CN219963752U - 一种呼吸电刺激装置 - Google Patents
一种呼吸电刺激装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219963752U CN219963752U CN202220957596.4U CN202220957596U CN219963752U CN 219963752 U CN219963752 U CN 219963752U CN 202220957596 U CN202220957596 U CN 202220957596U CN 219963752 U CN219963752 U CN 219963752U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stimulation
- respiratory
- module
- insulating layer
- intercostal muscle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title claims abstract description 234
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 210000000876 intercostal muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 104
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims abstract description 98
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 83
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 43
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000036391 respiratory frequency Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 13
- 230000003601 intercostal effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 12
- 210000000188 diaphragm Anatomy 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 208000001797 obstructive sleep apnea Diseases 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 4
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 210000003019 respiratory muscle Anatomy 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 206010066131 Congenital central hypoventilation syndrome Diseases 0.000 description 2
- 206010021079 Hypopnoea Diseases 0.000 description 2
- 208000004756 Respiratory Insufficiency Diseases 0.000 description 2
- 210000003815 abdominal wall Anatomy 0.000 description 2
- 210000003050 axon Anatomy 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 210000000133 brain stem Anatomy 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 210000002161 motor neuron Anatomy 0.000 description 2
- 201000004193 respiratory failure Diseases 0.000 description 2
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 2
- 201000002859 sleep apnea Diseases 0.000 description 2
- 208000020431 spinal cord injury Diseases 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 208000008784 apnea Diseases 0.000 description 1
