專利名稱：一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)保健用品領(lǐng)域，具體涉及一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套。
背景技術(shù)：
中風(fēng)是一種因為腦缺血或腦出血導(dǎo)致腦功能缺失的疾病。多數(shù)中風(fēng)患者表現(xiàn)為偏癱，即一側(cè)手腳不能活動自如。臨床上用于中風(fēng)患者癱瘓手部康復(fù)的相關(guān)治療手段有:理療，運動療法，以及功能性電刺激等。授權(quán)公告號為CN202715016U的實用新型公開了一種康復(fù)手套，包括手套本體，手套本體背部設(shè)有控制電路?？刂齐娐肪哂休敵鲭姶碳すδ?，可以通過與控制電路相連的電極作用于手臂表面，并使電流作用到表皮下的指伸肌，引起肌肉興奮收縮，進而促使中風(fēng)患者的癱瘓手臂可以張開。在中風(fēng)患者癱瘓手部康復(fù)的治療手段中，功能性電刺激具有使用方便，適應(yīng)性好，能改善運動功能的特點，因而特別適合家庭使用。功能性電刺激依據(jù)觸發(fā)方式的不同可以劃分為觸發(fā)式功能性電刺激和非觸發(fā)式功能性電刺激。觸發(fā)式功能性電刺激的刺激輸出由肌肉自主收縮觸發(fā)，而且觸發(fā)刺激的肌肉運動與刺激產(chǎn)生的運動具有關(guān)聯(lián)性。目前見諸報道的有兩種功能性電刺激可以歸為觸發(fā)式功能性電刺激。一種是EMG (肌電)觸發(fā)的功能性電刺激，即根據(jù)肌肉上記錄到的EMG強度進行閾值判斷，從而進行刺激觸發(fā)。另一種是位置反饋觸發(fā)的功能性電刺激，即記錄肌肉收縮產(chǎn)生的動作信息(如中風(fēng)患者癱瘓側(cè)腕關(guān)節(jié)的扭矩),并根據(jù)這些信息觸發(fā)電刺激。非觸發(fā)式電刺激則是用開關(guān)或者與刺激產(chǎn)生的運動無關(guān)的肌肉運動來觸發(fā)，比如用胸鎖乳突肌上記錄到的EMG或者下巴上記錄到的運動信息來觸發(fā)作用在手上的電刺激。觸發(fā)式電刺激需要病人的認知能力參與，相比機械地重復(fù)運動，這種方式能更多地刺激到運動皮層，進而促進康復(fù)。與此同時利用觸發(fā)式功能性電刺激使中風(fēng)病人手掌張開也更符合中風(fēng)病人中風(fēng)前的用手習(xí)慣，畢竟沒中風(fēng)前的張手動作是自然而然的，而不是想張手之前先按開關(guān)。故而，出于強化康復(fù)效果考慮，本發(fā)明采用了觸發(fā)式功能電刺激手段用于中風(fēng)病人日常訓(xùn)練使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過檢測中風(fēng)患者癱瘓手掌的手指間相對位置，對癱瘓側(cè)手臂指伸肌施加相應(yīng)的電刺激，使中風(fēng)患者的手指張開，達到中風(fēng)康復(fù)的目的。一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，包括手套本體，還包括:
五個傳感器，分別設(shè)置在手套本體的五指上，用于檢測各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化；
電極，用于向中風(fēng)手臂的指伸肌施加電刺激；控制單元，用于接收傳感器輸出的各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化，并依據(jù)該角度變化信號控制電極輸出電刺激。中風(fēng)患者將手套本體佩戴在癱瘓的手掌上，并將電極貼在該手掌同側(cè)手臂的指伸肌處，所述設(shè)置在手套本體五指上的傳感器用于檢測各手指的近端指間關(guān)節(jié)角度變化，控制單元接收到傳感器傳輸?shù)母魇种傅慕酥搁g關(guān)節(jié)角度后，計算近端指間關(guān)節(jié)角度的變化值(即計算手指伸展開與手指合攏時近端指間關(guān)節(jié)角度的差值)，五個手指的近端指間關(guān)節(jié)角度的變化值進行加權(quán)疊加處理，如果加權(quán)疊加后角度的變化值超過第一閾值，則控制電極向中風(fēng)手臂的指伸肌輸出電刺激，使五指的指間關(guān)節(jié)以及掌指關(guān)節(jié)的張開角度更大。同時，控制單元繼續(xù)接收并處理傳感器傳輸?shù)氖种傅慕酥搁g關(guān)節(jié)角度變化信息。如果計算得到的加權(quán)疊加角度值沒有超過第二閾值，則控制單元增加電刺激的輸出強度，直至控制單元接收到的五指的近端指間關(guān)節(jié)角度的變化值經(jīng)過加權(quán)疊加計算得到的變化值超過第二閾值；如果五指的近端指間關(guān)節(jié)角度的變化值經(jīng)過加權(quán)疊加計算后的變化值超過第二閾值，控制單元會在一段時間后(該時間可以依據(jù)需要進行設(shè)定)控制電極停止輸出電刺激。