專利名稱：遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置的制作方法
技術領域：
遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置
技術領域：
本實用新型涉及一種遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置。背景技術：
眾多研究證明，以低頻電刺激為主要手段的針對神經或肌肉疾病的物理康復治 療，如治療尿失禁，具有非常好的治療效果，已經得到了臨床醫生和患者的一致好評。目前，市場上的電刺激治療儀具有一個刺激探頭，其由導聯牽引，將電刺激信號輸 入到電極上，通過電極傳導到患者功能受損部位，其功能受損的肌肉和神經通過電信號刺 激產生收縮動作，以此來到達功能恢復重建的訓練。但是，傳統國內外電刺激治療設備，電脈沖的產生以及參數調節都由主機來完成， 而探頭在治療過程中只起到一個傳導電脈沖的作用，這樣的設計造成了很多使用上的限制 和不便。由于線纜導聯的拖拽，使用過程中用戶不能隨便移動，患者衣服穿著和使用環境也 受到很大限制。同時，由于探頭和線纜的連接，其結合部不容易清潔，也存在破裂或漏電等 安全隱患。對于用戶來說，傳統的電刺激方法，即直接用特定頻率的脈沖刺激患者功能受損 部位，雖然可以起到一定的效果，但還不能保證肌肉功能的最佳恢復。用戶不清楚應該怎樣 準確的用力，甚至無法準確感知訓練肌肉的位置。
實用新型內容有鑒于此，有必要提供一種使用方便不受限制、可供用戶進行主/被動結合訓練， 并對肌肉功能進行評測的遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置。一種遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，包括探頭部以及為用戶提供被動訓練和 主動訓練兩種模式進行選擇，用戶選擇被動訓練時無線遠程控制所述探頭部產生相應電脈 沖刺激相關肌肉，用戶選擇主動訓練時，為用戶提供多種訓練模型供用戶選擇參照進行主 動訓練，無線遠程控制所述探頭部收集相關肌肉反饋的肌電信號，無線遠程接收肌電信號 與用戶選擇的訓練模型進行對比，獲取對比結果對用戶主動訓練進行引導，并對所述相關 肌肉功能進行評測，給出評測值的控制部。優選的，所述探頭部可拆卸的收容于所述控制部。優選的，所述控制部一側設置有與所述探頭部適配的收容部；所述收容部具有與 探頭部相匹配的形狀和體積，供探頭部收納和取出，所述收容部由從所述控制部一側延伸 出的卡片圍成。優選的，所述控制部包括顯示被動訓練和主動訓練兩種模式的顯示模塊；與顯示模塊相連，提供被動訓練和主動訓練兩種模式交由顯示模塊顯示供用戶進 行選擇，并獲取用戶選擇指令的輸入控制模塊；與所述探頭部無線通訊的第一通訊模塊；與第一通訊模塊、顯示模塊以及輸入控制模塊相連，接收選擇指令，若用戶選擇被
4動訓練模式，通過第一通訊模塊無線遠程向所述探頭部發送指令，控制所述探頭部產生相 應電脈沖刺激相關肌肉，若用戶選擇主動訓練模式則交由訓練模型模塊進行處理的第一控 制模塊；與第一控制模塊相連，為用戶提供多個訓練模型供用戶選擇參照進行主動訓練， 獲取用戶選擇的訓練模型后，通知第一控制模塊，由第一控制模塊無線遠程向所述探頭部 發送指令，控制所述探頭部收集相關肌肉反饋的肌電信號并無線傳送給所述第一通訊模塊 的訓練模型模塊；與第一控制模塊和訓練模型模塊相連，通過第一控制模塊接收反饋的肌電信號與 訓練模型進行對比，獲取對比結果對用戶主動訓練進行引導，并對所述相關肌肉功能進行 評測，給出評測值的功能評測模塊。