[发明专利]精确控制手指活动的佩戴式辅助电刺激系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种辅助医疗技术领域的系统，具体是一种精确控制手指活动的佩戴式辅助电刺激系统。

背景技术

世界卫生组织统计全球有1324.37万人患有脊髓疾病，而美国每年就有11000例新增脊髓损伤案例，另据不完全统计，中国大陆各类脊髓损伤患者已达110万人。这个数字还有日趋上升趋势。脊髓损伤后，虽然瘫痪病人的肌肉仍具有收缩功能，但由于大脑和肌肉间的神经通路被切断而丧失自主运动能力。除了脊髓疾病，脑卒中(中风)等神经系统疾病也产生了大量的瘫痪病人。目前市面上针对瘫痪病人的运动辅助系统中，较为流行的电刺激治疗仪是利用人工弱电流脉冲信号刺激瘫痪病人的骨骼肌，从而使病人的骨骼肌产生收缩，使肢体产生期望的运动。但是，目前的表面电刺激系统只能对大块肌肉进行刺激，实现上肢屈伸、抓握及下肢行走、站立等基本的粗糙动作。人体中负责手指运动控制的肌肉比较纤细，排列紧密，所以对手指活动的精确人工电刺激控制还未能实现。但手指的运动对于病人来说特别重要，如果希望患者能继续进行精细活动(如写字、打字、做手势、弹奏乐器等)，就需要对指间关节及相关肌群进行精确控制。另外，由于病人体型的不同，电刺激的贴片位置难以确定，对于每一个患者都需进行单独设定。本发明将解决上述问题。

随着科技进步，很多国家和公司已经开发出基于功能性电刺激的商业产品。如NESSH200 Hand Rehabilitation System。但是，该系统尽管可以帮助病人进行握爪、手掌翻动等动作，但是对于手指的精确控制还没有实现，而且功能较为单一，无法使手指活动达到应有的灵活性。

经对已有的文献检索发现，现有的功能性电刺激辅助系统选用的基本都是较大尺寸的电极贴片进行控制，从而使控制精度受到了限制，并且单一固定的电刺激模式也使相关功能无法拓展。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种精确控制手指活动的佩戴式辅助电刺激系统。。本发明通过提供更为精细的刺激模式，实现瘫痪病人对手指的精确控制，从而帮助病人在没有理疗师的训练下能够使各手指独立地运动。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种精确控制手指活动的佩戴式辅助电刺激系统，其特征在于，包括电刺激脉冲输出装置和佩戴式结构，其中，电刺激脉冲输出装置与佩戴式结构相连接；

-电刺激脉冲输出装置，接收控制方指令输入产生相应电刺激脉冲；

-佩戴式结构，与前臂皮肤相连并输出电刺激脉冲控制骨骼肌收缩。

所述电刺激脉冲输出装置包括：指令接收器、控制器和电刺激器，其中，指令接收器与控制器相连接并输送动作指令，控制器和电刺激器相连接并传输电刺激模式信息，电刺激器和佩戴式结构相连接并传输电刺激脉冲。

所述动作指令与电刺激模式信息具有对应关系；

所述对应关系为：控制器分析动作指令后，同时选取若干对佩戴式结构的电极贴片并调整各对电极贴片的输入电刺激脉冲特性，相对独立地控制前臂的屈指深肌、屈指浅肌、伸指肌群的收缩以及各指间关节的弯曲角度，从而控制各手指活动或具体手势。

所述佩戴式结构包括：若干对电极贴片和特制固定绑带，其中，电极贴片分别与特制固定绑带和电刺激脉冲输出装置的电刺激器相连接。

所述佩戴式结构还包括电极子母扣，所述电极贴片通过电极子母扣与特制固定绑带固定连接。

所述特制固定绑带为两条，分别放置于前臂的近端与远端，作为正负电极绑带。

所述电极贴片为可重复使用的凝胶电极贴片。

所述凝胶电极贴片规格为20mm×35mm。

和现有的技术相比，本发明的有益效果是：提高了电刺激脉冲的控制精度，不仅仅可以实现通过对大面积肌肉群的刺激进行粗略的期望动作控制，也可以对手指指间关节进行精细复杂的控制。大大帮助了瘫痪病人对其手指的灵活掌控和使用，能够进行对手指灵活度要求较高的相关活动，例如书写、弹奏乐器和手势等。同时可以保持病人不同深度的手指肌群活力，防止肌肉萎缩，减少痉挛，使病人的康复效果更为理想。另外，佩戴式结构和可拆卸的电极贴片的特殊设计也使本发明能够简单方便地调整，从而适合不同体型的病人穿戴。

附图说明

图1为辅助系统构成示意框图；

图2为电极贴片示意图；

图3为佩戴式结构的示意图；

图中，3为特制固定绑带，4为凝胶电极贴片，5为电极子母扣；

图4为辅助系统结构示意图；

图中，1为电刺激脉冲输出装置；2为佩戴式结构；