- 230000037007 arousal Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003434 inspiratory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000001937 intercostal nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000003447 ipsilateral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 description 1
- 230000007383 nerve stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 210000004789 organ system Anatomy 0.000 description 1
- 210000002976 pectoralis muscle Anatomy 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000000272 proprioceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004202 respiratory function Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种呼吸电刺激装置,包括呼吸监测组件及肋间肌刺激组件;呼吸监测组件包括呼吸传感器、分析模块、供电模块及指令传输模块;肋间肌刺激组件包括设置于顶部的第一绝缘层、设置于底部的第二绝缘层及粘附层,在第一绝缘层与第二绝缘层之间的容置空间内设有电路板、刺激电极、电刺激驱动模块、电源模块及指令接收模块。呼吸监测组件能够实时检测呼吸运动数据,当AHI或RDI数据异常,则通过指令传输模块将调节信号发送至肋间肌刺激组件,以控制肋间肌刺激组件输出一定脉冲频率、脉冲宽度及持续时间的电流,刺激肋间肌收缩,帮助用户恢复正常的呼吸频率及呼吸强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及家用护理器械领域,尤其涉及一种呼吸电刺激装置。
背景技术
与呼吸运动有关的肌肉包括肋间外肌、膈肌、腹壁肌、胸锁乳突肌、背部肌群及胸部肌群等,其中吸气肌主要为膈肌和肋间外肌,呼气肌主要为肋间内肌和腹壁肌。平静呼吸时,吸气是由膈肌和肋间外肌主动收缩引发,呼气过程则由膈肌和肋间外肌的被动舒张引发;用力呼吸时则涉及其他肌肉的共同参与。
呼吸节律虽然产生于脑,但其活动可受来自呼吸器官本身以及骨骼肌、其它器官系统感觉器传入冲动的反射性调节。其中主要包括:(1)肺牵张反射;(2)呼吸肌本体感受性反射;(3)防御性呼吸反射。
膈肌是机体最重要的呼吸肌,其收缩引起的通气效应占所有呼吸机功能的60%-80%,由同侧膈神经支配并接受C3-5下运动神经元的控制。膈神经下运动神经元主要位于C4节段内。通过膈神经刺激(Diaphragm Pacing,DP)实现患者自主通气的历史悠久,20世纪60年代,Glenn等明确了DP的术前评估方法、手术技术和安全刺激参数。随后Glenn等将DP首先应用于治疗先天性中枢低通气综合征,并应用到高颈段脊髓损伤患者中。其后DP的适应证不断延伸,除了中枢性通气不足外,还包括其他呼吸机依赖性疾病,如睡眠呼吸暂停综合征、脑干损伤或疾病导致呼吸衰竭等,在国外临床应用历史已达50年之久。
DP起搏器的主要部件包括植入式接收器、电极组件以及外部电源和射频发射器。其工作原理为射频发射器产生信号,由被固定在皮肤上的天线接收后,传输到皮下植入式接收器。接收器再将射频信号转换为电信号,从而刺激膈神经诱发膈肌收缩,使胸腔内负压增大,发生吸气过程。
与呼吸机相比,DP可以“主动”收缩膈肌,因此可降低与正压通气相关的风险。同时相比呼吸机,可以改善患者活动性、美观性和功能自主性,提升患者生理和心理的舒适感。尽管DP在特定个体重显示出比机械通气更突出的优势,但它也有一些局限性:
(1)原理技术受限。由于膈神经去极化阈值的不一致性,在安全刺激范围内的DP只能刺激一部分神经轴突,因此即使在理想情况下,膈肌的单独收缩也只能产生60%-65%的最大肺活量。
(2)有创性:因此为有创操作,患者的可接受程度相对较差。
目前上市的DP设备都基于开环控制,其刺激参数不能适应呼吸需求而自动调节。基于上述原因,如何设计一种通过直接闭环控制器结合适当的反馈传感器,以实时调整呼吸的家用呼吸电刺激装置,成为了目前亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型公开了一种呼吸电刺激装置,旨在解决现有技术中存在的技术问题。
本实用新型采用下述技术方案:
第一方面,本实用新型公开了一种呼吸电刺激装置,包括呼吸监测组件及肋间肌刺激组件;
呼吸监测组件包括呼吸传感器、分析模块、供电模块及指令传输模块;呼吸传感器用于监测呼吸运动数据;分析模块用于根据呼吸运动数据计算得到电刺激参数信息;指令传输模块用于将电刺激参数信息无线发送至肋间肌刺激组件;