加權(quán)疊加計算近端指間關(guān)節(jié)角度的變化值時，從大拇指到小拇指的權(quán)重系數(shù)依次為1/7、2/7、2/7、1/7、1/7 (權(quán)重系數(shù)可以依據(jù)中風(fēng)患者的不同情況進行調(diào)整)，將各手指的近端指間關(guān)節(jié)角度的變化值乘以權(quán)重，進行累加后得到的變化值與第一閾值或者第二閾值做比較。所述控制單元為具有數(shù)據(jù)存儲和處理功能的芯片，例如單片機。由于中風(fēng)患者的癱瘓程度各 不相同，因此，第一閾值和第二閾值可以依據(jù)中風(fēng)患者的個體差異進行設(shè)置。很大一部分中風(fēng)病人在癱瘓后手掌仍具有一部分自主張開能力，但是他們殘余的張手能力很弱，很多患者都無法完全張開手掌，即使有部分患者能完全張開手掌，他們張手的力度也很小，故而本發(fā)明在檢測到中風(fēng)病人張手角度超過第一閾值后輸出電刺激，使中風(fēng)病人的手掌能張開更大的角度并且加強他們的張手力度。由于持續(xù)輸出電刺激會使中風(fēng)病人手掌持續(xù)處于張開狀態(tài)，因此當(dāng)本發(fā)明檢測到中風(fēng)病人手掌張開角度超過第二閾值一段時間后停止電刺激輸出。中風(fēng)病人在本發(fā)明停止電刺激后可以稍事休息，然后盡力合攏癱瘓側(cè)手掌。當(dāng)佩戴本發(fā)明的中風(fēng)病人合攏手掌后，患者可以通過努力張開手掌來觸發(fā)下一次康復(fù)訓(xùn)練。每次施加電刺激的持續(xù)時間也依據(jù)中風(fēng)患者的體質(zhì)狀況不同進行選擇。作為優(yōu)選，所述電極與控制單元之間為可拆卸連接。中風(fēng)患者將電極貼在癱瘓一側(cè)手臂的指伸肌處后，再將電極與控制單元相連接，方便電極粘貼的操作。作為優(yōu)選，對于除大拇指之外的四個手指，四個傳感器分別設(shè)置在手套本體上對應(yīng)手指的掌指關(guān)節(jié)和遠端指間關(guān)節(jié)之間的位置，對于大拇指，傳感器設(shè)置于手套本體上大拇指對應(yīng)的掌指關(guān)節(jié)與指尖之間的位置。在對應(yīng)手指的掌指關(guān)節(jié)和遠端指間關(guān)節(jié)之間的位置設(shè)置傳感器，將該傳感器測得的位置信息與手掌的掌背某一位置做比較，得到傳感器相對手掌掌背的轉(zhuǎn)動角度作為近端指間關(guān)節(jié)的角度。所述傳感器可以為霍爾傳感器，所述手套本體的手掌部位設(shè)有與霍爾傳感器相作用的永磁兀件。五個霍爾傳感器分別對應(yīng)五個手指，而永磁兀件可以米用一個，五個不同的霍爾傳感器依據(jù)與永磁元件的距離變化分別向控制單元發(fā)送對應(yīng)的信號。手指伸展或者合攏時，霍爾傳感器與永磁元件的距離發(fā)生變化，霍爾傳感器會向控制單元發(fā)出對應(yīng)的電信號，控制單元根據(jù)手套本體各部分的尺寸可以換算成各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化。所述傳感器也可以是壓電傳感器，由于手指曲張程度(指間關(guān)節(jié)的張開角度和掌指關(guān)節(jié)的張開角度)的 不同，壓電傳感器所受到的壓力是有變化的，因此，可以通過壓電傳感器的信號獲得近指端間關(guān)節(jié)的角度變化。作為優(yōu)選，本發(fā)明使用了一種有機材料制成的柔性角度傳感器(Flexsensor,spectrasymbol公司)，該柔性角度傳感器可以將角度變化信息轉(zhuǎn)換成電阻阻值變化信息，它的角度衡量范圍為90度-180度，彎曲壽命大于100000次，因此本發(fā)明將其用于直接測量各手指近端指間關(guān)節(jié)的角度變化。手指健全的人除大拇指外都有兩個指間關(guān)節(jié)，其中近端指間關(guān)節(jié)的是兩個手指關(guān)節(jié)中更靠近手掌的關(guān)節(jié)，大拇指只有一個指間關(guān)節(jié)，為表述方便考慮，大拇指的指間關(guān)節(jié)也用近端指間關(guān)節(jié)表述。由于手指張開過程中近端指間關(guān)節(jié)的變化角度比遠端指間關(guān)節(jié)的變化角度大，并且手指自然張開過程中遠端指間關(guān)節(jié)與近端指間關(guān)節(jié)的角度變化有跟隨關(guān)系，因此，測量近端指位置計算手指的張開角度更為精確，判斷中風(fēng)患者的張開手指意愿更為準(zhǔn)確。作為優(yōu)選，所述傳感器設(shè)置在手套本體的背面，所述傳感器的表面覆蓋有膠皮。利用膠皮將傳感器固定在手套本體背面的五指上，在五指張開以及握攏時，傳感器不易對手指動作造成干擾，同時，膠皮也可以對傳感器形成保護，延長康復(fù)手套的使用壽命O本發(fā)明中手套本體的背面是指手套本體相對應(yīng)手掌背面的一側(cè)，手套本體的正面是指手套本體相對應(yīng)手掌掌心的一側(cè)。由于中風(fēng)患者的癱瘓手掌往往出現(xiàn)自然的彎曲，不易伸直，因此，優(yōu)選地，所述手套本體設(shè)有便于佩戴的拉鏈。