基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，包括针状电极刺激电路、体表电极刺激电路、直流变换电路和刺激伪迹屏蔽环，其中，针状电极刺激电路用于运动功能的微创精细调控，体表电极刺激电路用于无创康复训练，直流变换电路为针状电极刺激电路和体表电极刺激电路提供工作电压，刺激伪迹屏蔽环包裹在健康肢体上，并分别连接针状电极刺激电路和体表电极刺激电路的地线。本发明专利技术可以用来实现偏瘫患者自我主动完成的包括手指在内的瘫痪肢体运动功能重建训练。

【技术实现步骤摘要】
基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置
本技术属于医疗器械领域，具体提供了基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置。
技术介绍
中风患者肢体瘫痪的病因是由于脑内的一部分神经细胞因脑出血或缺血造成损伤或失活而不能产生称之为动作电位的控制肢体运动的神经信号。传统的康复治疗方法包括药物、理疗、针灸和作业法等。半个世纪以来，生物医学工程研究者研究出功能性电刺激的方法用于瘫痪肢体运动功能康复训练。但是迄今为止的治疗方法，其效果都有某种局限。70％以上的偏瘫患者手功能难以得到康复。以电针在内的针灸疗效是通过较长时间的多次治疗缓慢显现的。换言之，对于瘫痪肢体，针刺治疗过程中是无法显现运动功能的。当前医院广泛应用的功能电刺激仪的输出电脉冲是人工编码的，与引起肢体产生自然运动的神经动作电位序列相去很远，训练效果有限。
技术实现思路
技术目的：为解决现有技术的不足，本技术提供基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，该装置基于神经与肌电桥接原理采用针状电极和体表电极，对偏瘫患者包括手指在内的肢体运动功能开展重建训练，以达到康复的目的。技术方案：为实现上述技术目的，本技术采用以下技术方案：基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，包括针状电极刺激电路、体表电极刺激电路、直流变换电路和刺激伪迹屏蔽环，其中，针状电极刺激电路用于运动功能的微创精细调控，体表电极刺激电路用于无创康复训练，直流变换电路为针状电极刺激电路和体表电极刺激电路提供工作电压，刺激伪迹屏蔽环包裹在健康肢体上，并分别连接针状电极刺激电路和体表电极刺激电路的地线。可选的，针状电极刺激电路包括第一体表肌电信号探测电极组、一个肌电神经桥接电路和一对针状神经功能性电刺激电极，第一体表肌电信号探测电极组包括三个电极，用来自作为控制信号源的健康肢体皮肤表面获取肢体动作时产生的神经转肌电信号，第一体表肌电信号探测电极组的三个电极分别与肌电神经桥接电路的三个输入端连接，肌电神经桥接电路的两个输出端分别与一对针状神经功能性电刺激电极连接，一对针状神经功能性电刺激电极应用时刺入瘫痪肢体目标运动点之下的神经附近；直流变换电路为肌电神经桥接电路提供所需电压；刺激伪迹屏蔽环包裹在第一体表肌电信号探测电极组上端的健康肢体上，并连接肌电神经桥接电路的地线。可选的，肌电神经桥接电路包括第一肌电信号探测与处理电路、第一肌电信号特征提取电路和神经功能性电刺激脉冲生成电路，第一肌电信号探测与处理电路的三个输入端分别接收第一体表肌电信号探测电极组的三个电极探测到的健康肢体动作时产生的原始神经转肌电信号，第一肌电信号探测与处理电路用来对接收到的原始神经转肌电信号放大和滤波处理，第一肌电信号特征提取电路用来提取神经转肌电信号的时频特征，神经功能性电刺激脉冲生成电路根据第一肌电信号特征提取电路输出的神经转肌电信号的时频特征数据实时生成与原始神经转肌电信号相关的电脉冲序列，施加到一对针状神经功能性电刺激电极之间，从而刺激神经产生动作电位序列，引起目标肌肉收缩，带动相关关节活动，导致瘫痪的肢体部位产生与控制信号源的健康肢体相同的运动。可选的，第一体表肌电信号探测电极组的三个电极为心电图仪用电极或专用体表肌电信号探测电极；针状神经功能性电刺激电极为常规针灸针或专用针状电极。