[实用新型]一种手功能康复评估与训练系统

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，尤其是一种手功能康复评估与训练系统。

背景技术

手功能训练是指功能性活动练习达到提高手的握力及捏力的训练过程。适用于各种原因导致的手部肌力下降者，如手外伤、烧伤、脊髓损伤、脑卒中、脑外伤、上肢骨折等。目前手功能训练大部分被动训练或部分关节训练，即是针对患者病患情况，设定数值，驱动带动运动；分别针对四指、拇指、手腕局部的训练；这两个训练方式能让患者训练手部得到训练，但是并没有针对患者不同阶段不同病况实行对应的治疗，完全不能对症下药；没有按照人体的关节关联的进行训练，会造成关联关节不能同步恢复，甚至可能会因为没关联训练，导致反效果。而本实用新型一种手功能康复评估与训练系统，解决以上两个问题，它既收集手指、拇指生物肌电信号，对患者肌力信息收集，并进行评估，然后根据评估进行合适的手功能训练。

实用新型内容

本实用新型是一种手功能康复评估与训练系统，采用如下技术方案：

一种手功能康复评估与训练系统，包括生物肌电信号收集、生物肌电信号放大、非生物肌电信号过滤、AD采样、生物肌电信号分析与处理、驱动输出。

本实用新型的生物肌电信号收集为生物表面肌电信号，电极片放置在肌肉皮肤表面，对四指、拇指、手腕的伸肌、屈肌进行数据收集，其中有零电位，零电位为参考极。

生物肌电信号放大为通过放大电路把微弱的生物肌电信号放大，其中放大电路为差分放大电路；差分电路为电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定静态工作点，以放大差模信号抑制共模信号为显著特征；放大倍数为原生物肌电信号大小的5000-10000倍。

非生物肌电信号过滤为滤波电路，通过低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器，过滤无效的噪声干扰信号，筛选有用的生物肌电信号；低通滤波器为可获取1000HZ以下的生物肌电信号；高通滤波器为可获取10HZ以上的生物肌电信号；陷波滤波器过滤50HZ的信号；

AD采样是汇集低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器三个可收集生物肌电信号，通过低通滤波器、高通滤波器可以选定为10HZ-1000HZ之间的生物肌电信号，通过陷波滤波器可以筛选出50HZ的电信号，低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器三个同时运行选取生物肌电信号分析与处理、10HZ-1000HZ之间的生物肌电信号并剔除50HZ电信号。

生物肌电信号分析与处理是收集的AD采样的生物肌电信号发送至控制中心，进行数据分析并处理，处理为数字信号，根据AD采样分析可判断患者目前生物肌电信号及倾向生物肌电信号，即目前肌力情况及肌力可进行的运动，通过此既能实时地了解患者患况，同时实效地针对性的训练。

生物肌点信号为EMG = (An - Ar)/(Am - Ar)其中，An是患部关节相对应的肌肉在当前运动中产生的肌电信号经整流滤波后的幅度，而Ar是患部关节相对应的肌肉在休息时的肌电信号经整流滤波后的幅度，Am是患部相对应的肌肉在最大自主收缩期间产生的肌电信号经整流滤波后的最大幅度。

驱动输出是根据接收数据生物肌电信号，进行驱动输出，即患者手功能康复训练；一种手功能康复评估与训练系统配有游戏，根据不同的训练部位及不同肌力训练，配有不同的游戏；同时属于是便携式康复设备。

本实用新型有益效果是：

一种手功能康复评估与训练系统，包括生物肌电信号收集、生物肌电信号放大、非生物肌电信号过滤、AD采样、生物肌电信号分析与处理、驱动输出。

其创新点有：

1. 根据患者情况进行实时的收集生物肌电信号、评估，并进行实效的手功能训练；

2.动态智能控制，实现互动式反馈运行；

3.便携式装置，安装、携带便利。

附图说明

图1 手功能康复评估与训练系统流程图

图2  前置放大电路

图3 二级放大电路

图4 低通滤波电路图

图5 高通滤波电路图

图6 陷波滤波电路图

图7 手功能康复评估与训练系统装置流程图

图8 手功能康复评估与训练系统驱动装置

其中： 1.测试者；20.四指肌电电极；21.拇指肌电电极；30.四指肌电放大滤波电路；31. 拇指肌电放大滤波电路；4.数据采集卡；5.控制中心；6.驱动装置；901.手腕驱动机构；902.四指驱动机构；903.拇指驱动机构。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：