一种脊柱康复系统中的表面肌电检测装置制造方法及图纸

一种脊柱康复系统中的表面肌电检测装置。所述脊柱康复系统针对现代人不良生活习惯及疾病等原因导致的肌肉轻微挛缩和肌紧张进行治疗。其中含有多种促成骨和避免异位成骨的药物，所述药物通过特殊的包覆层有选择地的在组织间隙释放，并通过磁场设置在患处富集。为提高所述药物的活性，本发明专利技术还增加形成神经节干扰和人为弱碱性环境等的装置。本发明专利技术通过人体肌紧张相关神经节诱发放电，行之有效地改善肌肉、神经健康指标，促进损伤愈合；同时结合肌电检测实时进行自适应性调整以获得更好治疗效果。在上述电磁疗过程中为了实现更好的切入时机，在控制装置管理下该指示装置提示患者进行腹式呼吸以配合磁疗，避免诱发电位与正常人体心电的过多干扰。

A Surface EMG Detection Device in Spinal Rehabilitation System

The utility model relates to a surface electromyography detection device in a spinal rehabilitation system. The spinal rehabilitation system aims at treating slight muscle contracture and muscle tension caused by modern people's bad living habits and diseases. A variety of drugs are included to promote bone formation and avoid heterotopic osteogenesis. The drugs are selectively released in the interstitial space through a special coating and enriched in the affected area by a magnetic field. In order to improve the activity of the drug, the invention also adds a device for forming ganglion interference and artificial weak alkaline environment, etc. The invention effectively improves muscle and nerve health indicators and promotes injury healing by evoked discharges of human muscular tension related ganglia, and at the same time carries out adaptive adjustment in real time combining with electromyography detection to obtain better therapeutic effect. In order to achieve a better entry time in the above electromagnetic therapy process, under the management of the control device, the indicator prompts patients to take abdominal breathing to cooperate with magnetic therapy, so as to avoid excessive interference between evoked potential and normal human ECG.

