專利名稱：一種神經肌肉康復儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于醫療器械領域，涉及一種神經肌肉康復醫療設備，其具有對 周圍神經損傷進行神經康復的功能。
背景技術：
神經肌肉康復治療是周圍神經損傷患者的重要治療手段之一。利用電刺激的 方法來刺激神經，達到加速神經再生，改善局部血液、淋巴循環，促進神經生長 及興奮肌肉纖維活動的目的。研究證實，神經沖動能引起大腦碼啡樣多巴胺釋放， 緩解疼痛。為此市場上不斷有利用電刺激原理對疾病進行治療的產品，但目前市 場上的產品基本都是單一波型的通用型的產品，而針對不同時期、不同程度的周 圍神經損傷進行神經康復的專用設備比較少見，且同時存在以下缺點組成刺激 波的模式少，對神經康復類群的患者缺乏專用治療的個體化波型，因而存在康復 治療療效不理想等缺點。
發明內容
本實用新型的目的在于克服目前市場上的電刺激類產品的不能進行個體化
治療的缺點，提供一種多功能新型神經康復醫療設備，尤其是一種神經肌肉康復
儀。本康復儀對周圍神經損傷具有良好的神經康復功能。
具體而言，本實用新型提供了一種神經肌肉康復儀，其特征在于該儀器包括，
工作電源(1)、用于輸入的人機操作界面(2)、主機(3)、模式記憶儲存器(4)、
電壓幅度控制器(5)、脈沖波形調制器(6)、脈沖變壓器(9)、電極片(10)、
輸出電壓限幅器(11)、電極狀況反饋線路(12)和輸出裝置(13)，其中，用于
輸入的人機操作界面(2)與主機(3)連接，用于輸入的人機操作界面(2)接
受人的操作并將操作信息傳送入主機(3);模式記憶儲存器(4)與主機(3)連
接，主機(3)根據操作信息調取模式記憶儲存器(4)中儲存的記憶模式；電壓
幅度控制器(5)和脈沖波形調制器(6)與主機(3)連接，在主機(3)的控制
之下將正脈沖波(7)和負脈沖波(8)分別輸入脈沖變壓器(9);脈沖變壓器(9)能將經變壓的脈沖輸出到電極片(10)上；輸出電壓限幅器(11)與電極片(10) 連接，在電極片(10)上的電壓超過預定幅度時分壓以限制電極片(10)上的電
壓幅度；電極片(10)通過電極狀況反饋線路(12)與主機(3)連接，用于將 電極狀況傳送入主機(3);以及，輸出裝置(13)與主機(3)連接，用于輸出 包括電極狀況的信息。
優選在本實用新型的神經肌肉康復儀中，模式記憶儲存器(4)與單片計算 機(3)通過串行方式連接；和/或，電壓幅度控制器(5)和脈沖波形調制器(6) 通過并行方式與單片計算機(3)連接；和/或，主機(3)為系統軟件可更新的 單片計算機；和/或，脈沖變壓器(9)通過平衡對稱制作與穩壓管并行連接，將 經變壓的脈沖輸出到電極片(10)上；和/或，電極片(10)是通過無極性連接 的。因此，本實用新型的神經肌肉康復儀可以采用單片機程序控制，利用數模轉 換芯片，達到人機輸入界面值要求的電刺激脈沖電壓幅度控制。通過單片機的程 序控制，IC運算放大器和低頻大功率線性開關管，構成控制脈沖電流調制系統， 并產生各種模式的電刺激波。線路中采用集成開關穩壓技術和脈沖變壓器的配 合，使輸出脈沖中常會出現的一些會引起刺痛感的尖峰得到控制。
優選在本實用新型的神經肌肉康復儀中，主機(3)為89C51型單片計算機。 例如，釆用89C51單片計作為系統程序控制，實現人機對話的功能，其功能主 要有接收人機操作指令、記憶存儲器的代碼以及儀器工作狀況的反饋指令， 根據這些指令產生某一占空比的刺激脈沖波的電壓幅度(數字量)和輸出脈沖 的極性(正向或負向)，將儀器的工作狀況輸出到LED顯示單元或聲光報警單元。 優選在本實用新型的神經肌肉康復儀中，模式記憶儲存器(4)是 EEPR0M24C01型記憶存儲器，用于儲存波形的模式代碼。例如，記憶存儲器采用 EEPROM24C02，其能儲存波形的模式代碼，該模式代碼據病人的狀況而預先予 以編制。