肋间肌刺激组件包括设置于顶部的第一绝缘层、设置于底部的第二绝缘层及粘附层,在第一绝缘层与第二绝缘层之间的容置空间内设有电路板、刺激电极、电刺激驱动模块、电源模块及指令接收模块;粘附层设置于第二绝缘层底部的至少部分区域,用于将肋间肌刺激组件粘贴于肋部皮肤;刺激电极至少部分穿过第二绝缘层;指令接收模块用于接收电刺激参数信息;电刺激驱动模块根据电刺激参数信息通过刺激电极对肋部进行电刺激。
作为优选的技术方案,肋间肌刺激组件呈层叠式结构,包括设置底层的刺激电极及第二绝缘层、设置于中层的电路板、设置于上层的电源模块及指令接收模块、设置于顶层的第一绝缘层;电刺激驱动模块集成于电路板中。
作为优选的技术方案,电源模块为柔性薄膜电池。
作为优选的技术方案,电源模块为温差电池。
作为优选的技术方案,电路板为柔性电路板。
作为优选的技术方案,刺激电极为片状电极,在刺激电极中设有至少一个电刺激点。
作为优选的技术方案,电刺激点包括乳状凸起或导电胶,围绕乳状凸起或导电胶的四周设置第二绝缘层。
作为优选的技术方案,肋间肌刺激组件为柔性结构,能够贴附于肋间并与肋部的轮廓相适配。
作为优选的技术方案,呼吸监测组件中的分析模块、供电模块及指令传输模块封装于可贴附使用的载体中。
作为优选的技术方案,呼吸传感器包括压电式呼吸传感器;分析模块包括集成于PCB板上的主控芯片;指令传输模块包括无线传输单元,指令接收模块为与指令传输模块相对应的无线传输单元。
作为优选的技术方案,指令接收模块与指令传输模块采用蓝牙、RFID或WiFi无线连接。
作为优选的技术方案,呼吸运动数据包括呼吸频次数据;电刺激参数信息包括电流强度、脉冲宽度、脉冲频率及持续时间。
作为优选的技术方案,还包括无线充电模块,无线充电模块与供电模块和/或电源模块电连接。
第二方面,本实用新型公开了另一种呼吸电刺激装置,包括呼吸监测组件及肋间肌刺激组件;
呼吸监测组件包括呼吸传感器、供电模块及指令传输模块;呼吸传感器用于监测呼吸运动数据;指令传输模块用于将呼吸运动数据无线发送至肋间肌刺激组件;
肋间肌刺激组件包括设置于顶部的第一绝缘层、设置于底部的第二绝缘层及粘附层,在第一绝缘层与第二绝缘层之间的容置空间内设有电路板、刺激电极、分析模块、电刺激驱动模块、电源模块及指令接收模块;粘附层设置于第二绝缘层底部的至少部分区域,用于将肋间肌刺激组件粘贴于肋部皮肤;刺激电极至少部分穿过第二绝缘层;指令接收模块用于接收呼吸运动数据;分析模块用于根据呼吸运动数据计算得到电刺激参数信息;电刺激驱动模块根据电刺激参数信息通过刺激电极对肋部进行电刺激。
第三方面,本实用新型还公开了另一种呼吸电刺激装置,包括呼吸监测组件、移动终端及肋间肌刺激组件;
呼吸监测组件包括呼吸传感器、供电模块及指令传输模块;呼吸传感器用于监测呼吸运动数据;指令传输模块用于将呼吸运动数据无线发送至移动终端;
移动终端能够根据呼吸运动数据计算得到电刺激参数信息,并无线发送至肋间肌刺激组件;
肋间肌刺激组件包括设置于顶部的第一绝缘层、设置于底部的第二绝缘层及粘附层,在第一绝缘层与第二绝缘层之间的容置空间内设有电路板、刺激电极、电刺激驱动模块、电源模块及指令接收模块;粘附层设置于第二绝缘层底部至少部分区域,用于将肋间肌刺激组件粘贴于肋部皮肤;指令接收模块用于接收移动终端所发送的电刺激参数信息;刺激电极至少部分穿过第二绝缘层;电刺激驱动模块根据电刺激参数信息通过刺激电极对肋部进行电刺激。
本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果:
本实用新型提供了一种呼吸电刺激装置,包括肋间肌刺激组件及呼吸监测组件,其中,肋间肌刺激组件呈柔性片状结构,体积小且能够贴附于肋部,不会对使用者造成负担,其可以对肋间肌进行电极刺激,相较于膈神经,肋间肌位置较为表浅,电刺激效果更加优越;此外,呼吸监测组件可以贴附于胸部并监测用户的呼吸频率,当用户的呼吸频率低于正常值,则通过指令传输模块将调节信号发送至肋间肌刺激组件,以控制肋间肌刺激组件输出一定脉冲频率、脉冲宽度及持续时间的电流,刺激肋间肌收缩,帮助用户恢复正常的呼吸频率及呼吸强度;当用户的呼吸频率恢复正常,则由呼吸监测组件发送指令使肋间肌刺激组件停止工作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例1公开的一种优选实施方式中肋间肌刺激组件的立体图;
图2为本实用新型实施例1公开的一种优选实施方式中肋间肌刺激组件另一视角的立体图;
图3为本实用新型实施例1公开的一种优选实施方式中肋间肌刺激组件的剖面图;
图4为本实用新型实施例1公开的一种优选实施方式中肋间肌刺激组件的立体剖面图;
图5为本实用新型实施例1公开的一种优选实施方式中肋间肌刺激组件另一角度的立体剖面图;
图6为本实用新型实施例1公开的一种优选实施方式中呼吸监测组件的立体示意图;
图7为本实用新型实施例1公开的一种优选实施方式中呼吸电刺激装置的使用状态图;
图8为本实用新型实施例1公开的一种优选实施方式中呼吸电刺激装置的模块示意图;
图9为本实用新型实施例2公开的一种优选实施方式中呼吸电刺激装置的模块示意图;
图10为本实用新型实施例3公开的一种优选实施方式中呼吸电刺激装置的模块示意图;
附图标记说明:
肋间肌刺激组件100;刺激电极110,乳状凸起111,第二绝缘层112;电刺激驱动模块120;电源模块130;指令接收模块140;第一绝缘层150;电路板160;
呼吸监测组件200;分析模块210;呼吸传感器220;供电模块230;指令传输模块240;载体250;
移动终端300。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的,除非内容另外明确指出外。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
为解决现有技术中存在的问题,本申请实施例提供了一种呼吸电刺激装置,包括呼吸监测组件200及肋间肌刺激组件100;呼吸监测组件200包括呼吸传感器220、分析模块210、供电模块230及指令传输模块240;呼吸传感器220用于监测呼吸运动数据;分析模块210用于根据呼吸运动数据计算得到电刺激参数信息;指令传输模块240用于将电刺激参数信息无线发送至肋间肌刺激组件100;肋间肌刺激组件100包括设置于顶部的第一绝缘层150、设置于底部的第二绝缘层112及粘附层,在第一绝缘层150与第二绝缘层112之间的容置空间内设有电路板160、刺激电极110、电刺激驱动模块120、电源模块130及指令接收模块140;粘附层设置于第二绝缘层112底部的至少部分区域,用于将肋间肌刺激组件100粘贴于肋部皮肤;刺激电极110至少部分穿过第二绝缘层112;指令接收模块140用于接收电刺激参数信息;电刺激驱动模块120根据电刺激参数信息通过刺激电极110对肋部进行电刺激。
实施例1
目前在治疗先天性中枢低通气综合征、慢性缺氧综合征、睡眠呼吸暂停综合征、高颈段脊髓损伤或脑干损伤或疾病导致呼吸衰竭等疾病时,往往采用呼吸机或DP起搏器来治疗或者缓解患者的病情,但是二者的缺点亦显而易见:如呼吸机体积大,只能在医院内进行治疗,且呼吸机对循环和肺组织的正常生理影响较大,容易对肺组织造成气压伤,并会减少肺泡表面活性物质;而DP起搏器作为当前最常用的呼吸肌电刺激治疗装置,由于其安装时为有创操作,存在风险因此患者的可接受程度差,且DP起搏器只能刺激一部分神经轴突,因此最大只能产生60%-65%的肺活量。
为了解决上述问题,本实施例1提供了一种呼吸电刺激装置,包括肋间肌刺激组件100及呼吸监测组件200,其中,肋间肌刺激组件100能够贴附于肋部并对肋间神经进行电极刺激;呼吸监测组件200能够实时监测用户的呼吸频率,以实时控制肋间肌刺激组件100输出一定脉冲频率、脉冲宽度及持续时间的电流,刺激肋间肌收缩,帮助用户恢复正常的呼吸频率及呼吸强度。
参考图1—图9,在一种优选实施方式中,提供了一种呼吸电刺激装置,该装置包括肋间肌刺激组件100及呼吸监测组件200,其中肋间肌刺激组件100为柔性结构,能够贴附于肋间并与肋部的轮廓相适配;呼吸监测组件200封装于可贴附使用的载体250中,可贴附于胸部,并能够与肋间肌刺激组件100无线连接。
如图3-图5,肋间肌刺激组件100呈层叠式结构,在一种优选实施方式中,肋间肌刺激组件100由下到上依次设置为粘附层、第二绝缘层112、刺激电极110、电路板160、电刺激驱动模块120、电源模块130、指令接收模块140及第一绝缘层150;除粘附层、第一绝缘层150及第二绝缘层112外,其余部件均与电路板160电连接。
为了使得整个肋间肌刺激组件100能够柔性贴附于肋间肌所对应的刺激点,最大程度的降低其重量、厚度及体积,电源模块130可选为柔性薄膜电池或温差电池。
在一种优选实施方式中,柔性薄膜电池为柔性薄膜印刷电池,如Enfucell Oy、Imprint Energy、Jenax Inc.或BrightVolt公司生产的小型薄膜印刷电池;相较于普通的锂电电池,柔性薄膜印刷电池具有尺寸小、厚度小、柔韧性及拉伸性强等优势,可以通过导电胶或其他可更换式的电连接系统与电路板160直接电连接,更重要的是,在长时间与人体接触并处于接近体温的情况下,其性能依然可以保持稳定,且自我放电率低。
在另一种优选实施方式中,所述柔性薄膜电池为石墨烯电池,其储电量高、使用寿命长且重量轻,与柔性薄膜印刷电池类似的,石墨烯电池亦具有十分优越的轧卷性及可弯曲性,十分适合于本实用新型所公开的肋间肌刺激组件100中。本领域技术人员可以知晓的是,上述柔性薄膜印刷电池及石墨烯电池仅为柔性薄膜电池的两个示例,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,其他类型的柔性薄膜电池亦可使用;进一步的,本领域技术人员应理解,目前柔性薄膜印刷电池及石墨烯电池均可直接采购,其结构本身并非实用新型点,在此不再赘述。
在另外的实施方式中,肋间肌刺激组件100中的电源模块130为温差电池,尤其是微型温差电池,其具有片状或薄膜状外形,能够集成于电路板160上为其直接供电,特别是将肋间肌刺激组件100贴附于肋部后,人体温度与肋间肌刺激组件100本身的温度会产生一个温差,当温差达到一定值时,温差电池就会产生电能并向外提供稳定的工作电压,使得肋间肌刺激组件100的使用寿命能够大幅度延长。
