一种即插即用功能性电刺激电激发器系统技术方案

本公开提供了一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，包括主控制器，所述主控制器通过总线连接至少两个串联连接的电激发器；所述电激发器，包括控制模块，其用于在电激发器独立工作时提供动作的定时器控制；放电模块，其用于产生激发患者肌肉收缩的刺激信号；存储模块，其用于存储相应功能性电刺激参数命令通讯模块，其用于接收主控制器的输出命令且为主控制器提供反馈信息；电源管理模块，其用于为当前电激发器工作提供能源，在多个电激发器进行串联连接时用于为下一串联电激发器进行供电。

A Plug and Play Functional Electrical Stimulator System

【技术实现步骤摘要】
一种即插即用功能性电刺激电激发器系统
本公开属于电子设备领域，尤其涉及一种即插即用功能性电刺激电激发器系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。脑中风是一组以脑部缺血及出血性损伤症状为主要临床表现的疾病，中风后幸存者中约75％有不同程度的残疾，其中重残占40％，给患者身体上和精神上带来极大的伤害。当前国内具备专业性的康复设备的医院和康复机构数量少而且费用相对较高，大量的中风患者得不到及时有效的康复治疗，迫切需要一种便携式易操作的中风治疗系统来帮助患者进行日常的康复治疗。常规的电刺激通过低强度的脉冲电流刺激神经或者肌肉，使其产生特定的动作，可以明显改善中风后肌体的运动功能。技术人发现现有的表面贴片功能性电刺激系统存在以下缺陷：(1)电刺激通道数量为固定，不具备可扩展功能，因此其通用性受到限制，使用者无法根据患者的情况和对电刺激通道数量的需求在不同的应用场景中应用。(2)电刺激系统是台式或者轮式车结构，体积庞大，无法做到便携式。(3)没有PC机软件对电刺激系统的通道数量进行设置，只能设置固定电刺激通道数的系统。(4)电激发器为内置，各电激发器间无法进行串联连接。(5)电激发器为内置，单独电激发器无法独立工作完成简单功能。(6)电激发器为内置，没有做到完全模块化，使用者无法做到即插即用。(7)电激发器为内置，单独电激发器不具备显示功能，无法方便的向患者或医护人员提供基本参数信息的显示，满足其电激发器独立工作完成简单功能的设计要求。
技术实现思路
根据本公开的一个或多个实施例，提供一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，其可根据患者运动功能不同的受损程度和对电刺激通道数量的不同需求，提供多个电刺激通道，完成特定需求运动动作。本公开的一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，包括：主控制器，所述主控制器通过总线连接至少两个串联连接的电激发器；所述电激发器，包括：控制模块，其用于在电激发器独立工作时提供动作的定时器控制；放电模块，其用于产生激发患者肌肉收缩的刺激信号；存储模块，其用于存储相应功能性电刺激参数；数据命令通讯模块，其用于接收主控制器的输出命令且为主控制器提供反馈信息；电源管理模块，其用于为当前电激发器工作提供能源，在多个电激发器进行串联连接时用于为下一串联电激发器进行供电。在一个或多个实施例中，任意两个电激发器之间也通过总线通信。在一个或多个实施例中，所述主控制器与上位机相连，所述上位机用于输出运动任务文件并发送至主控制器。在一个或多个实施例中，所述主控制器与移动终端相连，所述移动终端用于输出运动任务文件并发送至主控制器。在一个或多个实施例中，所述电激发器，还包括：显示模块，其用于显示基本参数信息。在一个或多个实施例中，所述电激发器，还包括：升压电路，其用于将放电模块产生激发患者肌肉收缩的刺激信号的电压值升至预设电压值。在一个或多个实施例中，所述电激发器，还包括：恒流源电路，其用于保持激发患者肌肉收缩的刺激信号的恒定。在一个或多个实施例中，所述电激发器，还包括：放电保护电路，其用于监控电压和电流的大小。在一个或多个实施例中，所述电激发器内部还集成了运动传感器，运动传感器用于采集角度变化并传送至控制模块。在一个或多个实施例中，所述放电模块为对称脉冲发生电路，其用于负责产生正负方向相反的脉冲电流，保证注入和流出被刺激肌肉的电荷等量。本公开的有益效果是：(1)本公开通过总线方式连接多个独立的电激发器，通过数字化的协同工作，单台主控制器就可以控制多个独立电激发器，这样便于根据患者对不同电刺激通道数量的需求以及不同应用场景，完成特定需求运动动作。(2)本公开的即插即用功能性电刺激电激发器系统，具备可扩展性，模块化；当使用者完成针对某一个电激发器的设置后，患者可以独立使用该模块化的电激发器，使用者也可继续为下一位患者设置另一个电激发器，解决了传统电刺激系统在同一时间只能服务于某一位患者的问题。