專利名稱：用于對肌無力患者進行康復治療的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療器械，特別涉及一種用于對肌無力患者進行康復治療 的裝置。
背景技術：
腦癱導致患側肢體肌肉力量下降，如何增強肌力始終是一個康復治療的重要
問題。人體當肌力大于等于3級時可采用主動式漸進抗阻訓練，但是當肌力在2 級及2級以下時，由于微弱肌力無法對抗阻力，故無法應用主動抗阻訓練。因此， 對于肌力在2級及2級以下患者，最常采用的康復治療方法是低頻電刺激療法，但 是，如僅僅用單向電刺激，缺少主動訓練，肌力訓練效果不佳。
電刺激的機理是通過電刺激的物理方法激發肌肉被動有節律收縮，從而加強 肌肉血液循環及營養供應，促進神經興奮性及傳導功能恢復，加快神經再生過程及 運動功能恢復。通過電剌激的方法來進行疲勞恢復，肌力增強已有相關專利。如專 利200510065043.9給出了一種功能電刺激系統及其方法，專利00129246.3給出了 基于電剌激的肌肉訓練裝置及其使用方法，專利02830155.2也設計了一種便攜式 電剌激治療裝置。但這些專利都注重單一的電刺激，由于缺乏對患者主動訓練的配 合而療效不佳或者因為中樞失調，同時引發拮抗肌的痙攣，導致訓練的失敗。專利 200620039948.9雖然給出了一種信號式功能性電刺激儀，但它沒有提供液晶顯示界 面進行人機交互，而且它也沒有錄音功能，不能滿足不同語言區或方言區的實際需 要。
實用新型內容
本實用新型的目的，就是為了提供一種帶聲光提示并可實現人機交互的用 于對肌無力患者進行康復治療的裝置。
本實用新型的技術方案是 一種用于對肌無力患者進行康復治療的裝置，包括用于與人體接觸的電極、向電極施加脈沖信號的脈沖信號產生機構，以及 向脈沖信號產生機構供電的電源，脈沖信號產生機構包含微處理器、脈沖信號 產生模塊、功率放大和升壓電路；其特點是，還包括液晶顯示和觸摸屏控制面 板、錄音和語音提示模塊、信號燈、以及輸出電流檢測和保護電路；液晶顯示 和觸摸屏控制面板、錄音和語音提示模塊以及信號燈分別與電源相連由電源供 電，液晶顯示和觸摸屏控制面板、錄音和語音提示模塊以及輸出電流檢測和保 護電路分別和微處理器輸入輸出雙向互連，信號燈連接微處理器的一個輸出 端，輸出電流檢測和保護電路的輸入端連接功率放大和升壓電路，其輸出端連 接電極。
所述的裝置設有兩組獨立輸出通道，用于連接兩組電極。 本實用新型的用于對肌無力患者進行康復治療的裝置具有2組獨立輸出通道， 設有兩種治療模式，可通過微控制器編程實現治療脈沖的幅值、脈寬、頻率、治療 時間的控制，利用控制面板和液晶顯示實現人機交互，通過聲和光的指令提示方便 醫生和患者進行功能電刺激治療，對于腦癱導致的或其他原因造成的I級 m級 肌無力患者的康復效果良好。本實用新型的儀器體積小、攜帶方便、使用安全、造 價低廉，特別適合于鄉村社區衛生中心和經濟不發達地區使用。
圖1是本實用新型的結構方框圖2是本實用新型中的一個液晶顯示和控制面板圖;
圖3是本實用新型的工作流程圖4是本實用新型的一個治療周期圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