更进一步地,在上述实施方式中,无论电源模块130选用温差电池抑或柔性薄膜电池,其结构可以与电路板160一体式固接,亦可选择可拆卸连接;当选择电源模块130与电路板160一体式固接时,肋间肌刺激组件100为一次性使用,当电量耗尽则更换新的组件使用;当电源模块130与电路板160可拆卸连接时,电源模块130的电源耗尽仅更换电源模块130即可;本领域人员可以知晓的是,受限于各类型电池连接结构的具体生产工艺要求,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,电源模块130与电路板160选择固接或可拆卸连接,以及二种连接方式分别采用的电连接结构均可以自由裁量,在此不做赘述。
在一种更优选的实施方式中,在肋间肌刺激组件100中还设有无线充电模块,无线充电模块与电源模块130电连接,以实现肋间肌刺激组件100的循环多次使用。
可选地,指令接收模块140设置于电路板160的一端或边缘处,优选为无线传输单元,无线的方式优选为蓝牙、WiFi、RFID等通信方式,并与呼吸监测组件200中的指令传输模块240相匹配,用于接收呼吸监测组件200无线发送的电刺激参数信息,电刺激参数信息包括电流强度、脉冲宽度、脉冲频率及持续时间。本领域技术人员应理解,无线传输单元为目前已经非常成熟的元件可直接选购,可根据实际生产需要自由选择,其结构在此不再赘述。
在一种优选实施方式中,电刺激驱动模块120集成于电路板160上,电刺激驱动模块120为直接镀制于电路板160上的驱动电路,电路板160优选为柔性电路板FPC,如弘信电子生产的FPC,可直接用于加工生产可穿戴设备,其体积小重量小成本低,并且可以自由弯曲、卷绕、折叠,可在三维空间任意伸缩,因此在将肋间肌刺激组件100贴附于肋部时,不仅能够与肋部的轮廓相适配,且不易掉落,方便患者在日常生活中使用。电刺激驱动模块120用于根据电刺激参数信息控制刺激电极110对肋部进行电刺激。
在另一种优选实施方式中,电路板160为具有多层结构的柔性电路板,每层电路板的基板材料为镂空结构,层与层之间电连接,以保证肋间肌刺激组件100能够具有更大的拉伸性能。
在一种优选实施方式中,刺激电极110为片状电极,在片状电极的中部至少设有一个电刺激点;可选地,电刺激点为刺激电极110下方的乳状凸起111或导电胶,第二绝缘层112围绕乳状凸起111或导电胶的四周进行设置;在另外的实施方式中,片状电极中部设有至少两个电刺激点,或电刺激点呈矩阵分布。
优选地,粘附层设置于第二绝缘层112下方,用于将肋间肌刺激组件100粘附于肋部皮肤。
在一种优选实施方式中,电刺激点为乳状凸起111;乳状凸起111用于直接与肋间肌所对应的部位接触并放电,以刺激肋间肌的兴奋,设置多个乳状凸起111有利于使得肋间肌刺激组件100能够适用于各个体格的患者,以扩大使用场景及患者的覆盖面;而第二绝缘层112可以避免放电面积过大对患者体表造成损伤;具体而言,相较于膈神经,肋间肌位置较为表浅,电刺激效果更加优越,只需进行一点刺激即可使得呼吸肌全部兴奋。
优选地,刺激电极110的电流强度、脉冲宽度、脉冲频率及持续时间均可由呼吸监测组件200进行调节,在另一种实施方式中,刺激电极110的电流强度、脉冲宽度、脉冲频率及持续时间均为既定值,如电流强度为14mA,脉冲宽度为300us,脉冲频率为40Hz,持续时间为1s,而刺激电极110何时开启放电及何时停止放电则由呼吸监测组件200进行反馈调节。
优选地,第一绝缘层150设置于肋间肌刺激组件100的顶层,其面积大于电刺激驱动模块120及刺激电极110,在其内侧边缘设有若干粘贴点,用于将肋间肌刺激组件100粘贴于肋部;在一种实施方式中,肋间肌刺激组件100通过粘贴点粘附于右侧肋间,以避免放电对心脏造成负面影响。
参考图6-7,优选地,呼吸监测组件200包括可贴附于胸部的呼吸传感器220及与其电连接的一个可贴附于皮肤的载体250,在载体250中封装有分析模块210、供电模块230及指令传输模块240,各模块均集成于PCB板上,PCB板内嵌于载体250的外壳中。
优选地,呼吸传感器220为PVDF薄膜压电式传感器,具体可选用LEEGACT SM340传感器,用于监测用户的呼吸频率;分析模块210可选用Exynos 9110或Wear4100,用于根据用户的呼吸频率计算电刺激参数;指令传输模块240优选为无线传输单元,可选择蓝牙、WiFi、RFID等,用于将电刺激参数信息无线发送至肋间肌刺激组件100。
优选地,供电模块230还连接有无线充电模块,以实现呼吸监测组件200的循环多次使用。
进一步地,本领域技术人员应理解,AHI指数是指睡眠中平均每小时呼吸暂停+低通气次数;而RDI是指“睡眠呼吸紊乱指数”,英文Respiratory Disturbance Index缩写。二者区别在于RDI指数增加了呼吸努力相关微觉醒指数,正常RDI与AHI指数正相关,AHI指数越高,RDI指数也越高。
由上述可知,分析模块210可将AHI或RDI>5设定为警告值,当AHI或RDI>5时,分析模块210计算相关的电刺激参数信息,并通过指令传输模块240无线发送至肋间肌刺激组件100,并驱动刺激电极110对肋间肌进行放电,以刺激患者尽快恢复正常的自主呼吸。