優選的，所述探頭部包括與第一通訊模塊無線通訊的第二通訊模塊；產生相應電脈沖的脈沖產生和調制模塊；與脈沖產生和調制模塊相連，用戶被動訓練時，將電脈沖導入到相關肌肉，用戶主 動訓練時，收集相關肌肉反饋的肌電信號的電極模塊；與第二通訊模塊、脈沖產生和調制模塊以及電極模塊相連，通過第二通訊模塊接 收第一控制模塊的指令，用戶選擇被動訓練時，控制脈沖產生和調制模塊產生相應電脈沖， 用戶選擇主動訓練時，控制電極模塊收集相關肌肉反饋的肌電信號的第二控制模塊。優選的，所述探頭部還包括與電極模塊和第二控制模塊相連，對所述電極模塊收 集的肌電信號進行預處理，預處理后交由第二控制模塊的肌電信號預處理模塊。優選的，所述控制部還包括與第一控制模塊相連，用于為控制部提供穩定供電電壓第一穩壓模塊；與第一控制模塊相連，用于在探頭部放置到控制部充電或者存儲位置時，為探頭 部自動充電的第一充電接口模塊。優選的，所述探頭部還包括與第二控制模塊相連，用于為探頭部提供穩定供電電壓的第二穩壓模塊；與第一控制模塊相連，與第一充電接口匹配，在探頭部放置到控制部充電或者存 儲位置時，控制探頭部充電的第二充電接口模塊。優選的，所述探頭部還包括與第二控制模塊相連，在電脈沖刺激相關肌肉，相關肌肉生理參數超過醫學正常 范圍時進行報警，并停止產生電脈沖的安全報警模塊；與第二控制模塊相連，檢測相關肌肉區域溫度，溫度過高或過低時通過安全報警 模塊進行報警的溫度檢測模塊；與第二控制模塊相連，檢測探頭部外周環境的酸堿度，當PH值超出醫學正常范圍 時通過安全報警模塊進行報警的PH值檢測模塊；與第二控制模塊相連，檢測所述探頭部電量，在電量不足時控制探頭部進入省電 狀態，并將電量不足信息反饋到第一控制模塊，提示用戶充電的電量檢測模塊。優選的，所述探頭部還包括與第二控制模塊相連，用于產生磁場，使相關肌肉區域血管血流量增大，促進相關肌肉功能的磁療模塊；與第二控制模塊相連，產生紅外線，作用于相關肌肉區域，產生熱量使血管擴張， 血流量增大，促進相關肌肉功能的熱療模塊；與第二控制模塊相連，產生適當劑量的紫外線，對相關肌肉區域和所述探頭部殺 菌，保證安全衛生的殺菌模塊。上述遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，控制部采用無線方式遠程控制探頭部， 用戶使用方便，不受環境和地點的限制，極大的增強了用戶的使用效果；控制部為用戶提供 主動訓練以及被動訓練兩種模式，在用戶選擇被動訓練時無線遠程控制探頭部產生相應電 脈沖刺激相關肌肉；在用戶選擇主動訓練時，控制部為用戶提供多種訓練模型供用戶參照 進行主動訓練，探頭部收集用戶主動訓練相關肌肉反饋的肌電信號并無線傳送給控制部， 與用戶選擇的訓練模型進行對比，獲取對比結果對用戶主動訓練進行引導，并對所述相關 肌肉功能進行評測，給出評測結果，從而正確引導用戶訓練肌肉并給予功能評測，有效幫助 用戶進行肌肉功能康復。
圖1是一個實施例中遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置組合示意圖；圖2是一個實施例中遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置結構分離圖；圖3是一個實施例中遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置外部結構俯視圖；圖4是一個實施例中遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置結構示意圖；圖5是一個實施例中訓練模型結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述。圖1是一個實施例中遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置組合示意圖。圖2是一個 實施例中遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置結構分離圖。