用于施加受控的电刺激以恢复运动功能的衣服制造技术

一种可由运动能力下降的使用者以单件形式穿戴在身上的无损伤自备式功能性电刺激衣服，包括：所述衣服由一种多孔材料制成并适于穿在使用者身体的一部分上； 在所述衣服内适合于与所述使用者身上的自粘着皮肤电极电接触的电连接线； 在所述衣服上的一个关节运动传感器； 位于所述衣服上的一个电池驱动的电控制刺激器；以及 所述电连接线、传感器和控制器刺激器同时相互电连接。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种刺激人体肌肉的装置，尤其是用来施加受控的电刺激以恢复运动功能的衣服以及一种用于提供夹紧和手部张开功能的刺激肌肉的器具。该器具打算由部分瘫痪的人或手部或其它部位震颤的人来使用。
技术介绍
已知采用来自转换开关或传感器的信号来控制瘫痪肌肉的功能性电刺激(FES)。曾经记载过采用一个位于肩部的传感器来通过一个植入的FES控制手腕的伸展.肩部传感器也已被用来控制手部的张开和握紧(Peckham，P.H.Marsolais，E.B.&Mortimer，J.T.(1980)J.Hand Surgery，5，462～469；Peckham，P.H.&Keith，M.W.(1992)“用于恢复上肢功能的运动假体”In.NeuralProsthesesReplacing Motor Function After Disease or Disabilityeds.Stein，R.B.，Peckham，P.H.&Popovie，D.B.New YorkOxford University Process；Wright州立大学的EP-145504-A。一种位于腕部的传感器已被用于控制腿部肌肉的FES(Prochagka，H.&Wiles，e.M.(1983)”对男性半度瘫痪的腿部肌肉的电刺激，允许有待从腕部产生的反馈受控运动。”J.Physid.343，20P).已采用一种装在手表带上的开关来起动FES一唤引握紧(Handa，Y.Itchie，M.，Handa，T.，Takahashi，H.Saito，C.，Kameyama，J.& Hoshcmiya，N.(1989)”瘫痪的上肢中的多关节系统的FES控制。”Osaka Int.Woikshop on FNS.pp.91～95)。一种采用位于腕部的传感器来刺激唤引握紧功能的FES的多部件装置也可被记载过(erago，P.E.，Peckham P.H.Mansour，J.M.Lan，N.，Rilgore，K.and Chigeck，H.J.(1991)a，b，c)“用于恢复手部抓握功能的功能性神经肌肉刺激”NIH Contract NO1-NS-9-2356第7、8、9期Progress Reports，1991年6月、9月和12月，Crago，P.E.Peckham，P.H.Mansour，J.M.，Lan，N.，Kilgore，K.和Chigeck，H.J.(1992)“用于恢复手部抓握功能的功能性神经肌肉刺激”.NIH Contract NO1-NS-9-2356。第10、11和12期Progress Reports，1992年3月，6月和9月；Peckham，P.H.&Keith，M.W.C(1992)”用于恢复上肢功能的运动假体”InNeural ProsthesesReplacing Motor Funetion After Disease orDisability，eds.Stein，R.B.，Peckham，P.H.&Popovic，D.B.NewYorkYord Uniumersity Press).采用FES减轻震颤在1992年由Prochazka，A，Elek，J.和Javidan，M.报道过“通过功能性电刺激减轻病理性震颤”I.Techniqne，Annds of bionadiealEngineering，20208-224。