[发明专利]一种功能性电刺激装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种功能性电刺激装置及方法。

背景技术

据世界卫生组织统计，目前中风已成为世界人口的第二大死因，仅次于缺血性心脏病。全世界每6个人中就有1人可能罹患中风，每6秒钟就有1人死于中风，每6秒钟就有1人因中风而永久致残。中风患者由于屈肌痉挛，常受到舒张肌无力或不自主肌肉收缩的困扰。早在1971年，Liberson 就是用电刺激的方法帮助足下垂患者行走，电刺激的方法就是通过小电流刺激患者肌肉组织，帮助恢复人体肢体或手部运动，属于物理理疗方法，典型的运用就是低频治疗仪。在各种电刺激康复中，功能性电刺激最为复杂，原因是功能性电刺激解决的问题是使用电流刺激偏瘫、截瘫患者模拟健康人的功能运动，以达到中风后的康复效果。

中国实用新型专利《一种基于人体行走模式的功能性低频电刺激治疗装置》（授权公告号CN201431704Y）公开了一种功能性低频电刺激装置，该装置需要借助进程控制模块，即外部的触发的开关以协助该装置的正常使用，在治疗时间内，无数次的协助无论是医护人员还是家人来说这个工作都是繁重的，另一种方法是病人自己触发，这个对本身已行动变形或不变的患者来说，更不能够很好实现。

《中国医疗器械信息》2010年第16 卷第2 期记载了文献《基于行走模式的低频脉冲电刺激瘫痪治疗仪》，所述设备也是需要借助外部的触发开关以协助该装置的正常使用，对于模拟行走康复的康复方法也是基于上述设备所做出的。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对需要人为若干次外部触发功能性电刺激装置的问题，提供一种能控制电流通断时序的功能性电刺激装置及系统。

技术方案：本发明提供了一种功能性电刺激装置，包括显示屏、单片机、刺激电流发生器和电极片，显示屏连接单片机，用于显示所述功能性电刺激装置的参数，单片机内嵌模拟正常人肢体运动涉及到的肌肉活动时序的程序，程序控制刺激电流发生器产生刺激电流的时序，刺激电流通过电极片作用于肌肉；

所述刺激电流发生器包括控制开关、比较放大器、主开关、反馈电路和变压器，单片机与控制开关相连，所述控制开关连接比较放大器，比较放大器的输出端通过主开关与变压器相连，所述变压器通过反馈电路连接比较放大器的输入端，同时变压器的输出端与电极片相连。为了与人体各个肢体部位肌肉动作相适应，刺激电流发生器含有四个以上通道，每个通道设置一种肌肉动作时序，每个通道连接1组电极片，每组电极片共有2片。

作为本发明的进一步优选，变压器为脉冲变压器，原副边线圈匝数比为15:1，用以产生适于刺激人体肌肉动作的小于100mA的电流。

一种功能性电刺激方法，包括以下步骤：

（1）所述单片机将程序中的时序信号传递给所述刺激电流发生器中的控制开关，控制开关根据时序信号通断；

（2）放大比较器根据所述控制开关的通断将比较后信号用于控制主开关的通断；

（3）主开关的通断控制变压器产生随之频率相同的刺激电流，并将产生的反馈信号通过反馈电路输回比较放大器；

（4）变压器产生的刺激电流通过所述电极片传导给人体各个肢体部位的肌肉；

（5）显示屏显示所述功能性电刺激装置工作中的参数。

上述方法可用于人体各个肢体部位的肌肉，优选地为尺侧腕屈肌、桡侧腕伸肌、三角肌后部、肱二头肌、三角肌前部、肱三头肌、胫前肌、腓肠肌、股四头肌或腘绳肌。

具体时序为，从0时刻计数起，用于尺侧腕屈肌的功能性电刺激装置的起止时间为10-80s，用于桡侧腕伸肌的功能性电刺激装置的起止时间为0-10s和80-90s，用于三角肌后部和肱二头肌的功能性电刺激装置起止时间为20-50s，用于三角肌前部和肱三头肌的功能性电刺激装置的起止时间为50-80s，并以此设定作为一个循环，循环一次以上。 

或者，从0时刻计数起，用于胫前肌的功能性电刺激装置的起止时间为0-5s和55-100s，用于腓肠肌的功能性电刺激装置的起止时间为5-50s，用于股四头肌的功能性电刺激装置的起止时间为0-5s、55-65s和90-100s，用于腘绳肌的功能性电刺激装置的起止时间为0-5s和80-100s，并以此设定作为一个循环，循环一次以上。

有益效果：1、本发明实现了程序化控制作用在人肢体部位的电极片上流过电流的通断时序，不需要外部的协助就可以完成整个治疗过程；2、本发明装置的通道数多，可以精确实现人体运动动作的模拟，实现对患者的康复治疗；3、本发明方法通过设定人体各个肢体部位动作的时序，模拟正常人运动的肌肉动作，实现对患者的康复治疗。