專利名稱：一種輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種康復(fù)訓(xùn)練器械，特別是一種輔助下肢訓(xùn)練的功能性 電刺激器。
背景技術(shù)：
脊髓損傷是一種常見的疾病，在造成患者肢體感覺、運(yùn)動(dòng)功能障礙等生 理損傷的同時(shí)，還給個(gè)人心理帶來嚴(yán)重的壓力，對(duì)其回歸社會(huì)有很大的影響。
功能性電刺激(functional electrical stimulation, FES)是使用電刺
激的手段，用精確的刺激順序和強(qiáng)度來激活癱瘓的肌肉來幫助患者提高日常 生活活動(dòng)(activities of daily living, ADL)能力。目前，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)
損傷不可逆的情況下，功能性電刺激是恢復(fù)脊髓損傷患者運(yùn)動(dòng)功能的主要途 徑之一。
正常人體大腦通過脊髓將電信號(hào)傳遞到運(yùn)動(dòng)神經(jīng)，從而實(shí)現(xiàn)一定的動(dòng)作。 然而對(duì)于脊髓損傷患者來說，雖然他們癱瘓的肌肉仍具有收縮的能力，但由 于大腦與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)之間的通路被切斷而喪失了自主運(yùn)動(dòng)的能力。功能性電剌 激可以通過表皮電極或植入式電極，刺激癱瘓肌肉的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)，電極間的電 場(chǎng)在神經(jīng)上產(chǎn)生出觸發(fā)電勢(shì)，這一電勢(shì)以化學(xué)方法經(jīng)由神經(jīng)元的觸處傳送到 肌肉細(xì)胞并引起肌肉收縮，從而使肢體產(chǎn)生動(dòng)作，并通過改變電壓和頻率的 變化來對(duì)刺激進(jìn)行控制。功能性電刺激下肢訓(xùn)練系統(tǒng)屬于功能重建系統(tǒng)的一種。在這個(gè)系統(tǒng)中， 截癱患者可以通過有順序的刺激，控制膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的大的肌肉群來實(shí)現(xiàn) 下肢的周期性運(yùn)動(dòng)。這種功能性電刺激的往復(fù)式腳踏式訓(xùn)練可以明顯改善脊 髓損傷患者的健康狀況，增強(qiáng)肌肉的強(qiáng)度和耐力，改善心肺功能等醫(yī)療效果。
FES的工作原理是神經(jīng)細(xì)胞的電興奮性。神經(jīng)細(xì)胞的電興奮性源于細(xì)胞膜 對(duì)鈉離子，鉀離子和氯離子有不同的通透性，細(xì)胞的靜息電位由平衡時(shí)細(xì)胞 內(nèi)外的離子濃度決定。受到電刺激后，細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性發(fā)生變化，導(dǎo)致
膜電位發(fā)生突變，形成一個(gè)動(dòng)作電位。在FES中，可利用神經(jīng)細(xì)胞對(duì)電刺激的
響應(yīng)來傳遞外加的人工控制信號(hào)。通過外電流的作用，神經(jīng)細(xì)胞能產(chǎn)生一個(gè) 與自然激發(fā)引起的動(dòng)作電位完全一樣的神經(jīng)沖動(dòng)，使其支配的肌肉纖維產(chǎn)生 收縮，從而獲得運(yùn)動(dòng)的效果。神經(jīng)細(xì)胞的電活動(dòng)是人體信息傳遞的基本方式。
外加電刺激也能進(jìn)行類似的信息傳遞，因此FES是恢復(fù)神經(jīng)性功能障礙的一 種很有前景的技術(shù)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單合理、適應(yīng)性強(qiáng)的輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本實(shí) 用新型是一種輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，其特點(diǎn)是，它包括顯示屏、 控制面板和微電腦單片機(jī)，在微電腦單片機(jī)上連接設(shè)有電刺激脈沖發(fā)生器， 所述的電刺激脈沖發(fā)生器上連接設(shè)有至少四個(gè)通道的電極片。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)。以上所述的輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，其特點(diǎn)是，電刺激脈沖發(fā)生器上連接的電極片為多導(dǎo)聯(lián)設(shè)置。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)。以上所述的輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，其特點(diǎn)是，所述的電刺激
脈沖發(fā)生器的電刺激頻率為20-80 Hz、脈沖電流波幅為O. 05-1.00ms。這樣， 有利于達(dá)到持續(xù)性的肌收縮效果，也可有效避免由疲勞引起的肌力低下太快。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以通過單片機(jī)和電刺激脈沖發(fā)生器組成 的完整系統(tǒng)，精確產(chǎn)生、控制和輸出多種模式的電脈沖剌激，同時(shí)，這種電 脈沖的刺激強(qiáng)度、頻率、波形和波寬等參數(shù)可根據(jù)患者的性別、年齡和體質(zhì) 狀況的不同而進(jìn)行合適的選擇，它性能可靠、使用安全。本實(shí)用新型與下肢 訓(xùn)練器械配合使用，可以適時(shí)地對(duì)人體的下肢相關(guān)肌肉進(jìn)行電刺激。電刺激 脈沖發(fā)生器連接的電極片，用于粘貼在下肢的股四頭肌和股二頭肌等相關(guān)部 位，這種刺激電流可引起靶標(biāo)部位肌肉收縮，使人體的下肢進(jìn)行被動(dòng)性的腳 踏運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到輔助運(yùn)動(dòng)的功能。當(dāng)電極片為多導(dǎo)聯(lián)設(shè)置時(shí)，各導(dǎo)聯(lián)的的 電極相對(duì)獨(dú)立，能有效避免各電極之間的干擾，有助于患者的安全。本實(shí)用 新型輔助患者進(jìn)行適應(yīng)性的下肢訓(xùn)練。


圖1為本實(shí)用新型配合下肢訓(xùn)練器械使用時(shí)的一種示意圖。
圖2為圖1的俯視示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖，進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。實(shí)施例l。參照?qǐng)D1-3。 一種輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，它包括顯 示屏l、控制面板2和微電腦單片機(jī)，在微電腦單片機(jī)上連接設(shè)有電刺激脈沖 發(fā)生器，所述的電刺激脈沖發(fā)生器上連接設(shè)有四個(gè)通道的電極片3。
實(shí)施例2。實(shí)施例1所述的輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器中，電刺激脈 沖發(fā)生器上連接的電極片3為多導(dǎo)聯(lián)設(shè)置。
實(shí)施例3。實(shí)施例1或2所述的輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器中，所述 的電刺激脈沖發(fā)生器的電刺激頻率為20-80 Hz、脈沖電流波幅為 0. 05-1. OOms。
實(shí)施例4。參照?qǐng)D1-3。 一種輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，它包括顯 示屏l、控制面板2和微電腦單片機(jī)，在微電腦單片機(jī)上連接設(shè)有電刺激脈沖 發(fā)生器，所述的電刺激脈沖發(fā)生器上連接設(shè)有六個(gè)通道的電極片3。
權(quán)利要求1、一種輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，其特征在于，它包括顯示屏(1)、控制面板(2)和微電腦單片機(jī)，在微電腦單片機(jī)上連接設(shè)有電刺激脈沖發(fā)生器，所述的電刺激脈沖發(fā)生器上連接設(shè)有至少四個(gè)通道的電極片(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，其特征在于， 電刺激脈沖發(fā)生器上連接的電極片(3)為多導(dǎo)聯(lián)設(shè)置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，其特征在于， 所述的電刺激脈沖發(fā)生器的電刺激頻率為20-80 Hz、脈沖電流波幅為 0. 05-1. OOms。
專利摘要本實(shí)用新型是一種輔助下肢訓(xùn)練的功能性電刺激器，其特征在于，它包括顯示屏、控制面板和微電腦單片機(jī)，在微電腦單片機(jī)上連接設(shè)有電刺激脈沖發(fā)生器，所述的電刺激脈沖發(fā)生器上連接設(shè)有至少四個(gè)通道的電極片。本實(shí)用新型與下肢訓(xùn)練器械配合使用，可以適時(shí)地對(duì)人體的下肢相關(guān)肌肉進(jìn)行電刺激。電刺激脈沖發(fā)生器連接的電極片，用于粘貼在下肢的股四頭肌和股二頭肌等相關(guān)部位，這種刺激電流可引起靶標(biāo)部位肌肉收縮，使人體的下肢進(jìn)行被動(dòng)性的腳踏運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到輔助運(yùn)動(dòng)的功能。電極片為多導(dǎo)聯(lián)設(shè)置，各導(dǎo)聯(lián)的的電極相對(duì)獨(dú)立，能有效避免各電極之間的干擾，有助于患者的安全。
文檔編號(hào)A61N1/36GK201342192SQ20092003764
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者王寧華, 秦宏平, 飛 肖, 斌 謝 申請(qǐng)人:北京大學(xué)第一醫(yī)院;江蘇蘇云醫(yī)療器材有限公司