在一种优选实施方式中,由呼吸监测组件200实时监测用户的AHI或RDI数据,并由分析模块210处理呼吸运动数据并计算相应的电刺激参数,并将电刺激参数无线发送至肋间肌刺激组件100,并控制其放电;具体地,若AHI或RDI的数值为5—15,判定为轻度OSAHS,控制电刺激驱动模块120给予一个低频电刺激,优选地,低频电刺激的参数为:电刺激强度10mA,刺激频率15s/次,脉冲强度为300us,脉冲频率为20Hz,持续时长为1s;若AHI或RDI的数值为15—30,判定为中度OSAHS,控制电刺激驱动模块120给予一个中频电刺激,优选地,中频电刺激的参数为:电刺激强度20mA,刺激频率11s/次,脉冲强度为400us,脉冲频率为35Hz,持续时长为1.3s;若AHI或RDI的数值>30,判定为重度OSAHS,控制电刺激驱动模块120给予一个高频电刺激,优选地,高频电刺激的参数为:电刺激强度30mA,刺激频率8s/次,脉冲强度为500us,脉冲频率为50Hz,持续时长为1.5s;直至用户的AHI/RDI<5,则由呼吸监测组件200发送停止信号至肋间肌刺激组件100,使其停止电刺激。在一种更优选的实施方式中,低频、中频及高频电刺激的具体参数可进行自由调整,电刺激强度的调节范围为10—100mA,脉冲强度为300—500us,脉冲频率为20-50Hz。
在本实施例中,上述呼吸电刺激装置的使用方法如下:
将肋间肌刺激组件100贴附于腋前线的3-4肋间或4-5肋间,呼吸监测组件200贴附于胸部,并实时监测用户的呼吸运动数据,当AHI或RDI的数值>5时,分析模块210计算相关的电刺激参数信息,并通过指令传输模块240无线发送至肋间肌刺激组件100,驱动刺激电极110对肋间肌进行放电,以刺激患者尽快恢复正常的自主呼吸。
本实用新型相较于现有技术中的膈肌起搏器,无需手术开环,方便患者家中或外出随时使用,肋间肌刺激组件100呈柔性片状结构,体积小且能够贴附于肋部,不会对使用者造成负担,其可以对肋间肌进行电极刺激,相较于膈神经,肋间肌位置较为表浅,电刺激效果更加优越;而呼吸监测组件200为可贴附式结构且与肋间肌刺激组件100无线通信,增加了用户的舒适度,不妨碍用户的日常活动。
实施例2
如图9,在本实施例中,提供了一种呼吸电刺激装置,与上述实施例1所不同的是,分析模块210设置于肋间肌刺激组件100中,并与其中的电路板160直接电连接。
在本实施例中,呼吸监测组件200包括呼吸传感器220和一个可贴附于皮肤的载体250,在载体250中封装有供电模块230及指令传输模块240,其中指令传输模块240优选为无线传输单元,用于将获取的呼吸运动数据无线发送至肋间肌刺激组件100。
肋间肌刺激组件100包括设置于顶部的第一绝缘层150、设置于底部的第二绝缘层112及粘附层,在第一绝缘层150与第二绝缘层112之间的容置空间内设有电路板160、分析模块210、刺激电极110、电刺激驱动模块120、电源模块130及指令接收模块140。
优选地,分析模块210及电刺激驱动模块120均集成于电路板160上,且分析模块210与指令接收模块140电连接。
在一种优选实施方式中,由呼吸监测组件200实时监测用户的呼吸运动数据,通过其指令传输模块240发送至肋间肌刺激组件100,并由其分析模块210判断AHI或RDI的具体指数,若AHI或RDI的数值为5—15,判定为轻度OSAHS,控制电刺激驱动模块120给予一个低频电刺激;若AHI或RDI的数值为15—30,判定为中度OSAHS,控制电刺激驱动模块120给予一个中频电刺激;若AHI或RDI的数值>30,判定为重度OSAHS,控制电刺激驱动模块120给予一个高频电刺激;直至用户的AHI/RDI恢复正常值,则由分析模块210发送停止信号至电刺激驱动模块120,使其停止电刺激。
实施例3
参考图10,在本实施例中,提供了一种呼吸电刺激装置,包括肋间肌刺激组件100、呼吸监测组件200监测及移动终端300。
在一种优选实施方式中,呼吸监测组件200包括呼吸传感器220和一个可贴附于皮肤的载体250,在载体250中封装有供电模块230及指令传输模块240,其中指令传输模块240优选为无线传输单元,用于将获取的呼吸运动数据无线发送至移动终端300。
优选地,移动终端300能够根据呼吸运动数据,计算得到电刺激参数信息,并无线发送至肋间肌刺激组件100;优选地,移动终端300还能够记录和统计呼吸传感器220获取的呼吸运动数据,以方便患者及时掌握了解病情,选择其他辅助治疗或尽快就医。
优选地,移动终端300包括手机、手环、手表或平板电脑等。
优选地,肋间肌刺激组件100包括设置于顶部的第一绝缘层150、设置于底部的第二绝缘层112及粘附层,在第一绝缘层150与第二绝缘层112之间的容置空间内设有电路板160、刺激电极110、电刺激驱动模块120、电源模块130及指令接收模块140。
优选地,肋间肌刺激组件100能够接收移动终端300所发送的电刺激参数信息,并控制其刺激电极110对肋间肌进行电刺激。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本实用新型的保护之内。
Claims (15)
1.一种呼吸电刺激装置,其特征在于,包括呼吸监测组件及肋间肌刺激组件;
所述呼吸监测组件包括呼吸传感器、分析模块、供电模块及指令传输模块;所述呼吸传感器用于监测呼吸运动数据;所述分析模块用于根据所述呼吸运动数据计算得到电刺激参数信息;所述指令传输模块用于将所述电刺激参数信息无线发送至所述肋间肌刺激组件;