【技术实现步骤摘要】
一种脊柱康复系统中的表面肌电检测装置
本申请涉及骨伤康复，尤其是脊柱康复领域，具体涉及一种脊柱及相关神经、肌肉的康复装置。
技术介绍
现代人由于坐位工作、不良生活习惯及疾病或某种原因导致身体某部位长期处于固定姿势，肌肉长期处于低负荷持续收缩的状态。这会导致韧带等纤维组织基质中水分减少，黏弹性减弱，纤维间的润滑作用降低。同时，纤维间的间距缩短，接触期延长，这可能导致纤维间产生化学横键，从而导致纤维之间发生粘连。而该类人群往往因肌组织的慢性炎症而导致新生的纤维，这些新生纤维排列紊乱，与原有纤维再次形成粘连，进一步限制了纤维间的滑动。久之，这种“恶性循环”将引起肌肉发生轻微的挛缩，引起肌紧张。现代人的生活方式决定了此类肌紧张大多发生在脊柱附着或相关大小肌肉群上，久之将会导致脊柱疲劳、过载乃至不可逆损伤的出现。尤其值得关注的是，大多数肌肉疲劳或损伤都伴随着相关骨骼的劳损或增生。脊柱康复领域中在实施脊柱牵引、固定同时通过施加机械、电场等缓解肌紧张被证明是行之有效的治疗手段。但是该过程中不可避免地会造成脊柱的不必要损伤，甚至会对脊髓造成伤害（spinalcordinjury,SCI），而医务工作者为了避免SCI而往往不愿采用积极的治疗方案；而积极的治疗手段例如非脊柱损伤的按摩过程中也经常会发生意外的按摩损伤。所以在涉及脊柱治疗时需要提供有效实时的电生理监测手段。如何将电生理检测与多种脊柱康复手段结合起来是本领域颇具发展前景的一个方向。在众多电生理指标中获取有效且具代表性的数据，并以之指导后续脊柱康复的进行，也是本领域研究的侧重点。神经电生理检查是根据神经解剖学原理，依靠多种形式的能量刺激，对生物体的外周神经产生的生物电和生物体的电特性进行测量、记录和分析的技术。诱发电位(evokedpotentials，EPs)，是指给予神经系统(从感受器到大脑皮质)特定的刺激(声、光或体感刺激)，或使大脑对刺激(正性或负性)的信息进行加工，在该系统和脑的相应部位产生可以检出的、与刺激有相对固定时间间隔(锁时关系)和特定位相的生物电反应。它反映了突触传递、轴索传导的细胞及分子系统结构与功能的完整性，是一种行之有效的功能性指标。肌电信号(EMG)是一种伴随肌肉运动而产生的生物电信号。在人的肢体运动时，大脑皮层中控制运动区域的神经元兴奋并产生一定频率的电脉冲，这个电脉冲通过神经系统精确地传导特定的肌肉纤维，当这些电脉冲到达神经一肌肉突触时，在肌纤维中产生终板电位，它的去极化将在肌纤维中产生一串动作电位，引起肌肉收缩，使肢体完成大脑所设定的动作。表面EMG是肢体运动中各部分肌肉活动所生成的综合生理电现象，对表面EMG的分析研究可发现它与肌肉生理状态和肢体运动模式之间的对应关系，可广泛应用于临床医学、运动医学、医疗康复等诸多领域。在人体骨骼肌中，肌肉肌紧张带中存在激痛点(myofascialtriggerpoint，MTrP)的观点已被广泛认可。在肌紧张带的MTrP区可以记录到自发性的电活动，进一步的，肌肉紧张也会以肌电的形式表现并被检测出来。简单来说肌肉通过电生理信号对其生理状态（本专利技术中侧重肌紧张的生理状态陈述）作出表达；反过来也可以通过外加场影响肌电的方式来对肌紧张作出适当的调节。现有技术中存在通过对患者进行电刺激并接受患者的肌电/生物反馈信号，从而达到改善肌肉紧张的方法和装置。但是这些装置使用简单的电极刺激，频率大致位于5Hz～100Hz之间，电信号包含波形简单。对人体的刺激效果单一、容易导致外周神经疲劳以及产生大量不必要的电极热。插入电极或贴片电极则可能导致皮肤角质病变并带来不必要的损伤。患者对于直观可见的电极刺激会产生不必要的想象，此种心理也会导致治疗效果劣化。最重要的是外周神经对于短期刺激可能反应良好，但长期治疗会导致神经疲劳，效果也会一落千丈。原因在于进化过程中人体神经对于外界刺激产生的伤害应激反射有一个适应过程，受支配神经和肌肉出于自我保护的目的很容易达到不应期；而包括神经节在内的人体自身神经电则不易出现此类疲劳，或者说其疲劳耐受期更长。神经节是功能相同的神经元细胞体在中枢以外的周围部位集合而成的结节状构造。其表面包有一层结缔组织膜，其中含血管、神经和脂肪细胞。被膜和周围神经的外膜、神经束膜连在一起，并深入神经节内形成神经节中的网状支架。由节内神经细胞发出的纤维分布到身体有关部分，称节后纤维。按生理和形态的不同，神经节可为脊神经节（感觉性神经节）和植物性神经节两类。植物性神经节包括交感和副交感神经节。交感神经节位于脊柱两旁。副交感神经节位于所支配器官的附近或器官壁内。在神经节内，节前神经元的轴突与节后神经元组成突触。神经节通过神经纤维与脑、脊髓相联系，以往人们往往在功能上更多把神经节作为是中枢神经向周围传导的中转站。但实际上专利技术人通过实验室进行的生理测试发现：通过刺激包括神经节在内的神经系统导致人体产生的生物电在幅度、频率上不精确可控，且该生物电有助于促进神经所控肌肉、结缔组织有节律地舒张、收缩以及末梢微细血管的血液循环。同时针对神经节的刺激也将导致上行神经纤维对脑部的作用，实践中有缓解患者紧张、焦虑的作用，对于神经导致的肌紧张具有一定治疗效果。而且可以通过各种方式选择性地兴奋或抑制特定神经节以达到模拟人自身神经电发生的效果，这些作法在神经医学领域往往具有无可比拟的效果。例如现在已经广泛应用的星状神经节阻滞术有助于恢复交感-迷走神经平衡、减轻疼痛等。在对于颅脑损伤患者合并四肢骨折愈合情况研究中发现，颅脑损伤造成的失神经可以在骨折愈合初期促进骨痂胶原表达升高，临床表现为骨折局部应激而出现痉挛，后转为迟缓性瘫。大量的软骨性骨痂在愈合初期可以迅速修补损伤，恢复神经和骨结构等。这种失神经状态对于骨折愈合是有积极效果的，但现阶段本领域制造动物失神经模型是通过重锤损伤颅脑，临床上通过手术对患者某些特定神经节进行阻断。该做法存在很大手术风险且不可逆，对患者身心造成不可恢复的损失。以星状神经节阻滞术为例，以往技术局限于节旁药物注射，既有风险又容易导致药物引起的其他副作用。本专利技术提供一种磁电刺激方式，对相应神经节进行特定诱发工作。但是在刺激过程中不可避免地会发生与心电信号相互干扰的情况，在进行屏蔽的同时也可以采用心电触发磁刺激电路的方式改善上述干扰，这也是本领域技术人员亟待解决的技术问题。同时，如何简便快速且无创地对刺激位置进行准确定位则是本领域技术人员没有克服的难题。以往的理疗执业者往往通过经验按压及患者反馈进行定位，这样既不准确也可能造成意外损伤；当然也有人提出通过增设电极进行测量，但是实验室环境和临床相差很大，检测成本居高不下同时对于操作者要求很高。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于患者脊柱损伤、脊柱疲劳以及相关肌群紧张缓解、治疗的康复系统。其克服了以往康复装置只能针对单一脊柱问题的缺点，综合多种治疗手段，在预设检测程序的监控下实现智能治疗。同时，由于考虑到使用者同一表象可能存在的多种致病机理，采用多种检测手段相结合的检测、判断逻辑，使所述装置能够自行根据使用者具体情况作出恰当理疗。从而实现有效、安全的脊柱康复，避免不必要的二次损伤或延误。本专利技术提及的康复装置包括肌电检测模块1、磁疗模块2、按摩模块3、控制模块4、显示模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脊柱康复系统中的表面肌电检测装置，所述脊柱康复系统包括：肌电检测模块1、磁疗模块2、按摩模块3、控制模块4、显示模块5、心电模块6以及骨伤模块7等；其中所述肌电检测模块实时检测人体表面肌电，并根据肌电水平和特征进行分类；所述控制模块根据肌电检测模块发来的分类结果判断进入预设缓解按摩模式2‑1、放松按摩模式2‑2或神经骨伤康复模式2‑3；所述表面肌电检测装置包括钛材质的空心微针电极、滤波处理电路等；在神经骨伤康复模式2‑3中采用的电极采样频率为300Hz‑500Hz,优选为450Hz；处理电路的共模抑制比大于120dB，灵敏度1μV；在标记点以及健侧对应点分别设置一组电极，一组电极包括三个；有源测量电极连线平行于标记点处主要肌纤维走向，电极本身长轴与肌纤维同向，间距2‑2.5cm，中性电极放置在上述标记点附近电中性位置；得到的采样信号通过有线或无线方式传送到控制模块，在其中进行快速傅立叶变换得到MPF值；在神经骨伤康复模式2‑3中，采用具有磁顺应性的磁性纳米粒子球混合物，其包含成骨素和破骨素；所述磁性纳米粒子球混合物置于加压阀中，加压阀与空心微针电极的微针尾端相连，受控制模块管理；在靶向场外加永磁体30分钟以上后，加压注入磁性纳米粒子球混合物；然后控制模块管理呼吸指示装置提示患者进行高频浅呼吸达到每分钟15次以上；在加压注入磁性纳米粒子球混合物的同时骨伤模块7的若干套干扰电极开始进行电流干扰；干扰位置包括皮温变色的高温标定位置以及多个选定的交感神经节；在皮温变色的高温标定位置设置干扰电极，在干扰位置产生差频10Hz，9‑22mA的干扰电流；同时在选定的多个神经节位置设置干扰电流差频在100Hz左右、强度10mA的干扰电极；根据上述MPF值的上升幅度来标记有效神经节；以轮转神经节干扰方式持续对上述多个神经节进行干扰；其特征在于：上述空心微针电极包括具有空腔的钛合金板和其上的微针阵列，微针长度1‑3毫米，微针尾端与平板空腔连通；所述空腔与加压阀连通。...