圖3是一個實施例中遠程肌電反 饋訓練和功能評測裝置外部結構俯視圖。結合圖1至圖3，該裝置包括控制部10和探頭部 20。探頭部20與控制部10為獨立的兩部分，探頭部20可拆卸的收容在控制部10上，通 過無線方式進行通訊，控制部10無線遠程控制探頭部20。該實施例中，探頭部20整體成橢 圓柱型，控制端10的一側具有能夠與探頭部20適配卡合/塞合的收容部11。收容部11為 C型或洞型，由控制部10的側邊延伸出的具有彈性的卡片12圍成。收容部11開口不大于 探頭部20直徑，在探頭部20卡進收容部11時，卡片12發生形變產生彈力將探頭部20卡 住。控制部10為用戶提供被動訓練和主動訓練兩種模式，接收用戶的選擇指令，在用 戶選擇被動訓練時，控制部10遠程控制(遙操作)探頭部20產生相應電脈沖刺激相關肌 肉(或者相關肌肉群)，典型的電脈沖波形為單、雙極性的脈沖；在用戶選擇主動訓練時，控 制部10為用戶提供多種訓練模型供用戶選擇參照進行主動訓練，在用戶選擇訓練模型后， 控制部10遠程控制探頭部20收集相關肌肉反饋的肌電信號并接受該信號與用戶選擇的訓 練模型進行對比，獲取對比結果對用戶主動訓練進行引導，供用戶調整肌肉訓練，并對該相 關肌肉功能進行評測。[0046]圖4是一個實施例中遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置結構示意圖。控制部10 包括輸入控制模塊110、第一控制模塊120、訓練模型模塊130、功能評測模塊140、第一通訊 模塊150以及顯示模塊160。探頭部20包括第二通訊模塊210、第二控制模塊220、脈沖產 生和調制模塊230以及電極模塊M0。輸入控制模塊110為用戶提供被動訓練和主動訓練兩種模式進行選擇，獲取用戶 選擇被動訓練模式或者主動訓練模式的選擇指令，交由第一控制模塊120。該實施例中，輸入控制模塊110為用戶提供交互式的訓練模式(主動訓練模式和 被動訓練模式)選擇界面，交由顯示模塊160顯示供用戶選擇，獲取用戶選擇被動訓練模式 或者主動訓練模式的選擇指令。第一控制模塊120接收選擇指令，在用戶選擇被動訓練模式時通過第一通訊模塊 150采用無線方式發送指令給探頭部20的第二通訊模塊210交由第二控制模塊220，在用 戶選擇主動訓練模式時發送給訓練模型模塊130。訓練模型模塊130為用戶提供進行主動訓練用以參照的多種訓練模型供用戶選 擇，獲取用戶選擇的訓練模型，在用戶選定訓練模型后，將訓練模型交由功能評測模塊140 和第一控制模塊120，并通知第一控制模塊120發送指令，無線遠程控制探頭部20收集相關 肌肉反饋的肌電信號。圖4是一個實施例中訓練模型結構示意圖。該實施例中，訓練模型包括兩條包絡 線，兩條包絡線形成包絡區域。兩條包絡線為強度-時間曲線。訓練模型可由訓練模型模 塊130隨機選擇提供給用戶；也可由訓練模型模塊130向用戶提供多種訓練模型交由顯示 模塊160，用戶根據需要，通過輸入控制模塊110選擇訓練模型，同時用戶還可以根據自身 實際治療效果設計所需訓練模型。第二通訊模塊210無線接收控制部10中的第一通訊模塊150發送的第一控制模 塊120的指令，交由第二控制模塊220。第二控制模塊220接收第一控制模塊120的指令，在用戶選擇被動訓練模式時，控 制脈沖產生和調制模塊230產生相應電脈沖；在用戶選擇主動訓練模式時，控制電極模塊 240收集用戶主動訓練時相關肌肉反饋的肌電信號。脈沖產生和調制模塊230用于產生與控制部10控制參數相匹配的電脈沖(為電 壓幅度、單雙極性可調、時間、頻率等參數均可調整的電脈沖)，輸出到電極模塊240。電極模塊240在被動訓練模式時作為導體，接收相應電脈沖輸入到相關肌肉，在 主動訓練模式時收集相關肌肉反饋的肌電信號，發送給第二控制模塊220。