所述肋间肌刺激组件包括设置于顶部的第一绝缘层、设置于底部的第二绝缘层及粘附层,在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间的容置空间内设有电路板、刺激电极、电刺激驱动模块、电源模块及指令接收模块;所述粘附层设置于所述第二绝缘层底部的至少部分区域,用于将所述肋间肌刺激组件粘贴于肋部皮肤;所述刺激电极至少部分穿过所述第二绝缘层;所述指令接收模块用于接收所述电刺激参数信息;所述电刺激驱动模块根据所述电刺激参数信息通过所述刺激电极对肋部进行电刺激。
2.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述肋间肌刺激组件呈层叠式结构,包括设置底层的所述刺激电极及所述第二绝缘层、设置于中层的所述电路板、设置于上层的所述电源模块及所述指令接收模块、设置于顶层的所述第一绝缘层;所述电刺激驱动模块集成于所述电路板中。
3.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述电源模块为柔性薄膜电池。
4.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述电源模块为温差电池。
5.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述电路板为柔性电路板。
6.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述刺激电极为片状电极,在所述刺激电极中设有至少一个电刺激点。
7.根据权利要求6所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述电刺激点包括乳状凸起或导电胶,围绕所述乳状凸起或所述导电胶的四周设置所述第二绝缘层。
8.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述肋间肌刺激组件为柔性结构,能够贴附于肋间并与肋部的轮廓相适配。
9.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述呼吸监测组件中的所述分析模块、所述供电模块及所述指令传输模块封装于可贴附使用的载体中。
10.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述呼吸传感器包括压电式呼吸传感器;所述分析模块包括集成于PCB板上的主控芯片;所述指令传输模块包括无线传输单元,所述指令接收模块为与所述指令传输模块相对应的无线传输单元。
11.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述指令接收模块与所述指令传输模块采用蓝牙、RFID或WiFi无线连接。
12.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,所述呼吸运动数据包括呼吸频次数据;所述电刺激参数信息包括电流强度、脉冲宽度、脉冲频率及持续时间。
13.根据权利要求1所述的呼吸电刺激装置,其特征在于,还包括无线充电模块,所述无线充电模块与所述供电模块和/或所述电源模块电连接。
14.一种呼吸电刺激装置,其特征在于,包括呼吸监测组件及肋间肌刺激组件;
所述呼吸监测组件包括呼吸传感器、供电模块及指令传输模块;所述呼吸传感器用于监测呼吸运动数据;所述指令传输模块用于将所述呼吸运动数据无线发送至所述肋间肌刺激组件;
所述肋间肌刺激组件包括设置于顶部的第一绝缘层、设置于底部的第二绝缘层及粘附层,在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间的容置空间内设有电路板、刺激电极、分析模块、电刺激驱动模块、电源模块及指令接收模块;所述粘附层设置于所述第二绝缘层底部的至少部分区域,用于将所述肋间肌刺激组件粘贴于肋部皮肤;所述刺激电极至少部分穿过所述第二绝缘层;所述指令接收模块用于接收所述呼吸运动数据;所述分析模块用于根据所述呼吸运动数据计算得到电刺激参数信息;所述电刺激驱动模块根据所述电刺激参数信息通过所述刺激电极对肋部进行电刺激。
15.一种呼吸电刺激装置,其特征在于,包括呼吸监测组件、移动终端及肋间肌刺激组件;
所述呼吸监测组件包括呼吸传感器、供电模块及指令传输模块;所述呼吸传感器用于监测呼吸运动数据;所述指令传输模块用于将所述呼吸运动数据无线发送至所述移动终端;
所述移动终端能够根据所述呼吸运动数据计算得到电刺激参数信息,并无线发送至所述肋间肌刺激组件;