可选的，体表电极刺激电路包括第二体表肌电信号探测电极组、一个肌电桥接电路和一对体表神经功能性电刺激电极，第二体表肌电信号探测电极组包括三个电极，用来自作为控制信号源的健康肢体皮肤表面获取肢体动作时产生的神经转肌电信号；第二体表肌电信号探测电极组的三个电极分别与肌电桥接电路的三个输入端连接，肌电桥接电路的两个输出端分别与体表神经功能性电刺激电极连接，体表神经功能性电刺激电极贴敷在瘫痪肢体目标肌肉上；直流变换电路为肌电桥接电路提供所需电压；刺激伪迹屏蔽环包裹在第二体表肌电信号探测电极组上端的健康肢体上，并连接肌电桥接电路的地线。可选的，肌电桥接电路包括第二肌电信号探测与处理电路、第二肌电信号特征提取电路和肌肉功能性电刺激脉冲生成电路，第二肌电信号探测与处理电路的三个输入端分别接收第二体表肌电信号探测电极组的三个电极探测到的健康肢体动作时产生的原始神经转肌电信号，第二肌电信号探测与处理电路用来对接收到的原始神经转肌电信号放大和滤波处理，第二肌电信号特征提取电路用来提取神经转肌电信号的时频特征，肌肉功能性电刺激脉冲生成电路根据第二肌电信号特征提取电路输出的神经转肌电信号的时频特征数据实时生成与原始神经转肌电信号相关的电脉冲序列，施加到一对体表神经功能性电刺激电极之间，从而引起目标肌肉收缩，带动相关关节活动，导致瘫痪的肢体产生与控制信号源健康肢体相同的动作。可选的，第二体表肌电信号探测电极组的三个电极为心电图仪用电极或专用体表肌电信号探测电极；体表神经功能性电刺激电极对为通用或专用功能性电刺激电极。可选的，刺激伪迹屏蔽环包括刺激伪迹屏蔽织物带、自粘丝带和接线扣，自粘丝带有两条，设置在刺激伪迹屏蔽织物带重叠包裹面上，接线扣设置在刺激伪迹屏蔽织物带重叠包裹外面。可选的，刺激伪迹屏蔽织物带为一条柔性刺激伪迹屏蔽织物带，刺激伪迹屏蔽织物带本身是柔性刺激伪迹屏蔽材料。可选的，直流变换电路用一个12V可充电锂电池分别生成一个用于针状电极刺激的肌电神经桥接电路的5V直流电压和一个用于体表电极刺激的肌电桥接电路的>48V直流电压。有益效果：与现有技术相比，本技术具有以下优点：(1)技术提供的基于神经与肌电桥接原理采用针状电极和体表电极的瘫痪肢体运动功能重建装置可以用来实现偏瘫患者自我主动完成的包括手指在内的瘫痪肢体运动功能重建训练。(2)在运动功能重建训练中，控制信号源自患者健侧大脑，经过脊髓和外周神经控制健康侧主动肌肉收缩，产生肢体动作的同时产生动作相关肌电信号，肌电信号经过本技术的采用针状电极刺激肌电神经桥接或体表电极刺激肌电桥接式瘫痪肢体运动功能重建装置再生后，控制瘫痪肢体做出相同动作。在此过程中，患者一方面通过视觉系统获得动作信息进入大脑，同时瘫痪肢体的运动信息通过感觉神经通道直接进入大脑。由此促进医学上所谓的“脑重塑”，达到瘫痪肢体运动功能康复重建的效果。附图说明图1是本技术装置结构示意图；图2是肌电神经桥接电路的构成子框图；图3是肌电桥接电路的构成子框图；图4是刺激伪迹屏蔽臂(腿)环的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术的技术方案进行详细说明。中风患者肢体瘫痪的病因是由于脑内的一部分神经细胞因脑出血或缺血造成损伤或失活而不能产生称之为动作电位的控制肢体运动的神经信号。本专利技术技术方案的思想是利用健康肢体做正常运动时的神经转肌电信号经过处理和特征提取后，输入神经功能性电刺激脉冲生成电路或肌肉功能性电刺激脉冲生成电路；神经功能性电刺激脉冲生成电路或肌肉功能性电刺激脉冲生成电路包含的MCU即微处理器根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，其特征在于，包括针状电极刺激电路、体表电极刺激电路、直流变换电路(7)和刺激伪迹屏蔽环(8)，其中，针状电极刺激电路用于运动功能的微创精细调控，体表电极刺激电路用于无创康复训练，直流变换电路为针状电极刺激电路和体表电极刺激电路提供工作电压，刺激伪迹屏蔽环包裹在健康肢体上，并分别连接针状电极刺激电路和体表电极刺激电路的地线。/n