優選在本實用新型的神經肌肉康復儀中，電壓幅度控制器(5)和脈沖波形 調制器(6)分別是DAC0832型數模轉換片，用于在主機(3)的控制之下將所需 幅度的iH脈沖波(7)和負脈沖波(8)分別輸入脈沖變壓器(9)。例如，利用雙 片DAC0832數模轉換片，通過單片計算機控制，按照人機界面操作要求，包括 刺激強度、療程時間和工作模式，產生需要幅度的電壓源。更優選其中，所需幅度由主機(3)根據用于輸入的人機操作界面(2)所輸入的操作信息來計算，所 述操作信息包括刺激強度、療程時間和工作模式。
優選在本實用新型的神經肌肉康復儀中，電壓幅度控制器(5)和脈沖波形 調制器(6)是雙片雙運算放大器，在主機(3)的控制之下其能實現脈寬占空比 調節功能和產生雙向脈沖波的功能。這樣，利用雙片雙運算放大器，通過單片計 算機控制，按照人機界面操作要求，包括刺激強度和模式，實現脈寬占空比調節 功能和產生雙向脈沖波的功能。
優選在本實用新型的神經肌肉康復儀中，正脈沖波(7)和負脈沖波(8)通 過脈沖變壓器(9)原邊線圈的開斷，輸出到電極片(10)。這樣，利用雙片雙運 算放大器控制通過變壓器原邊線圈的開斷，輸出到電極片。
優選在本實用新型的神經肌肉康復儀中，輸出電壓限幅器(11)是雙個電壓 限幅穩壓管，用于限制電極片(10)的電壓，保證設備對人體的使用安全。
優選在本實用新型的神經肌肉康復儀中，輸出裝置(13)是LED顯示和聲光 報警器，用于在異常時，發出聲光報警并自動關機。
本實用新型的神經肌肉康復儀所采用的芯片均為成熟的進口品，很容易在國 內市場上采購到。
另外也優選本實用新型的神經肌肉康復儀通過軟件編程，編制了五種基本工 作模式波，其包括連續波、突發波、變幅波、福波間隙持續波和肌肉波，分別 稱為基本工作模式l、模式2、模式3、模式4、模式5。選用這五種基本工作模 式經過序列組合而產生的N個綜合工作模式波稱為綜合模式1，綜合模式2…… 綜合模式N。根據患者的需要，選擇基本模式l、 2、 3、 4、 5和綜合模式1…N 中若干波儲存在記憶和存儲工作模式模塊中隨時備用。
本實用新型的神經肌肉康復儀中的EEPR0M24C02記憶存儲器優選可記憶8
個工作模式波編碼，從上述五種基本工作模式和N個綜合工作模式中選擇。
本實用新型的神經肌肉康復儀經動物試驗結果證實，利用電剌激的方法剌激 神經，能達到加速神經再生，改善局部血液、淋巴循環，促進神經生長及興奮肌 肉纖維活動。實踐顯示，醫務人員能根據不同的患者的病案提供最佳的模式記憶 存儲功能片，從而使該設備具有專人專用個體化治療的功能，本治療儀專用性強， 對特定病例的治療效果佳，同時操作更方便，安全性好，適宜病人在遵醫囑后在
6家庭使用。
而且，本實用新型的神經肌肉康復儀針對神經康復治療的長期療程，單模式 的重復治療，使人體容易產生適應性，從而降低激活組織細胞的動力作用，療效 因而不佳的特點，選用不同波組的波形、波幅、和頻率的組合變化，可以保證間 動電流的生理作用，不致出現耐受性的增強，保證神經生長的持續性。例如、在 神經損傷修復后或處期使用者一般使用弱刺激，隨著時間的延長而逐漸加強刺激 強度。通常第一療程可以以一個基本模式為主的治療，在以后各療程治療中，根 據神經再生的進展和臨床的治療目的,選擇基礎的模式，然后再配合其他模式的 治療,如某一階段是神經康復為主，每天三次可選擇三種神經治療模式，后階段神 經肌肉并重,那么神經肌肉刺激模式就要交叉使用，實踐證明在明確治療目的前 提下,剌激波型經常變換的方法,有利于提高治療效果，減少副反應和耐受性