(3)本公开的单个电激发器体积较小，在患者独立使用某一个电激发器完成简单的康复训练任务时，可提高患者使用舒适度。(4)在患者独立使用某一个电激发器完成简单的康复训练任务时，电激发器内置的显示模块可以显示必要的设置信息，协助使用者或患者完成简单的康复训练，提高患者单独使用电激发器时的用户体验。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1是本公开的即插即用功能性电刺激电激发器系统实施例结构图。图2是本公开的电激发器实施例结构图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图1所示，本公开的一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，包括：主控制器，所述主控制器通过总线连接至少两个串联连接的电激发器；如图2所示，所述电激发器，包括：(1)控制模块，其用于在电激发器独立工作时提供动作的定时器控制；在具体实施中，控制模块采用ST的STM32F072控制器作为CPU，该控制器属于cortex-M0处理器，具备独立CAN2.0控制器，可以方便实现总线连接。这样电激发器具备独立的CPU控制系统与电流刺激激发系统，可以脱离主控制器独立工作，电刺激激发器单独工作时只需要外部提供电源即可。(2)放电模块，其用于产生激发患者肌肉收缩的刺激信号；(3)存储模块，其用于存储相应功能性电刺激参数；(4)数据命令通讯模块，其用于接收主控制器的输出命令且为主控制器提供反馈信息；(5)电源管理模块，其用于为当前电激发器工作提供能源，在多个电激发器进行串联连接时用于为下一串联电激发器进行供电。其中，电源管理模块负责向CPU以及外设逻辑电路、电刺激发生电路产生对应的电源，分别是产生3.3V电源供应CPU控制模块、显示、按键等使用，产生可调高压电路给电刺激发生电路使用。具体地，电激发器具备内部独立的存储器FLASH，所有该电激发器的动作任务和其他所需要的参数均存储在内部的FLASH中。其中，功能性电刺激参数包括：上坡时间，峰值，下坡时间和延迟时间设置参数。设置命令包括设置新的上坡时间，峰值，下坡时间，延迟时间等；反馈信息包括所串联的电刺激激发器数量等。其中，主控制器用于接收运动任务文件，输出执行运动任务文件结果。所述运动任务文件由根据患者的肌肉受损程度而设置的控制参数构成；所述控制参数包括：与功能性训练任务相对应的可自定义状态机不同状态的数量，状态转换所需的触发条件以及每一个状态的功能性电刺激输出参数。在一个或多个实施例中，任意两个电激发器之间也通过总线通信。本公开将主控制器和电激发器设计为总线通讯方式，通过总线实现即插即用的功能性电刺激系统的设计。本公开中主控制器和电激发器通过CAN总线实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，其特征在于，包括：主控制器，所述主控制器通过总线连接至少两个串联连接的电激发器；所述电激发器，包括：控制模块，其用于在电激发器独立工作时提供动作的定时器控制；放电模块，其用于产生激发患者肌肉收缩的刺激信号；存储模块，其用于存储相应功能性电刺激参数；数据命令通讯模块，其用于接收主控制器的输出命令且为主控制器提供反馈信息；电源管理模块，其用于为当前电激发器工作提供能源，在多个电激发器进行串联连接时用于为下一串联电激发器进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，其特征在于，包括：主控制器，所述主控制器通过总线连接至少两个串联连接的电激发器；所述电激发器，包括：控制模块，其用于在电激发器独立工作时提供动作的定时器控制；放电模块，其用于产生激发患者肌肉收缩的刺激信号；存储模块，其用于存储相应功能性电刺激参数；数据命令通讯模块，其用于接收主控制器的输出命令且为主控制器提供反馈信息；电源管理模块，其用于为当前电激发器工作提供能源，在多个电激发器进行串联连接时用于为下一串联电激发器进行供电。2.如权利要求1所述的一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，其特征在于，任意两个电激发器之间也通过总线通信。3.如权利要求1所述的一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，其特征在于，所述主控制器与上位机相连，所述上位机用于输出运动任务文件并发送至主控制器。4.如权利要求1所述的一种即插即用功能性电刺激电激发器系统，其特征在于，所述主控制器与移动终端相连，所述移动终端用于输出运动任务文件并发送至主控制器。5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明旭，孙兴伟，翟亚楠，
申请(专利权)人：山东蓓明医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37