【技术特征摘要】
1.基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，其特征在于，包括针状电极刺激电路、体表电极刺激电路、直流变换电路(7)和刺激伪迹屏蔽环(8)，其中，针状电极刺激电路用于运动功能的微创精细调控，体表电极刺激电路用于无创康复训练，直流变换电路为针状电极刺激电路和体表电极刺激电路提供工作电压，刺激伪迹屏蔽环包裹在健康肢体上，并分别连接针状电极刺激电路和体表电极刺激电路的地线。


2.根据权利要求1所述的基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，其特征在于，针状电极刺激电路包括第一体表肌电信号探测电极组(1)、一个肌电神经桥接电路(3)和一对针状神经功能性电刺激电极(5)，第一体表肌电信号探测电极组包括三个电极，用来自作为控制信号源的健康肢体皮肤表面获取肢体动作时产生的神经转肌电信号，第一体表肌电信号探测电极组的三个电极分别与肌电神经桥接电路的三个输入端连接，肌电神经桥接电路的两个输出端分别与一对针状神经功能性电刺激电极连接，一对针状神经功能性电刺激电极应用时刺入瘫痪肢体目标运动点之下的神经附近；直流变换电路为肌电神经桥接电路提供所需电压；刺激伪迹屏蔽环包裹在第一体表肌电信号探测电极组上端的健康肢体上，并连接肌电神经桥接电路的地线。


3.根据权利要求2所述的基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，其特征在于，肌电神经桥接电路包括第一肌电信号探测与处理电路(31)、第一肌电信号特征提取电路(32)和神经功能性电刺激脉冲生成电路(33)，第一肌电信号探测与处理电路的三个输入端分别接收第一体表肌电信号探测电极组的三个电极探测到的健康肢体动作时产生的原始神经转肌电信号，第一肌电信号探测与处理电路用来对接收到的原始神经转肌电信号放大和滤波处理，第一肌电信号特征提取电路用来提取神经转肌电信号的时频特征，神经功能性电刺激脉冲生成电路根据第一肌电信号特征提取电路输出的神经转肌电信号的时频特征数据实时生成与原始神经转肌电信号相关的电脉冲序列，施加到一对针状神经功能性电刺激电极之间，从而刺激神经产生动作电位序列，引起目标肌肉收缩，带动相关关节活动，导致瘫痪的肢体部位产生与控制信号源的健康肢体相同的运动。


4.根据权利要求2所述的基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，其特征在于，第一体表肌电信号探测电极组的三个电极为心电图仪用电极或专用体表肌电信号探测电极；针状神经功能性电刺激电极为常规针灸针或专用针状电极。


5.根据权利要求1所述的基于神经与肌电桥接原理的瘫痪肢体运动功能重建装置，其特征在于，体表电极刺激电路包括第二体表肌...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志功，吕晓迎，王博多，
申请(专利权)人：南京神桥医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32