綜上所述，本實用新型的有益效果在于
1、 比現有的同類神經康復類市場產品有較多的模式選擇，能夠產生任何復雜的 低頻脈沖波模式，以滿足不同治療需要。
2、 治療的模式存在于設備的某特定模塊里，而該模塊可根據不同的患者的病情 而設置，故該設備可實現專人專用的目的，達到最佳的療效。
3、 能避免病人在使用過程中的對設備的參數進行盲目調試，操作方便，適合于 家庭使用。
為了便于理解，以下將通過具體的附圖和實施例對本實用新型進行詳細地描 述。需要特別指出的是，具體實施例和附圖僅是為了說明，顯然本領域的普通技 術人員可以根據本文說明，在本實用新型的范圍內對本實用新型做出各種各樣的 修正和改變，這些修正和改變也納入本實用新型的范圍內。
圖1是本實用新型的神經肌肉康復儀的一個具體實施方案的示意圖，
其中l為工作電源，2為人機操作界面，3為主機，4為模式記憶模塊，5 為電壓幅度控制器，6為脈沖波形調制，7為正脈沖波，8為負脈沖波，9為脈沖 變壓器，IO為電極片，ll為輸出限幅，12為電極狀況反饋，13為LED顯示和聲光報警。圖2為基本工作模式1:刺激波形之連續波，其中A為局部放大區域，B 為局部放大后的波形。圖3為基本工作模式2:刺激波形之突發波，其中A為局部放大區域，B 為局部放大后的波形。圖4為基本工作模式3:剌激波形之變幅波，其中A為局部放大區域，B 為局部放大后的波形。圖5為基本工作模式4:刺激波形之幅波間隙持續波，其中A為局部放大 區域，B為局部放大后的波形。圖6為基本工作模式5:刺激波形之肌肉波。圖7為綜合模式1:連續波、突發波和變幅波組成的綜合波之一。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述-實施例1本實用新型的神經肌肉康復儀的實例可以如圖1所示，其中 工作電源1提供設備工作所需的電源由交流變壓器整流器集成穩壓管提供 直流電源，也可以采用可充電電池提供直流電源。主要指標AC輸入220V， DC輸出+5V, +9V， -5V ，功率《6W 。人機操作界面2采用觸摸式按健，設定輸入包括開機，關機，療程時間(增)，療程時間(減)，刺激強度(增)，刺激強度(減)和刺激工作模式。主要指標包括療程時間"增"、"減"鍵設定療程時間范圍為;i-79分鐘，刺激強度"增"、 "減"鍵設定刺激強度范圍為1-79 ，刺激工作模式鍵用循環方式設定范圍為1-8。人機操作界面可以是簡單的，操作按鈕可以僅有(1)開關按鈕-操作開始和停止工作，(2)工作模式選用按鈕，(3)電剌激強度控制按鈕(從1-50)， (4) 工作時間設定按鈕(1-60分鐘)。主機3采用89C51單片機，執行人機操作指令，根據操作指令輸出刺激電壓 和調制脈沖到其他單元模塊，并監視設備的工作狀況，輸出信號到LED顯示單元 或聲光報警單元。8記憶和存儲工作模式模塊4的工作模式可依不同的病人而異，根據臨床需要，方便地選擇相應的配方治療。電壓幅度控制器5由雙片DAC0832數模轉換片組成，產生穩定的按設定要求 的刺激脈沖波的電壓源。脈沖波形調制器6由二片IC雙運算放大器和大功率線性開關晶體管組成， 其導通的占空比和時間由主機控制。由電壓幅度控制器5和脈沖波形調制器6的輸出信號合成后產生的正向脈沖 波部分為正脈沖波7。由電壓幅度控制器5和脈沖波形調制器6的輸出信號合成后產生的反向脈沖 波部分為負脈沖波8。脈沖變壓器9的輸入端接受正脈沖波7和負脈沖波8，脈沖變壓器9的輸出 端產生雙向的正負脈沖波，施加到電極片10上。.輸出限幅ll由雙個穩壓管組成，構成對電極片的電壓進行限幅，控制Vpp 小于100V，保證設備對人體的使用安全。