[发明专利]基于运动意图的神经刺激康复系统、神经刺激方法

权利要求书

1.一种基于运动意图的神经刺激康复系统，其特征在于，包括

体外控制系统，其至少包括：

EMG采集模块，被配置为采集患者想同时运动双臂时的健康侧肢体产生的表面肌肉电信号；

体外微控制模块，被配置为获取采集得到的健康侧肌肉电信号，通过分析计算其波形的幅值及其持续时间，得到用于控制体内刺激器的命令；

第一无线通信模块，将用于控制体内刺激器的命令传送至体内植入系统；

体内植入系统，其至少包括：

体内微控制模块，被配置为接收用于控制体内刺激器的命令，控制是否向所述体内刺激器下达刺激命令；

体内刺激器，被配置为依据所述体内微控制模块下达的刺激命令并解析，产生刺激波形；

DC-DC转换模块，被配置为转变输入电压后有效输出+5V到-5V的双向平衡电荷电压，为各模块电路供电；

功率放大模块，被配置为将体内刺激器解析命令之后产生刺激波形放大在+5V到-5V范围内的正负电荷平衡波形，然后传输到刺激电极；

刺激电极，被配置为依据刺激命令对相应的神经产生对应的神经冲动，控制对应的肌肉进行动作；

第二无线通信模块，与所述第一无线通信模块相连，接收用于控制体内刺激器的命令；

预刺激模块，被配置为通过刺激电极在0.1Hz—200Hz频率范围内以步进步长1Hz、周期2秒在患者刺激侧肌肉进行扫描，选择出一个适宜患者最能够接受的刺激频率并保存；

所述体外微控制模块还被配置为在计算得到用于控制体内刺激器的命令的同时通过CRC校验程序算法计算获得校验码，将校验码与其命令中的波形幅值、波形频率、刺激周期格式一同打包上传至体内植入系统；

所述体内微控制模块还被配置为在解析用于控制体内刺激器的命令的同时对校验码进行校验，如果校验不通过，则控制不向所述体内刺激器下达刺激命令；如果校验通过，则下达刺激命令；

所述体外微控制模块采集到EMG信号的幅值和持续时间后计算出刺激的波形幅值以及刺激时间，其中占空比为百分之五十，刺激波形的幅值正比于EMG信号的波形；具体为：首先针对采集肌电信号以1kHz采样频率采集0.5s，然后500点做一个平均，首先计算出最大强度，然后计算出一个不用力的值，以最大强度为刺激的最大值波形，数值为±5V，最小值为不刺激，然后按比例计算，得刺激的波形幅值，其刺激波形的幅值Q计算公式为其中512为肌电信号长度，x＝1,2,3...512，x_i为第i个肌电信号的幅值；k＝5/E，E为预先测量出一个EMG的最大值。

2.如权利要求1所述的基于运动意图的神经刺激康复系统，其特征在于，所述刺激电极为两路神经刺激电极，其频率可调节范围为0.1Hz-200Hz，采用载波方式进行神经刺激。

3.如权利要求1所述的基于运动意图的神经刺激康复系统，其特征在于，所述EMG采集模块采用板载sEMG信号采集器，该采集器由前端采集器滤波电路和放大电路组成。