第二控制模塊 220通過第二通訊模塊210采用無線方式將肌電信號發送到第一通訊模塊150，第一通訊模 塊150通過第一控制模塊120交由功能評測模塊140。功能評測模塊140接收反饋的肌電信號，與用戶選擇的訓練模型進行比較，得出 比較結果顯示在顯示模塊160并根據比較結果對用戶的主動訓練進行引導并對相關肌肉 功能進行評測，給出評測值。該實施例中，用戶每次主動訓練過程中，評測模塊140將遠程反饋的肌電信號經 過功能與用戶選擇的訓練模型進行比較，比較肌電信號是否落入訓練模型形成的包絡區域 內，得出比較結果，并將反饋的肌電信號和訓練模型實時顯示在顯示模塊160上，以視覺形 式引導用戶進行主動訓練。若反饋的肌電信號低于包絡線相對時刻的最低點，則引導用戶增加肌肉收縮強度，若反饋的肌電信號高于包絡線相關時刻的最高點，則引導用戶減小肌 肉收縮強度。功能評測模塊140根據比較結果，統計訓練過程中肌電信號完全落入訓練模 型包絡區域內的采樣點個數以及肌電信號與包絡線平行程度對相關肌肉功能進行評測，給 出評測值。若肌電信號在包絡區域內時間越長，與包絡線平行程度越好，則相關肌肉功能越 好，給出相應評測值。此外，控制部10還包括第一穩壓模塊170和第一充電接口模塊180。第一穩壓模 塊170用于為控制部10提供穩定供電電壓，第一充電接口模塊180用于在探頭部20放置 到控制部10充電或者存儲位置時，為探頭部20自動充電。探頭部20還包括第二穩壓模塊 250、第二充電接口模塊260和肌電信號預處理模塊270。第二穩壓模塊250用于為探頭部 20提供穩定供電電壓，第二充電接口模塊沈0，與第一充電模塊180匹配，在探頭部20放置 到控制部10充電或者存儲位置時，控制探頭部20充電。肌電信號預處理模塊270用于對 電極模塊240收集的肌電信號進行放大、濾波、分析等預處理，預處理后交由第二控制模塊 220，并通過第二通訊模塊210無線方式反饋給控制部10進行功能評測和顯示。在其他實施例中，探頭部20還包括均與第二控制模塊220連接的安全報警模塊、 溫度檢測模塊、電量檢測模塊、磁療模塊、熱療模塊、殺菌模塊以及PH值檢測模塊。安全報 警模塊用于在電脈沖電刺激相關肌肉，相關肌肉生理參數超過醫學正常范圍時進行報警， 并停止產生電脈沖。溫度檢測模塊用于檢測相關肌肉溫度，溫度過高或過低時通過安全報 警模塊進行報警。電量檢測模塊檢測探頭部20電量，在探頭部20電量不足時，將電量不足 信息反饋到第一控制模塊120，提示用戶充電，并控制探頭部20進入省電狀態。磁療模塊， 產生磁場，使相關肌肉區域血管血流量增大，促進相關肌肉功能。熱療模塊，產生紅外線，作 用于相關肌肉區域，產生熱量使血管擴張，血流量增大，促進相關肌肉功能。殺菌模塊，產生 合適劑量的紫外線，對相關肌肉區域進行殺菌，同時也可以給探頭部20殺菌，保證探頭部 20安全衛生。PH值檢測模塊檢測探頭部20外周環境的酸堿度，了解相關肌肉的PH值，當 PH值超出醫學正常范圍時通過安全報警模塊進行報警。此外，用戶還能通過輸入控制模塊110設定探頭部20產生電脈沖的電壓幅度、頻 率、時間、占空比、通斷比等相關參數。第一控制模塊120將用戶設定的刺激參數通過無線 方式發送到第二控制模塊220控制相關模塊產生相應電脈沖。同時，第二控制模塊220將 相關肌肉溫度、酸堿度、生理參數以及探頭部20的電量通過無線方式發送給第一控制模塊 120，交由顯示模塊160進行顯示，用戶通過顯示模塊160即可得知受施環境溫度、酸堿度等 參數及探測端10的電量。用戶在使用該裝置時，首先根據自身要求選擇主動訓練或者被動訓練，輸入控制 模塊110獲取用戶選擇指令，交由第一控制模塊120。第一控制模塊120接收用戶的選擇 指令，在用戶選擇被動訓練時，通過第一通訊模塊150無線發送到第二通訊模塊210，交由 第二控制模塊220。第二控制模塊220控制脈沖產生和調制模塊240產生相應的電脈沖輸 入到電極模塊M0。電極模塊240將電脈沖輸入到相關肌肉進行電刺激。在用戶選擇主動 訓練時，第一控制模塊120控制訓練模型模塊130為用戶提供多種訓練模型進行參照進行 主動訓練，獲取用戶選擇的訓練模型。用戶選取訓練模型后，第一控制模塊120將主動訓練 指令通過無線方式發送到第二控制模塊220，第二控制模塊220控制電極模塊M0，收集用 戶主動訓練時相關肌肉的肌電信號，電極模塊240通過第二控制模塊220和第二通訊模塊210將肌電信號無線反饋到功能評測模塊140。功能評測模塊140接收反饋的肌電信號與 訓練模型進行比較，得出比較結果，并實時顯示在顯示模塊160上，對用戶的主動訓練進行 指導，評測相關肌肉功能給出評測值，使得用戶能夠知道肌肉功能是否良好，是否需要訓練 以及收縮方向是否正確。尤其對尿失禁、前列腺疾病以及部位肌肉萎縮等用戶，主動訓練極 大增強了肌肉康復的效果。上述遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，控制部采用無線方式遠程控制探頭部， 用戶使用方便，不受環境和地點的限制，極大的增強了用戶的使用效果；控制部為用戶提供 主動訓練以及被動訓練兩種模式，在用戶選擇被動訓練時無線遠程控制探頭部產生相應電 脈沖刺激相關肌肉；在用戶選擇主動訓練時，控制部為用戶提供多種訓練模型供用戶參照 進行主動訓練，探頭部收集用戶主動訓練相關肌肉反饋的肌電信號并無線傳送給控制部， 與用戶選擇的訓練模型進行對比，獲取對比結果對用戶主動訓練進行引導，并對所述相關 肌肉功能進行評測，給出評測結果，從而正確引導用戶訓練肌肉并給予功能評測，有效幫助 用戶進行肌肉功能康復。以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本 實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，包括探頭部以及控制部；所述控制部包括顯示被動訓練和主動訓練兩種模式的顯示模塊；與顯示模塊相連，提供被動訓練和主動訓練兩種模式交由顯示模塊顯示供用戶進行選 擇，并獲取用戶選擇指令的輸入控制模塊；與所述探頭部無線通訊的第一通訊模塊；與第一通訊模塊、顯示模塊以及輸入控制模塊相連，接收選擇指令，若用戶選擇被動訓 練模式，通過第一通訊模塊無線遠程向所述探頭部發送指令，控制所述探頭部產生相應電 脈沖刺激相關肌肉，若用戶選擇主動訓練模式則交由訓練模型模塊進行處理的第一控制模 塊；與第一控制模塊相連，為用戶提供多個訓練模型供用戶選擇參照進行主動訓練，獲取 用戶選擇的訓練模型后，通知第一控制模塊，由第一控制模塊無線遠程向所述探頭部發送 指令，控制所述探頭部收集相關肌肉反饋的肌電信號并無線傳送給所述第一通訊模塊的訓 練模型模塊；與第一控制模塊和訓練模型模塊相連，通過第一控制模塊接收反饋的肌電信號與訓練 模型進行對比，獲取對比結果對用戶主動訓練進行引導，并對所述相關肌肉功能進行評測， 給出評測值的功能評測模塊。
2.根據權利要求1所述的遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，所述探頭 部可拆卸的收容于所述控制部。
3.根據權利要求2所述的遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，所述控制 部一側設置有與所述探頭部適配的收容部；所述收容部具有與探頭部相匹配的形狀和體 積，供探頭部收納和取出，所述收容部由從所述控制部一側延伸出的卡片圍成。
4.根據權利要求1或3所述的遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，所述探 頭部包括與第一通訊模塊無線通訊的第二通訊模塊；產生相應電脈沖的脈沖產生和調制模塊；與脈沖產生和調制模塊相連，用戶被動訓練時，將電脈沖導入到相關肌肉，用戶主動訓 練時，收集相關肌肉反饋的肌電信號的電極模塊；與第二通訊模塊、脈沖產生和調制模塊以及電極模塊相連，通過第二通訊模塊接收第 一控制模塊的指令，用戶選擇被動訓練時，控制脈沖產生和調制模塊產生相應電脈沖，用戶 選擇主動訓練時，控制電極模塊收集相關肌肉反饋的肌電信號的第二控制模塊。
5.根據權利要求4所述的肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，所述探頭部還 包括與電極模塊和第二控制模塊相連，對所述電極模塊收集的肌電信號進行預處理，預處 理后交由第二控制模塊的肌電信號預處理模塊。
6.根據權利要求5所述的遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，所述控制 部還包括與第一控制模塊相連，用于為控制部提供穩定供電電壓第一穩壓模塊；與第一控制模塊相連，用于在探頭部放置到控制部充電或者存儲位置時，為探頭部自 動充電的第一充電接口模塊。
7.根據權利要求6所述的遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，所述探頭 部還包括與第二控制模塊相連，用于為探頭部提供穩定供電電壓的第二穩壓模塊； 與第一控制模塊相連，與第一充電接口匹配，在探頭部放置到控制部充電或者存儲位 置時，控制探頭部充電的第二充電接口模塊。
8.根據權利要求7所述的遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，所述探頭 部還包括與第二控制模塊相連，在電脈沖刺激相關肌肉，相關肌肉生理參數超過醫學正常范圍 時進行報警，并停止產生電脈沖的安全報警模塊；與第二控制模塊相連，檢測相關肌肉區域溫度，溫度過高或過低時通過安全報警模塊 進行報警的溫度檢測模塊；與第二控制模塊相連，檢測探頭部外周環境的酸堿度，當PH值超出醫學正常范圍時通 過安全報警模塊進行報警的PH值檢測模塊；與第二控制模塊相連，檢測所述探頭部電量，在電量不足時控制探頭部進入省電狀 態，并將電量不足信息反饋到第一控制模塊，提示用戶充電的電量檢測模塊。
9.根據權利要求8所述的遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，其特征在于，所述探頭 部還包括與第二控制模塊相連的磁療模塊； 與第二控制模塊相連的熱療模塊； 與第二控制模塊相連的殺菌模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種遠程肌電反饋訓練和功能評測裝置，包括探頭部以及為用戶提供被動訓練和主動訓練兩種模式進行選擇，用戶選擇被動訓練時無線遠程控制所述探頭部產生相應電脈沖刺激相關肌肉，用戶選擇主動訓練時，為用戶提供多種訓練模型供用戶選擇參照進行主動訓練，無線遠程控制所述探頭部收集相關肌肉反饋的肌電信號，無線遠程接收肌電信號與用戶選擇的訓練模型進行對比，獲取對比結果對用戶主動訓練進行引導，并對所述相關肌肉功能進行評測，給出評測值的控制部。本實用新型控制部采用無線方式遠程控制探頭部，用戶使用方便，不受環境和地點的限制，極大的增強了用戶的使用效果；并且能夠正確引導用戶訓練肌肉并給予功能評測。
文檔編號A61F7/00GK201894719SQ20102029188
公開日2011年7月13日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者吳捷, 李蕭蕭, 王海濱, 胡超 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院