神经肌肉电刺激器及其系统技术方案

本申请提供一种神经肌肉电刺激器及其系统，神经肌肉电刺激器包括：电刺激产生单元，用于输出刺激电流；电极结构，通过信号合成单元与电刺激产生单元电连接且用于贴附于生命体上，电极结构用于根据刺激电流产生电刺激能量至生命体体表；肌电信号采集单元，通过信号合成单元电连接于电极结构，用于通过电极结构采集生命体体表的表面肌电信号，信号合成单元用于将电刺激产生单元产生的刺激电流和表面肌电信号进行频率合成和分离；及主控制器，主控制器电连接至电刺激产生单元及肌电信号采集单元，其中，主控制器用于接收电子设备发送的调控参数，并根据调控参数对刺激参数进行调整，刺激参数包括工作时长以及刺激电流的脉冲宽度以及周期。宽度以及周期。宽度以及周期。

【技术实现步骤摘要】
神经肌肉电刺激器及其系统


[0001]本申请涉及一种神经肌肉电刺激器及其系统，尤其涉及一种自适应调整参数的神经肌肉电刺激器及其系统。

技术介绍

[0002]电刺激技术在临床上已经被广泛用于疼痛抑制、排尿反射、听力恢复、脊柱侧弯矫正、帕金森病治疗等方面，其安全性和有效性得到了充分的验证，在临床上具有广阔的应用和产业前景。
[0003]神经肌肉电刺激(Neuromuscular Electrical Stimulation,NMES)技术利用低频电流通过电极刺激特定肌肉群使其抽搐或者收缩，继而达到“功能”修复。该技术为临床上术后防治下肢深静脉血栓提供了一种安全有效的替代方案。将神经肌肉电刺激器的刺激电极贴于小腿腓骨头处，从而刺激腓总神经引发腿部肌群的规律性收缩，产生有节奏的足背屈活动，进一步使下肢血管扩张将深浅静脉系统中的血液排出，提高下肢中的静脉血流速度和体积，改善静脉淤滞情况。促进血液循环，加速创伤组织的新陈代谢，防止血液凝结物质的聚集，减少下肢静脉内膜上血小板反应性粘附，降低血液高凝状态。
[0004]现有的神经肌肉电刺激器大多只能凭借医生的经验和病人的主观感受，来手动设置和调整刺激器的刺激参数，由于缺乏数字化的反馈机制，无法根据神经肌肉的实时状态进行刺激参数的动态自适应调节，对实现智能化的神经肌肉电刺激器产品造成了障碍。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种神经肌肉电刺激器及其系统，旨在解决现有技术中无法自适应调整刺激参数的技术问题。
[0006]本申请的第一方面提供一种神经肌肉电刺激器，用于贴附于生命体上，且根据刺激电流产生电刺激能量，所述神经肌肉电刺激器包括：
[0007]电刺激产生单元，用于输出所述刺激电流；
[0008]电极结构，通过信号合成单元与所述电刺激产生单元电连接且用于贴附于所述生命体上，所述电极结构用于根据所述刺激电流产生所述电刺激能量至所述生命体体表；
[0009]肌电信号采集单元，通过所述信号合成单元电连接于所述电极结构，用于通过所述电极结构采集所述生命体体表的表面肌电信号，所述信号合成单元用于将所述电刺激产生单元产生的所述刺激电流和所述表面肌电信号进行频率合成和分离；及
[0010]主控制器，所述主控制器电连接至所述电刺激产生单元及所述肌电信号采集单元，其中，所述主控制器用于接收电子设备发送的调控参数，并根据所述调控参数对刺激参数进行调整，所述刺激参数包括工作时长以及所述刺激电流的脉冲宽度以及周期。
[0011]可选地，所述神经肌肉电刺激器还包括通信单元，所述通信单元电连接至所述主控制器，所述主控制器通过所述通信单元与所述电子设备之间进行数据交换。
[0012]可选地，所述电极结构的导电部采用图形化的导电图形结构。
[0013]可选地，所述电刺激产生单元包括储能电路、开关电路以及开关控制电路；所述储能电路用于根据所述主控制器输出的控制信号产生感应高压并存储；所述开关电路用于根据所述感应高压输出可调整的所述刺激电流给所述电极结构；所述开关控制电路用于控制所述开关电路输出所述刺激电流的脉冲宽度与周期。
[0014]可选地，所述信号合成单元包括混频器及频率合成器。
[0015]可选地，所述神经肌肉电刺激器还包括人机交互单元，所述人机交互单元电连接于所述主控制器，用于与用户进行人机交互。
[0016]可选地，所述神经肌肉电刺激器根据所述刺激参数的不同设置有若干档位，所述人机交互单元包括输入单元，所述输入单元用以在不同的所述档位之间进行档位调整。
[0017]可选地，所述若干档位中的一者作为默认档位；所述神经肌肉电刺激器可在所述输入单元的控制下在启动状态和关闭状态之间切换；在由所述关闭状态切换至所述启动状态时，所述神经肌肉电刺激器根据所述默认档位对应的所述刺激参数产生所述刺激电流。
[0018]本申请的第二方面提供一种神经肌肉电刺激器系统，包括电子设备及贴附设置于生命体上的神经肌肉电刺激器；所述神经肌肉电刺激器包括：
[0019]通信单元，用于与电子设备之间进行数据交互；
