基于角度信息与肌电信号反馈控制的电刺激康复装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于角度信息与肌电信号反馈控制的电刺激康复装置，该装置包括：多组电刺激通道，每组电刺激通道包括置于相同的肌肉上的多个电极片；肌电信号处理模块，提取电极片采集得到的肌电信号的特征值；角度传输模块，检测下肢运动角度值；控制器，依据下肢运动角度值确定下一步肌肉刺激部位和刺激参数，根据肌电信号特征值修正刺激参数，产生电刺激脉冲；电刺激输出模块，将电刺激脉冲输出至对应的电极片。本发明专利技术同时还公开了一种基于角度信息与肌电信号反馈控制的电刺激方法。本发明专利技术不仅实现了电刺激的闭环控制，而且充分考虑刺激对肌肉的作用是否有效，使刺激效果始终处于最佳状态，有效减少肌肉疲劳，延长电刺激康复训练时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种。
技术介绍
中枢神经系统包括脑和脊髓，它支配并控制人的全部行为，包括肢体运动。正常人肌肉收缩时，动作电位信号由中枢神经系统产生，传送到末梢神经，再通过突触传到要引起收缩的肌肉上。对于脑中风和脊髓损伤患者而言，由于中枢神经系统通路的中断，信号无法传导到相应肌群，因而无法实现正常的运动功能。功能性电刺激(Functional ElectricalStimulation, FES)是利用低频电流脉冲来刺激失去神经控制的肌肉，引起肌肉收缩，促进神经再生和传导功能的恢复。功能性电刺激疗法的研究与应用已涉及临床医疗的各个领域。踏车训练作为传统的运动疗法，对于延缓肌肉萎缩，重建运动功能有着很大的帮助。目前在康复领域提出的功能电刺激辅助踏车训练方法，不但能够恢复肌力，而且可以促进脊髓损伤的局部组织修复。 国内对于电刺激作为康复手段的研究一直在进行，于2010年6月16日公开的中国专利技术专利CN 101732796A，公开了一种肌电信号控制的主从式无线功能性电刺激康复系统，于2011年5月11日公开的中国专利技术专利CN 102049095本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于角度信息与肌电信号反馈控制的电刺激康复装置，其特征在于，该装置包括：多组电刺激通道，肌电信号处理模块，角度传输模块，控制器和电刺激输出模块，其中：每组电刺激通道包括置于相同的肌肉上的多个电极片，用于进行电刺激输出和肌电信号采集；所述肌电信号处理模块用于提取所述多个电极片采集得到的肌电信号的特征值λemg，并将其传输给控制器以供其对电刺激参数进行调整；所述角度传输模块置于康复设备上，以检测下肢运动的角度值，并将下肢运动的角度值实时地传输给所述控制器；所述控制器采用有限状态机方法将下肢运动过程分解为有限个状态，所述有限状态机依据接收到的下肢运动的角度值推断下肢所处的运动状态以及下一运动状态...

【技术特征摘要】
1.一种基于角度信息与肌电信号反馈控制的电刺激康复装置，其特征在于，该装置包括:多组电刺激通道，肌电信号处理模块，角度传输模块，控制器和电刺激输出模块，其中: 每组电刺激通道包括置于相同的肌肉上的多个电极片，用于进行电刺激输出和肌电信号采集； 所述肌电信号处理模块用于提取所述多个电极片采集得到的肌电信号的特征值\ efflg,并将其传输给控制器以供其对电刺激参数进行调整； 所述角度传输模块置于康复设备上，以检测下肢运动的角度值，并将下肢运动的角度值实时地传输给所述控制器； 所述控制器采用有限状态机方法将下肢运动过程分解为有限个状态，所述有限状态机依据接收到的下肢运动的角度值推断下肢所处的运动状态以及下一运动状态，确定下一步肌肉的刺激部位和刺激参数，并根据所述肌电信号特征值修正刺激参数，产生电刺激脉冲； 所述电刺激输出模块用于将所述控制器产生的电刺激脉冲输出至对应的电极片，以对患者进行刺激治疗。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极片分别置于左右腿部的臀大肌、股四头肌、股二头肌、腓肠肌肌群的肌腹部位。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述肌电信号处理模块包括依次连接的放大器、滤波器、A/D转换器和数字信号处理器DSP。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述特征值\efflg为肌电信号的积分绝对值。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述积分绝对值利用滑动窗求均值的方法来获得: 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刺激参数包括脉冲幅度和/或脉冲宽度。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个运动状态的初始脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯增广，彭龙，陈翼雄，李鹏峰，谭民，程龙，边桂彬，谢晓亮，胡进，彭亮，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11