上述几种方法都包含经皮的导线电极，或者均需在手部或腕部完全植入FES刺激器(即有创方法)以获得一个工作系统。上述这类装置还需要每一个使用这些系统的用户专门定制而且由于这些系统包括几个需分开连在患者身上的分立部件，故使用起来不方便。在前述系统中没有一个记载过这样一种装置，即，允许运动能力更新换代者简单而独立地将其穿上并去掉用于腕部驱动的手部控制的自备装置。专利技术概述根据本专利技术的一个具体方面，提供了一种呈无指手套形式的装置，它可电感应出腕部自主运动并提供手部及前臂肌肉的受控FES以产生一个握紧动作或使手部张开。该装置使得一名运动损伤患者能够独立地或借助最少帮助地利用无损伤表面FES进行日常生活中的手部控制。它还提供了一种用于治疗性肌肉刺激的简便装置。手套内表面上的导电区域自动地与预先放置在被选中肌肉上方的皮肤上的自粘电极相接触。一系列电脉冲通过这些电极经皮肤被传送到目标肌肉内，引起肌肉收缩。在该优选实施例中，电刺激源是位于手套背面的一个口袋中的扁平盒内的一个电池供电的电路。腕部运动被一个位移传感器所感应，该传感器对腕部从腕关节到手套的手部背面上一点进行扫描。因此，本专利技术的一个方面提供了一种无损伤自备式功能性电刺激衣服，这种衣服可由运动能力降低的使用者以单体形式穿戴在身上，其中包括所述衣服由弹性材料，优选由多孔弹性材料制成，并适于穿在使用者身体的一部分上；适于与使用者身上的自粘着皮肤电极电接触的在所述衣服内部的电连接线；在所述衣服上的一个关节运动传感器；位于所述衣服上的一个电池驱动的电控制刺激器；以及所述电连接线、传感器和控制刺激器之间同时电连接。在优选实施例中，电接触是通过束紧使用者身上的衣服而形成的，优选地是通过一个被下压在电极上的金属钮销上的金属网或金属薄片来形成的。这种衣服最好呈带有腕部运动传感器手套的形式，尤其是一种适合于穿在使用者手部的至少一部分以及部分前臂上的手套。其它的实施例包括一个适于穿在上肢的一段上的单个的袖套或袖口，使传感器从相邻关节上的袖套或袖口中伸出到皮肤上的一个连接点处，或者一个近侧检测器，它通过监测电场或磁场的变化，或者从邻近肢体段发出的声音或光的强度变化或衣服下皮肤拉伸的变化来感应相邻肢体段的相对运动。在优选实施例中，该衣服能够被使用者束紧，例如利用Velcro带子或拉环以便让运动能力下降的使用者能够穿上该衣服并将其束紧。在其它方面上，本专利技术提供了一种可由运动能力下降的使用者以单件形式穿上的无损伤自备式功能性电刺激手套，包括所述手套由一种弹性材料制成并适于被穿在所述使用者的腕部上；一个在所述手套上的腕部运动传感器；以及一个位于所述手套上的功能性电控制器—刺激器，所述传感器和所述控制器—刺激器彼此之间电连接。在本专利技术的各个方面中，使用者手部的张合是在使用者腕部运动超过其弯曲和伸展阈值限的基础上刺激产生的，同时具有一个不存在刺激张开或握紧的该周值限之间的中间区域，这些阈值限被设定在所述控制器中。在其它方面，当手套被束紧时，在皮肤与预置的自粘着皮肤电极之间产生电接触。本专利技术还提供了一种可由运动能力下降的使用者以单件形式穿戴的无损伤自备式功能性电刺激手套，包括一个位于所述手套上的腕部运动传感器；一个位于所述手套上的功能性电控制器—刺激器；让手部通过超出腕部弯曲和伸展阈值限的腕部运动在控制器—刺激器的控制下张开和合拢，带具有一个不产生张合刺激的位于该阈值限之间的中间区域。另一方面提供了一种可由运动能力下降患者以单件方式穿戴的无损伤自备式功能性电刺激衣服，包括所述衣服由一种弱性材料(优选为多孔弹性材料)制成并适于戴在使用者的一个关节上；当使用者将衣服束紧时，适合于与自粘着皮肤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：A·普罗查卡，M·维勒，Z·R·肯沃尔，M·戈捷，
申请(专利权)人：艾伯塔大学，
类型：发明
国别省市：