拉鏈可以設(shè)置在手套本體的一側(cè)，也可以設(shè)置在手套本體內(nèi)側(cè)掌面，可以呈直線型設(shè)置，也可以具有一定的彎曲，例如，所述拉鏈沿手套本體的掌心邊緣設(shè)置，且拉鏈一端處在手套本體的開口處。作為優(yōu)選，所述控制單元設(shè)有可與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃{牙模塊。康復(fù)手套通過藍牙模塊與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸，可以在計算機相應(yīng)的程序軟件上進行中風(fēng)患者康復(fù)數(shù)據(jù)的采集、記錄以及分析，并且通過計算機也可以進行第一閾值、第二閾值以及電刺激的頻率、刺激時間、脈沖寬度等相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。作為優(yōu)選，所述控制單元設(shè)置在手套本體的背面。控制單元設(shè)置在手套本體的背面可以使康復(fù)手套的整體結(jié)構(gòu)更緊湊，同時，設(shè)置在康復(fù)手套的背面，也可以避免控制單元對手指的張開和握攏造成干擾。本發(fā)明一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過檢測中風(fēng)患者癱瘓手掌的手指間相對位置，對癱瘓側(cè)手臂指伸肌施加相應(yīng)的電刺激，使中風(fēng)患者的手指張開，達到中風(fēng)康復(fù)的目的，適合在家庭中使用。


圖1為本發(fā)明用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套的背面的示意圖；圖2為本發(fā)明用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套的正面的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套做詳細描述。如圖1所示，一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，包括手套本體6，還包括分別設(shè)置在手套本體6的五指上用于檢測各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化的五個傳感器1、用于向中風(fēng)手臂的指伸肌施加電刺激的電極7以及用于接收傳感器I輸出的各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化，并依據(jù)該該角度變化信號控制電極7輸出電刺激的控制單元3。其中4個傳感器I設(shè)置在手套本體6上對應(yīng)手指(除大拇指外)的掌指關(guān)節(jié)和遠端指間關(guān)節(jié)之間的位置，剩余一個傳感器I設(shè)置在手套本體6上大拇指的掌指關(guān)節(jié)與指尖之間的位置。上述位置設(shè)置可以使手指張開角度的計量更為精確，判斷中風(fēng)患者的張開手指意愿更為準(zhǔn)確。傳感器I設(shè)置在手套本體6背面的五指上，傳感器I的表面覆蓋有膠皮。設(shè)置在該位置可以避免傳感器I對手指動作造成干擾，同時，膠皮可以對傳感器I形成保護，延長康復(fù)手套的使用壽命?？刂茊卧?設(shè)置在手套本體6的背面，避免控制單元3對手指的張開和握攏造成干擾，同時可以避免手指握攏時對控制單元3進行擠壓，增加控制單元3的壽命?？刂茊卧?與電極7之間為可拆卸連接，即在控制單元3上設(shè)置插口 5，電極7具有與該插口 5相應(yīng)的插頭，將電極7粘貼在癱瘓手臂的指伸肌部位后，將電極7的插頭插入控制單元3的插口 5，實現(xiàn)控制單元3對電極7輸出電刺激的控制?？刂茊卧?配備有相應(yīng)的電源2和開關(guān)4，控制單元3上還設(shè)有用于指示工作狀態(tài)的指示燈8，指示燈8亮即表明康復(fù)手套使用狀態(tài)正常。控制單元3設(shè)有可與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃{牙模塊?？祻?fù)手套通過藍牙模塊與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸，在計算機相應(yīng)的程序軟件上進行中風(fēng)患者康復(fù)數(shù)據(jù)的采集、記錄以及分析，并且通過計算機進行第一閾值、第二閾值以及電刺激的頻率、刺激時間、脈沖寬度等相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。由于中風(fēng)患者的癱瘓手掌往往出現(xiàn)自然的彎曲，不易伸直，因此，需要在手套本體6上設(shè)置拉鏈9，如圖2所示，拉鏈9沿手套本體6的掌心邊緣設(shè)置，且拉鏈9 一端處在手套本體6的開口處。