[发明专利]一种可多部位使用的力电刺激理疗仪及参数设定方法

权利要求书

1.一种可多部位使用的力电刺激理疗仪的参数设定方法，其特征在于：电刺激理疗仪包括主电源模块（1）、功能模块（2）、衔接延展关键模块（3）和主控模块（4），其中功能模块（2）设置有若干个，相互之间通过衔接延展关键模块（3）连接，主电源模块（1）和主控模块（4）通过衔接延展关键模块（3）连接在若干功能模块（2）的两端；

具体步骤为，

S100～使用CT机扫描正常人体颈椎和股骨，将获得的额状位、矢状位以及冠状位二维视图断层图像集保存作为三维重建的数据资料；

S200～将CT扫描的颈椎、股骨图像导入Mimics软件中，Mimics软件通过三个视窗分别显示的三个方向切片图像信息，在矢状位、冠状位、额状位切片图像上确定左、右、上、下方向的位置；接着，分别将生成的三维模型导出；

S300～使用 Geomagic studio 软件建立 NURBS 拟合曲面，运用 Geomagic studio对Mimics 输出的三维模型进行曲面优化，使用“网格医生”修复模型面片，使用“精确曲面”下的“构造曲面片”构造曲面，然后进行划分曲面片，构造格栅；最后拟合曲面，缝合曲面，使得三维模型变成实体曲面模型；

S400～在Comsol软件中，使用生成的真实形状椎骨和股骨的实体曲面模型在有限元软件中赋予各向同性的多孔弹性材料性质；对建立的各向同性多孔弹性软骨模型进行参数赋值；

S500～在固体力学和达西定律耦连的物理场环境下，设置软骨模型的固定约束和边界条件为：接触部位施加 z 向脉动位移载荷范围为[-0.1+0.1*sin（2pi*t）,-3+3*sin（2pi*t）]N；假定骨在佩戴仪器时股骨下表面相对静止，设置骨下表面z 向约束，进行仿真研究；根据结果的三维数据集分析获得椎骨、股骨的流速、压力和应力云图，整体浏览整个骨头的流速、压力、应力范围与局部区域性大小；挑选股骨易产生损伤断裂的大转子头为研究对象，围绕此部位随机采集多个样本点，并依次作为研究数据集进行研究，把原本的约束载荷条件为z 向固定载荷由0.1—3N的外力情况下各点的流速、压力、应力数据导出，在origin中绘制关于每个样本点流速、压力、应力与外加应力的二维点线图，最后进行数条曲线平均值拟合，获得椎骨、股骨的流速、压力、应力大小随外加压力变化的样本点平均统计图；得出结果，力刺激：力度范围：0~3N工作电压：5V工作功率：1W；

S600～在电场和达西定律耦连的物理场环境下，由于仿真的电刺激输出范围为16-160V，在接触部位施加电压为20V～160V范围进行仿真研究；根据三维数据集中椎骨、股骨的流速、压力、应力云图，整体获得整个骨头的流速、压力、应力范围与局部区域性大小；挑选股骨易产生损伤断裂的大转子头为研究对象，围绕此部位随机采集多个样本点，并依次作为研究数据集，把每个样本点接触部位施加电压依次为20V，40V，60V，80V，100V，120V，140V，160V范围情况下的流速、压力、应力数据导出，在origin中绘制关于每个样本点流速、压力、应力与外加应力的二维点线图，最后进行数条曲线平均值拟合；然后对电刺激进行检测，检测实时电刺激产生的频率是否符合设计要求，人体阻抗大致范围为：2千欧姆到5千欧姆之间，因此将电刺激部分与四千欧姆阻值的电阻、电流表对接形成回路，检测电刺激下电路中电流的大小是否在安全范围内；得出结果，电刺激：刺激频率：50Hz~1KHz刺激电流：0~35mA。

2.根据权利要求1所述的可多部位使用的力电刺激理疗仪的参数设定方法，其特征在于：所述的功能模块（2）包括功能释放部位外套（5）、按摩电极接入口（6）、滑动块（7）、功能模块电路外壳（8）、衔接插销（9）、衔接延展关节插入口（10）、连接架（11）和功能释放的固定架（12），功能模块电路外壳（8）为弧形结构，功能模块电路外壳（8）的两端各通过衔接插销（9）与一个连接架（11）连接，连接架外侧端设置有衔接延展关节插入口（10），连接架内侧端通过销轴与滑动块（7）连接，滑动块（7）内的凹槽与功能模块电路外壳（8）相结合，可在一定空间内移动，滑动块（7）上铰接有功能释放的固定架（12），功能释放的固定架（12）上安装功能释放部位外套（5），功能释放部位外套（5）上设置有按摩电极接入口（6）。