為保證安全使用，輸出幅度最大限幅 值無法通過人機操作界面設定。電極狀況反饋線路12是由IC雙運算放大器等構成的單元，對電極的的工作 狀況進行監視， 一旦發現異常，將反饋到主機。LED顯示和聲光報警13顯示當前設備的工作狀況，在異常情況發生時，根 據主機3的指令發出聲光報警或停機。上述設計的優點有-1. 設立了記憶和存儲工作模式的模塊(模式記憶)，該模塊的工作模式可依 不同的病人而異，醫務人員可根據不同的病例推薦使用不同的模塊，故針對性強， 療效快。2. 設計了對稱的正、反向脈沖波，從而不會對人體的電質平衡造成破壞，同 時降低理療疼痛感。3. 有輸出幅度的限幅設計，保證設備對人體的使用安全。4. 當電極片連接線出現異常時，有LED顯示和聲光報警可提醒人員及時處理。5. 對應一種工作模式的脈沖占空比是固定的，避免了病人的盲目調節，從而 避免減低療效。6. 傻瓜式的操作界面，病人使用方便，更適宜家庭應用。以下實施例2-4結合圖2至7的波型來說明治療方案。 實施例2根據患者的需要，選擇基本模式l、 2、 3、 4、 5和綜合模式1…N中若干波 儲存在記憶和存儲工作模式模塊4中。周圍神經損傷的程度和部位很復雜，各人 對電療的敏感性又不一,S終患者對電刺激治療的效果取決于臨床醫師或康復醫 師對病人個體化的把握，采用配方式的個性化治療方案能較好的解決臨床治療的 fi雜性.如促進手術后傷口愈合初期的主要治療目的是促進局部血液循環，刺激間 質和網狀內皮組織，促進傷口愈合， 一般刺激頻率慢，刺激強度小，治療方式是 短時間、微刺激和多次治療，該類病患者的模塊中就置有較柔和的變幅波，如圖 4所示的基本工作模式3:刺激波形之變幅波。實施例3如根據患者的不同術式選擇不同波型應用，如神經移位、移植術者，經神經 端端吻合術后的早期要促進神經軸突的快速生長，但神經自身能量低，采用低頻、 低幅為首選模式。神經松解修復的病患者，神經雖經部分損傷，但神經組織的基 本結構未經破壞，刺激治療的時間和刺激的次數可加強，因此這類病患者的模塊 中就必須置有組合的刺激波，即由連續波、突發波和變幅波及組合的綜合波，結 果如圖7所示。實施例4神經再生的中晚期，除考慮神經的再生因素外，又要防止肌肉的萎縮，加強 肌肉訓練的模式是應用高頻率的肌肉刺激波，讓肌肉主動的收縮，從而保證肌肉 營養，降低肌肉的纖維變性，盡快增強患肢的肌力。其高頻率的肌肉刺激波見圖 6所示。臨床醫師或康復醫師在病人漫長的康復期中，幫助病人有目的的選用各個單 波或綜合波模式，或不同時期，不同模式的交叉使用，都有賴于本儀器治療模式的 專用性和組合模式的多樣性。
權利要求1.一種神經肌肉康復儀，其特征在于該儀器包括，工作電源(1)、用于輸入的人機操作界面(2)、主機(3)、模式記憶儲存器(4)、電壓幅度控制器(5)、脈沖波形調制器(6)、脈沖變壓器(9)、電極片(10)、輸出電壓限幅器(11)、電極狀況反饋線路(12)和輸出裝置(13)，其中，用于輸入的人機操作界面(2)與主機(3)連接，用于輸入的人機操作界面(2)接受人的操作并將操作信息傳送入主機(3)；模式記憶儲存器(4)與主機(3)連接，主機(3)根據操作信息調取模式記憶儲存器(4)中儲存的記憶模式；電壓幅度控制器(5)和脈沖波形調制器(6)與主機(3)連接，在主機(3)的控制之下將正脈沖波(7)和負脈沖波(8)分別輸入脈沖變壓器(9)；脈沖變壓器(9)能將經變壓的脈沖輸出到電極片(10)上；輸出電壓限幅器(11)與電極片(10)連接，在電極片(10)上的電壓超過預定幅度時分壓以限制電極片(10)上的電壓幅度；電極片(10)通過電極狀況反饋線路(12)與主機(3)連接，用于將電極狀況傳送入主機(3)；以及，輸出裝置(13)與主機(3)連接，用于輸出包括電極狀況的信息。