參見圖1，本實用新型的用于對肌無力患者進行康復治療的裝置，包括電 極l、電源2、微處理器3、脈沖信號產生模塊4、功率放大和升壓電路5、液 晶顯示和觸摸屏控制面板6、錄音和語音提示模塊7、信號燈8、以及輸出電流 檢測和保護電路9。電極1用于與人體接觸向人體施加刺激脈沖，電源2向各用電單元提供電源。微處理器3、脈沖信號產生模塊4、功率放大和升壓電路5 以及輸出電流檢測和保護電路9構成脈沖信號產生機構，該脈沖信號產生機構 輸出的脈沖信號的頻率為15 150Hz，寬度為50 500)is 。其中，微處理器3的 一個輸出端連接脈沖信號產生模塊的輸入端，脈沖信號產生模塊的輸出端連接 功率放大和升壓電路的輸入端，連接功率放大和升壓電路的輸出端連接輸出電 流檢測和保護電路9的輸入端，輸出電流檢測和保護電路9的輸出端連接電極。 液晶顯示和觸摸屏控制面板6、錄音和語音提示模塊7以及輸出電流檢測和保 護電路9分別和微處理器3輸入輸出相連，信號燈8的輸入端連接微處理器3 的一個輸出端。
本實用新型的裝置為便攜式，設有兩組獨立輸出通道，用于連接兩組電極， 可同時進行兩組肌肉或兩人的同時治療，可用于雙側比較。
本實用新型的裝置設有兩種治療模式，即處方治療模式和自由編程治療模 式；內存有處方醫生開具的7種治療處方，可根據不同病情選用不同的治療處 方。在自由編程治療模式下，醫生可根據患者病況和經驗自編程序處方，通過 控制面板預先調節和設定剌激脈沖的幅值、脈寬、刺激頻率、治療時間等，控 制精度高、靈活性好。特別是本實用新型能檢測刺激治療時剌激電流的大小， 顯示在LCD上，供醫生或患者監測。并且，通過微處理器控制單元，若剌激 電流過大，剌激電流電路將被切斷，并發出報警，提醒醫生或患者注意，從而 提高使用的安全性。
本實用新型中的液晶顯示和觸摸屏控制面板6上設有上、下、確認和暫停 觸摸按鈕，可通過上、下、確認按鈕選擇或設定刺激參數，其液晶顯示屏上可 顯示治療處方的參數即治療時間、休息時間、刺激頻率和脈沖寬度、兩個輸出 通道的電流大小以及剩余時間，其中，電流大小用條狀圖標表示，每一個信號 條代表lmA。(配合參見圖2)。
本實用新型中的錄音和語音提示模塊7可錄入以我國的普通話或各地方言 或外國語表達的提示語音并可在微處理器的控制下播出，指導醫生或患者按操 作指令進行治療。由于可以隨時錄制外語、普通話、方言等治療提示指令，能 滿足國際上不同語言區和國內不同方言區的需要。同時，治療過程中，在不同 階段配以不同的指示信號指導治療。本實用新型中的指示信號燈8 —般采用綠色LED燈，其在微處理器3的 控制下以閃爍表示治療準備，以常亮表示正常治療，以燈滅表示無脈沖信號輸 出。
本實用新型中的輸出電流檢測和保護電路9用于檢測刺激電流的強度并通 過微處理器在液晶顯示屏上顯示，當刺激電流的強度大于預設值時，微處理器 切斷電流停止輸出刺激脈沖。
在上述各結構單元中，電源單元把電池或外接的直流電源轉換為其他用電 單元所需的電壓等級。脈沖產生模塊4利用PWM技術由微處理器3產生各種 符合頻率要求的脈沖波形。7種治療處方參數存放在E^ROM中，當某種治療 處方被選定，脈沖產生模塊4利用從E^ROM中讀取的處方參數，生成所需頻 率、脈寬、波形的脈沖，脈沖的頻率范圍為15 150Hz，脈沖寬度50 500ps。 而對于自由編程治療模式，脈沖產生模塊4利用操作者在液晶顯示和觸摸屏控 制面板6上設定的脈沖頻率、寬度等參數，產生相對應的脈沖。脈沖經功率放 大和升壓電路5進行功率放大后，驅動升壓變壓器輸出刺激脈沖電壓。輸出電 流檢測及保護電路9負責檢測電刺激電流的大小，通過A/D轉換送到微處理器 3，由微處理器3送到LCD上顯示，并參與判斷控制。當刺激電流超過設定值 時，通過微處理器3控制，停止輸出刺激脈沖，并發出報警信號，提醒醫生或 患者注意。脈沖輸出部分采用光耦或固態繼電器把與患者接觸的電極和刺激脈 沖形成電路部分從電氣上進行隔離，以確保使用的安全。液晶顯示和觸摸屏控 制面板6可以用來對相關參數進行設定并處理治療過程中的異常情況。液晶顯 示屏和信號燈8負責刺激參數的設定和顯示、刺激治療中指令提示，提供人機 交互的平臺。錄音和語音提示模塊7既可以進行錄制又可以播放語音提示指令。 微處理器3控制預設程序的執行、數據的采集和處理。各構成單元協調配合， 構成一個可精確編程控制的帶聲光提示的電刺激治療裝置。