[0020]主控制器，用于通过所述通信单元接收和发送刺激参数；所述刺激参数包括工作时长以及所述刺激电流的脉冲宽度以及周期；
[0021]电刺激产生单元，用于在所述主控制器的控制下输出所述刺激电流；
[0022]电极结构，用于根据所述刺激电流产生电刺激能量，及采集生命体体表的表面肌电信号；
[0023]信号合成单元，用于将所述电刺激产生单元产生的电刺激和所述表面肌电信号进行频率合成和分离；
[0024]肌电信号采集单元，电连接于所述信号合成单元，用于在所述主控制器的控制下通过所述电极结构采集所述表面肌电信号；
[0025]其中，所述主控制器还用于通过所述通信单元接收所述电子设备发送的调控参数，并根据所述调控参数对所述刺激参数进行调整，所述调控参数包括第一调控参数；
[0026]所述电子设备用于接收所述表面肌电信号并进行本地处理，以生成所述第一调控参数，并将所述第一调整参数发送给所述神经肌肉电刺激器。
[0027]可选地，所述神经肌肉电刺激器系统还包括云端服务器；所述调控参数包括第二调控参数；所述电子设备还用于将接收到的所述表面肌电信号传送给所述云端服务器；所述云端服务器用于接收所述表面肌电信号并进行云端处理，以生成所述第二调控参数，并通过所述电子设备将所述第二调整参数发送给所述神经肌肉电刺激器。
[0028]上述神经肌肉电刺激器及其系统，通过信号合成单元同时实现电刺激和所述表面肌电信号的采集，从而实现了电刺激信号的连续输出，表面肌电信号的连续采集。表面肌电信号的连续采集使得所采集到的表面肌电信号完整无损，更有利于信号的特征提取和处理分析。电刺激信号的连续输出使得体表能够连续获得神经刺激，无需中断，更有利于治疗。
附图说明
[0029]图1为本申请较佳实施例中神经肌肉电刺激器系统的示意图。
[0030]图2为图1中神经肌肉电刺激器的模块示意图。
[0031]图3(A)至图3(C)为图2中电极结构的示意图。
[0032]图4为本申请较佳实施例中本地闭环控制的流程图。
[0033]图5为本申请较佳实施例中云端闭环控制的流程图。
[0034]主要元件符号说明
[0035]神经肌肉电刺激器系统
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1[0036]神经肌肉电刺激器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
[0037]生命体
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200
[0038]电子设备
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300
[0039]云端服务器
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400
[0040]电源
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种神经肌肉电刺激器，用于贴附于生命体上，且根据刺激电流产生电刺激能量，其特征在于，所述神经肌肉电刺激器包括：电刺激产生单元，用于输出所述刺激电流；电极结构，通过信号合成单元与所述电刺激产生单元电连接且用于贴附于所述生命体上，所述电极结构用于根据所述刺激电流产生所述电刺激能量至所述生命体体表；肌电信号采集单元，通过所述信号合成单元电连接于所述电极结构，用于通过所述电极结构采集所述生命体体表的表面肌电信号，所述信号合成单元用于将所述电刺激产生单元产生的所述刺激电流和所述表面肌电信号进行频率合成和分离；及主控制器，所述主控制器电连接至所述电刺激产生单元及所述肌电信号采集单元，其中，所述主控制器用于接收电子设备发送的调控参数，并根据所述调控参数对刺激参数进行调整，所述刺激参数包括工作时长以及所述刺激电流的脉冲宽度以及周期。2.如权利要求1所述的神经肌肉电刺激器，其特征在于，所述神经肌肉电刺激器还包括通信单元，所述通信单元电连接至所述主控制器，所述主控制器通过所述通信单元与所述电子设备之间进行数据交换。3.如权利要求1所述的神经肌肉电刺激器，其特征在于，所述电极结构的导电部采用图形化的导电图形结构。4.如权利要求1所述的神经肌肉电刺激器，其特征在于，所述电刺激产生单元包括储能电路、开关电路以及开关控制电路；所述储能电路用于根据所述主控制器输出的控制信号产生感应高压并存储；所述开关电路用于根据所述感应高压输出可调整的所述刺激电流给所述电极结构；所述开关控制电路用于控制所述开关电路输出所述刺激电流的脉冲宽度与周期。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾雯，姜汉钧，王志华，
申请(专利权)人：深圳清华大学研究院，
类型：发明
国别省市：