【技术特征摘要】
1.一种脊柱康复系统中的表面肌电检测装置，所述脊柱康复系统包括：肌电检测模块1、磁疗模块2、按摩模块3、控制模块4、显示模块5、心电模块6以及骨伤模块7等；其中所述肌电检测模块实时检测人体表面肌电，并根据肌电水平和特征进行分类；所述控制模块根据肌电检测模块发来的分类结果判断进入预设缓解按摩模式2-1、放松按摩模式2-2或神经骨伤康复模式2-3；所述表面肌电检测装置包括钛材质的空心微针电极、滤波处理电路等；在神经骨伤康复模式2-3中采用的电极采样频率为300Hz-500Hz,优选为450Hz；处理电路的共模抑制比大于120dB，灵敏度1μV；在标记点以及健侧对应点分别设置一组电极，一组电极包括三个；有源测量电极连线平行于标记点处主要肌纤维走向，电极本身长轴与肌纤维同向，间距2-2.5cm，中性电极放置在上述标记点附近电中性位置；得到的采样信号通过有线或无线方式传送到控制模块，在其中进行快速傅立叶变换得到MPF值；在神经骨伤康复模式2-3中，采用具有磁顺应性的磁性纳米粒子球混合物，其包含成骨素和破骨素；所述磁性纳米粒子球混合物置于加压阀中，加压阀与空心微针电极的微针尾端相连，受控制模块管理；在靶向场外加永磁体30分钟以上后，加压注入磁性纳米粒子球混合物；然后控制模块管理呼吸指示...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，阚泉，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北,13