本實用新型采用觸摸屏操作和液晶顯示的方式，可以根據儀器內部預設的 治療處方或自由編程設定輸出治療階段時間、放松中繼階段時間、 一個治療周 期總時間等刺激參數，又可以方便地獲知已治療時間、剩余時間和刺激電流大 小等。采用聲光指令提示的方法輔助治療，將主動訓練與功能電刺激相結合指 導患者對肌肉進行收縮、放松等動作配合電刺激，對于腦癱導致的或其他原因造成的i級 m級肌無力患者的康復效果良好。
圖3是本實用新型的工作流程圖。治療裝置在接通電源后，首先進行程序
的初始化，包括定時器/計數器的初始化和LCD的初始化等。初始化完成后， LCD顯示開機畫面，并等待用戶進行治療處方的設定或參數設置。醫生根據患 者病況選擇一組或兩組輸出配合治療。在選擇好治療處方后，啟動機器，本儀 器即可自動地按程序輸出有特定治療作用的系列低頻電流，輸出電流大小可根 據病人的耐受限度自由調節。治療時間顯示為倒計時，當處方程序運行結束時， 機器自動切斷輸出電流，并發出提示音響。
治療過程由多個刺激周期組成。 一個剌激周期的工作過程分為3階段提 示準備階段、輸出治療階段和放松中繼階段，如圖4所示。在提示準備階段， 揚聲器發出"準備治療，收縮肌肉"的提示指令，同時面板上的LED燈閃爍， 提醒患者注意。在患者準備好接受刺激后，電刺激治療裝置輸出剌激脈沖，進 入輸出治療階段。此時，控制面板上的LED燈停止閃爍并保持常亮，表示電刺 激治療裝置正處于輸出治療階段。在輸出治療階段結束后，進入放松中繼階段。 在放松中繼階段松弛肌肉，準備接受下一次刺激治療。
權利要求1. 一種用于對肌無力患者進行康復治療的裝置，包括用于與人體接觸的電極、向電極施加脈沖信號的脈沖信號產生機構，以及向脈沖信號產生機構供電的電源，脈沖信號產生機構包含微處理器、脈沖信號產生模塊、功率放大和升壓電路；其特征在于還包括液晶顯示和觸摸屏控制面板、錄音和語音提示模塊、信號燈、以及輸出電流檢測和保護電路；液晶顯示和觸摸屏控制面板、錄音和語音提示模塊以及信號燈分別與電源相連由電源供電，液晶顯示和觸摸屏控制面板、錄音和語音提示模塊以及輸出電流檢測和保護電路分別和微處理器輸入輸出雙向互連，信號燈連接微處理器的一個輸出端，輸出電流檢測和保護電路的輸入端連接功率放大和升壓電路，其輸出端連接電極。
2. 如權利要求l所述的用于對肌無力患者進行康復治療的裝置，其特征 在于所述的裝置設有兩組獨立輸出通道，用于連接兩組電極。
專利摘要一種用于對肌無力患者進行康復治療的裝置，包括電極、電源、微處理器、脈沖信號產生模塊、功率放大和升壓電路、液晶顯示和觸摸屏控制面板、錄音和語音提示模塊、信號燈、以及輸出電流檢測和保護電路。本實用新型的裝置具有2組獨立輸出通道并可選擇采用處方治療模式和自由編程治療模式，可通過微處理器編程實現對治療脈沖的幅值、脈寬、頻率、治療時間的控制，利用控制面板和液晶顯示實現人機交互，通過聲和光的指令提示方便醫生和患者進行功能電刺激治療，對于腦癱導致的或其他原因造成的I級～III級肌無力患者的康復效果良好。
文檔編號A61N1/36GK201244292SQ20082015250
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月29日 優先權日2008年8月29日
發明者嚴紅劍, 毅 吳, 周岳平, 峰 張, 張東衡, 徐志瑤, 徐秀林, 胡永善, 郭旭東 申請人:上海理工大學;復旦大學附屬華山醫院