2. 根據權利要求1所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，模式記憶儲存器(4)與單片計算機(3)通過串行方式連接；和/或，電壓幅度控制器(5)和脈沖波形調制器(6)通過并行方式與單片計算機(3)連接；和/或，主機(3)為系統軟件可更新的單片計算機；和/或，脈沖變壓器(9)通過平衡對稱制作與穩壓管并行連接，將經變壓的脈沖輸出到電極片(10)上；和/或，電極片(10)是通過無極性連接的。
3. 根據權利要求1所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，主機(3)為89C51型單片計算機。
4. 根據權利要求1所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，模式記憶儲存器(4) 是EEPR0M24C01型記憶存儲器，用于儲存波形的模式代碼。
5. 根據權利要求1所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，電壓幅度控制器(5) 和脈沖波形調制器(6)分別是DAC0832型數模轉換片，用于在主機(3)的控制之下將所需幅度的正脈沖波(7)和負脈沖波(8)分別輸入脈沖變壓器(9)。
6. 根據權利要求5所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，所需幅度由主機(3)根據用于輸入的人機操作界面(2)所輸入的操作信息來計算，所述操作信息包括刺激強度、療程時間和工作模式。
7、 根據權利要求1所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，電壓幅度控制器(5)和脈沖波形調制器(6)是雙片雙運算放大器，在主機(3)的控制之下其能實現脈寬占空比調節功能和產生雙向脈沖波的功能。
8、 根據權利要求1所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，正脈沖波(7)和負脈沖波(8)通過脈沖變壓器(9)原邊線圈的開斷，輸出到電極片(10)。
9. 根據權利要求1所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，輸出電壓限幅器(11)是雙個電壓限幅穩壓管，用于限制電極片(10)的電壓，保證設備對人體的使用安全。
10. 根據權利要求1所述的神經肌肉康復儀，其特征在于，輸出裝置(13)是LED顯示和聲光報警器，用于在異常時，發出聲光報警并自動關機。
專利摘要本實用新型屬醫療器械領域，涉及一種神經肌肉康復儀，由單片計算機、記憶存儲器、數模轉換片、雙運算放大器、脈沖變壓器，電壓限幅穩壓管、電極片和系統軟件組成。本實用新型利用數模轉換芯片，達到人機輸入界面值要求的電刺激脈沖電壓幅度控制。通過單片機的程序控制，IC運算放大器和低頻大功率線性開關管構成控制脈沖電流調制系統，并產生各種模式的電刺激波。線路中采用集成開關穩壓技術和脈沖變壓器的配合，使輸出脈沖中常會出現的一些會引起刺痛感的尖峰得到控制。本治療儀專用性強，對特定病例的治療效果佳，同時操作更方便，安全性好，適宜病人在遵醫囑后在家庭使用。
文檔編號A61N1/36GK201410229SQ20092007735
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者于光明, 健 宋, 張凱莉, 顧玉東 申請人:復旦大學附屬華山醫院