所述肋间肌刺激组件包括设置于顶部的第一绝缘层、设置于底部的第二绝缘层及粘附层,在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间的容置空间内设有电路板、刺激电极、电刺激驱动模块、电源模块及指令接收模块;所述粘附层设置于所述第二绝缘层底部至少部分区域,用于将所述肋间肌刺激组件粘贴于肋部皮肤;所述指令接收模块用于接收所述移动终端所发送的电刺激参数信息;所述刺激电极至少部分穿过所述第二绝缘层;所述电刺激驱动模块根据所述电刺激参数信息通过所述刺激电极对肋部进行电刺激。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202220957596.4U CN219963752U (zh) | 2022-04-24 | 2022-04-24 | 一种呼吸电刺激装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202220957596.4U CN219963752U (zh) | 2022-04-24 | 2022-04-24 | 一种呼吸电刺激装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN219963752U true CN219963752U (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=88594958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202220957596.4U Active CN219963752U (zh) | 2022-04-24 | 2022-04-24 | 一种呼吸电刺激装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN219963752U (zh) |
-
2022
- 2022-04-24 CN CN202220957596.4U patent/CN219963752U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11642534B2 (en) | Programmable external control unit | |
ES2955341T3 (es) | Sistemas para mejorar los trastornos respiratorios del sueño | |
US20230132396A9 (en) | Arced implant unit for modulation of nerves | |
US10599814B2 (en) | Dynamic pairing of patients to data collection gateways | |
US9463318B2 (en) | Treatment of sleep apnea via bilateral stimulation | |
US20080109047A1 (en) | Apnea treatment device | |
US20160310730A1 (en) | Stimulation system for exercising diaphragm and method of operation thereof | |
US9498627B2 (en) | Wireless closed-loop and system to detect and treat sleep apnea | |
KR20170046593A (ko) | 삽입 가능한 양방향 무선 신경 기록 및 자극의 장치 및 방법 | |
US10751537B2 (en) | Arced implant unit for modulation of nerves | |
WO2023024587A1 (zh) | 舌下神经刺激装置 | |
CN103055417B (zh) | 一种无创经皮电刺激仪 | |
CN203090257U (zh) | 睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统 | |
CN219963752U (zh) | 一种呼吸电刺激装置 | |
CN219963753U (zh) | 一种呼吸电刺激装置 | |
CN106669032B (zh) | 一种可快速充电的鼾症睡眠窒息预防系统 | |
CN106669031B (zh) | 一种鼾症睡眠窒息预防系统 | |
CN115054826A (zh) | 一种呼吸电刺激装置 | |
CN111068178A (zh) | 膈神经刺激器控制方法、装置和系统 | |
US20220047183A1 (en) | Self-power sensor | |
CA3213321A1 (en) | System, implant unit and method for the treatment of head and facial pain | |
CN116271527A (zh) | 神经刺激系统 | |
CA3140271A1 (en) | Method and system for electrical nerve stimulation | |
DiMarco | Respiratory muscle stimulation in patients with spinal cord injury | |
CN117883703A (zh) | 一种用于呼吸支持的电刺激装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |