[发明专利]肌电反馈电刺激控制系统及控制方法

说明书

本发明为解决目前肌电生物反馈治疗仪技术方案中，仅设置一个电极的方案，只能实现肌电采集或电刺激脉冲输出中的一种功能，设置两个相互独立电极的方案，无法直接采集到有电刺激脉冲输出时的肌电信号的技术问题，提供肌电反馈电刺激控制系统及控制方法，控制系统包括电极、电刺激脉冲模块、脉冲取样模块、信号预处理模块、肌电信号采集处理模块和系统控制模块，基于电刺激脉冲采样模块按照预设采样比例采集当前的电刺激信号，然后对设备采集到的信号通过减法运算消除电刺激信号，通过一个电极，可以同时进行电刺激脉冲输出和肌电采集输入，系统设置更加简便。

技术领域

本发明属于肌电反馈控制系统及方法，具体涉及肌电反馈电刺激控制系统及控制方法。

背景技术

正常的人体活动是在人体的中枢神经系统控制下，将神经冲动信号由周围神经系统传输到肢体肌肉，引起肌肉收缩从而完成目标动作的。与此同时，当肌肉收缩时，也会伴随有电信号产生反向传输到人体神经系统。人体的中枢神经系统受到损伤后，如常见的突发性心脑血管疾病，神经系统由于长时间缺血会造成局部功能降低、损伤或消失，从而导致相应的运动功能受损，具体表现为运动能力减弱或完全丧失，如瘫痪等症状。临床医学已经证明，采用肌电生物反馈疗法可以促进运动功能障碍患者的康复。肌电生物反馈疗法是指通过专用仪器设备采集患者患肢肌肉的肌电信号，并由仪器根据该信号给予患者相应的反馈信息，如声音，图像，电流，振动等。

肌电生物反馈治疗仪是一种典型的肌电生物反馈疗法的医疗器械产品(设备)，可采集人体肌电信号并向人体输出电刺激脉冲的医疗器械产品。该类设备当前的技术方案如附图1所示，电极01是与人体接触的部件，用于实现人体与设备的电连接；功能切换模块02接受系统控制模块05的控制，实现设备的肌电采集功能和电刺激输出功能切换；电刺激脉冲模块03接受系统控制模块05的控制，产生特定的脉冲信号；肌电信号采集处理模块04采集肌电信号并发送到系统控制模块05；系统控制模块05按照用户的需求，控制设备工作并进行相应数据处理。当设备需要在肌电采集模式下工作时，系统控制模块05控制功能切换模块02将电极01与肌电信号采集处理模块04连通，同时，断开与电刺激脉冲模块03的电气连接，同理，当设备需要在电刺激脉冲输出模式下工作时，系统控制模块05控制功能切换模块02将电极01与电刺激脉冲模块03连通，同时，断开与肌电信号采集处理模块04的电气连接。因此，现有肌电生物反馈治疗仪的技术方案在任意时刻只能实现肌电采集或电刺激脉冲输出中的一种功能，仅能够通过分时复用的方式实现肌电采集和电刺激脉冲输出的功能。

另外，基于上述无法同时实现两种功能的肌电生物反馈治疗仪技术方案，有一种简单的改进方案，是分别为电刺激脉冲模块03和肌电信号采集处理模块设置一组相互独立的电极，从硬件结构角度，能够实现输出电刺激脉冲的同时采集肌电信号。但是，由于电刺激脉冲本身就是一种电信号，此时，肌电信号采集处理模块04采集到的电信号是电刺激脉冲信号与肌电信号叠加之后的复合信号，同时，由于电刺激信号的强度要远远大于肌电信号本身，因此，该方案也无法直接真正采集到有电刺激脉冲输出时的肌电信号。

发明内容

本发明为解决目前肌电生物反馈治疗仪技术方案中，仅设置一个电极的方案，只能实现肌电采集或电刺激脉冲输出中的一种功能，设置两个相互独立电极的方案，无法直接采集到有电刺激脉冲输出时的肌电信号的技术问题，提供肌电反馈电刺激控制系统及控制方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种肌电反馈电刺激控制系统，其特殊之处在于，包括电极、电刺激脉冲模块、脉冲取样模块、信号预处理模块、肌电信号采集处理模块和系统控制模块；

所述电极分别与电刺激脉冲模块和信号预处理模块相连，用于与肌肉表面接触采集肌电信号，并接收电刺激脉冲模块输出的电刺激脉冲；