所述节奏发生器配置用于产生特定节奏；
比较器(40)与所述信号发射器(20)以及所述节奏发生器(30)相连接，配置用于接收所述肌电信号以及所述特定节奏，并将所述肌电信号与所述特定节奏进行比较以确定二者是否匹配；
呈现器(50)与所述节奏发生器(30)以及所述比较器(40)相连接，配置用于接收并向用户呈现所述特定节奏，并且当所述肌电信号与所述特定节奏匹配时，给出正反馈，并且当所述肌电信号与所述特定节奏未匹配时，给出负反馈。
2.根据权利要求1所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，其特征在于，进一步包括信号处理器(15)，所述信号处理器(15)连接在所述表面肌电传感器(10)与所述信号发射器(20)之间。
3.根据权利要求1所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，其特征在于：所述表面肌电传感器(10)包括电极感应器(11)、与所述电极感应器(11)连接的信号放大电路(12)、与所述信号放大电路(12)连接的信号全波整流电路(13)和与所述信号全波整流电路(13)连接的信号平滑电路(14)。
4.根据权利要求3所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，其特征在于：所述电极感应器(11)包括参考电极、肌肉中端电极和肌肉末端电极。
5.根据权利要求2所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，其特征在于：所述信号处理器(15)包括A/D转换器(15-1)和数字信 号处理器(15-2)，所述A/D转换器(15-1)与所述数字信号处理器(15-2)相连接。
6.根据权利要求1所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，其特征在于，进一步包括远程监测器(60)，所述远程监测器(60)与所述呈现器(50)相连接，配置用于接收所述呈现器(50)的反馈结果。
7.根据权利要求3所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，其特征在于：所述电极感应器(11)的数量至少为一个。
8.根据权利要求1所述的便携式肌电信号肌肉康复治疗系统，其特征在于：所述信号发射器(20)为无线发射器。
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