[发明专利]一种用于呼吸肌电刺激的装置和方法

说明书

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于呼吸肌电刺激的装置和方法。该装置包括第一检测模块、第二检测模块、控制模块和电极刺激模块；所述电极刺激模块包括驱动电路和多个刺激电极装置；所述第一检测模块用于检测吸气阶段的信号，所述第二检测模块用于检测呼气阶段的信号；所述控制模块包括微控制器，所述微控制器根据第一检测模块和第二检测模块的检测信号，确定吸气和呼气的时间信息，并借助于驱动电路向多个刺激电极装置发出电极刺激信号。该装置和方法实现了通过胸腹带检测呼吸，以实现膈神经和腹肌的刺激与患者的呼吸状态实时保持一致，且二者相互协调。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于呼吸肌电刺激的装置和方法。

背景技术

人体的呼吸肌由吸气肌和呼气肌组成。膈肌是最重要的吸气肌，腹肌是最重要的呼气肌，膈肌和腹肌是完成呼吸泵工作的主要动力来源。在吸气周期内，膈肌收缩，膈肌拱形中央部分下降，胸廓上下径增加；胸骨和肋骨上举，胸廓的前后径和左后径增加，胸廓容积增大，肺随之扩张。在平静呼吸时，在X线显示膈肌上下移动范围约1.2～1.5cm，膈肌下移1cm，潮气量可达350ml，下移1.5cm则有效的潮气量可达525ml。由膈肌收缩而增加的通气量约占平静呼吸通气量的3/4至4/5，表明膈肌收缩在肺通气量中起重要作用。进入呼气周期后，吸气相关的肌肉回缩，而腹肌、肋间内肌和颈部的一些辅助肌群收缩，其中最主要的运动由腹肌完成。腹肌的收缩使得腹腔被压缩，胸腔进而被挤压，肺内气体被排出，形成呼气或咳嗽气流。

现有的肺康复中用于吸气肌训练的产品较多，而针对呼气肌训练的产品比较匮乏。研究表明，腹肌电刺激可以再训练呼气肌，提高肌肉力量，通过重复刺激腹肌诱导呼气肌收缩，增加腹内压，易于膈肌向上运动，降低胸腔压力和肺容量，改善呼气和排痰能力。腹肌电刺激作为一种呼气肌的训练在临床中受到越来越多的重视，国外诸多文献对腹肌刺激改善呼吸功能进行过报道。

目前，国内有学者尝试通过不同频率的膈神经和腹肌同时刺激，改善患者的通气功能，试验结果证实，电刺激吸气肌和呼气肌的协同作用，更有利膈肌活动及潮气量增加，是一种非常好的训练方法。

由于年龄、疾病不同，甚至每个人由于身体状态的不同，其呼气节奏会有很大差别。在检测的过程中，患者也会由于分神、交谈、运动等导致呼吸节奏的变化。为了达到更好的使用效果以及保证患者的安全，膈神经和腹肌的刺激要实时与患者的呼吸状态保持一致，且二者相互协调，在以往的产品和研究中还没有看到令人满意的解决方案。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种呼吸肌电刺激的装置和方法，实现膈神经和腹肌的刺激与患者的呼吸状态实时保持一致，且二者相互协调。

(二)技术方案

本发明提供一种用于呼吸肌电刺激的装置，包括第一检测模块、第二检测模块、控制模块和电极刺激模块；

所述电极刺激模块包括驱动电路和多个刺激电极装置；

所述第一检测模块用于检测吸气阶段的信号，所述第二检测模块用于检测呼气阶段的信号；

所述控制模块包括微控制器，所述微控制器根据第一检测模块和第二检测模块的检测信号，确定吸气和呼气的时间信息，并借助于驱动电路向多个刺激电极装置发出电极刺激信号。

进一步地，还包括存储模块，所述存储模块包括存储器；

所述存储器用于存储所述控制模块确定得到的吸气和呼气的时间信息。

进一步地，所述存储器还用于存储根据历史数据设置默认的时间信息。

进一步地，所述第一检测模块为胸部张力传感器，所述第二检测模块为腹部张力传感器。

进一步地，所述刺激电极装置包括膈神经刺激装置和腹肌刺激装置；