本發(fā)明用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套使用時，將手套本體6佩戴在中風(fēng)患者癱瘓的手掌上，將電極7貼在相應(yīng)側(cè)手 臂的指伸肌上(初次使用時，可在專業(yè)人員的指導(dǎo)下粘貼電極7)，然后將電極7與控制單元3相連接，開啟控制單元3，指示燈8亮，進入工作狀態(tài)，中風(fēng)患者先握緊戴有手套的癱瘓側(cè)手掌，然后盡全力張開手掌，傳感器I檢測手指的近端指間關(guān)節(jié)角度，控制單元3接收到傳感器I傳輸?shù)氖种傅慕酥搁g關(guān)節(jié)角度后，計算五個手指的近端指間關(guān)節(jié)的張開角度的加權(quán)疊加值，加權(quán)疊加時，從大拇指到小拇指的權(quán)重系數(shù)依次為1/7，2/7，2/7，1/7，1/7，如果加權(quán)疊加值超過第一閾值，則控制電極7向中風(fēng)手臂的指伸肌輸出電刺激(電刺激的持續(xù)時間一般設(shè)置為5s)，使指關(guān)節(jié)與掌指關(guān)節(jié)的張開角度更大，如果該加權(quán)疊加值沒有超過第二閾值，則控制單元3增加電刺激的輸出強度，直至五指的近端之間關(guān)節(jié)的角度變化的加權(quán)疊加值超過第二閾值；如果五指近端指間關(guān)節(jié)的加權(quán)疊加角度超過第二閾值，五指近端指間關(guān)節(jié)的加權(quán)疊加角度持續(xù)超過第二閾值一段時間之后，控制單元3控制電極7停止輸出電刺激。第一閾值可以根據(jù)中風(fēng)病人殘余的自主張手能力進行設(shè)置，它的范圍為10-80度。第二 閾值也可根據(jù)中風(fēng)病人在接受電刺激后的手掌張開情況適當(dāng)調(diào)整，它的調(diào)整范圍為60-90度。設(shè)置時第二閾值至少比第一閾值大10度。電刺激脈沖為方波，脈沖幅度固定為150V，脈沖寬度可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍是10-90US，調(diào)節(jié)精度是10us。電刺激頻率為40Hz。在五指近端指間關(guān)節(jié)的加權(quán)疊加角度超過第一閾值且小于第二閾值時，每一種強度的電刺激持續(xù)I秒，兩種不同強度的電刺激之間間隔0.2秒。
權(quán)利要求
1.一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，包括手套本體，其特征在于，還包括: 五個傳感器，分別設(shè)置在手套本體的五指上，用于檢測各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化； 電極，用于向中風(fēng)手臂的指伸肌施加電刺激； 控制單元，用于接收傳感器輸出的各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化，并依據(jù)該角度變化信號控制電極輸出電刺激。
2.如權(quán)利要求1所述的用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，其特征在于，所述電極與控制單元之間為可拆卸連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，其特征在于，對于除大拇指之外的四個手指，四個傳感器分別設(shè)置在手套本體上對應(yīng)手指的掌指關(guān)節(jié)和遠端指間關(guān)節(jié)之間的位置，對于大拇指，傳感器設(shè)置于手套本體上大拇指對應(yīng)的掌指關(guān)節(jié)與指尖之間的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，其特征在于，所述傳感器設(shè)置在手套本體的背面，所述傳感器的表面覆蓋有膠皮。
5.如權(quán)利要求4所述的用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，其特征在于，所述手套本體設(shè)有便于佩戴的拉鏈。
6.如權(quán)利要求5所述的用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，其特征在于，所述拉鏈沿手套本體的掌心邊緣設(shè) 置，且拉鏈一端處在手套本體的開口處。
7.如權(quán)利要求6所述的用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，其特征在于，所述控制單元設(shè)有可與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃{牙模塊。
8.如權(quán)利要求7所述的用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，其特征在于，所述控制單元設(shè)置在手套本體的背面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，包括手套本體，還包括五個傳感器，分別設(shè)置在手套本體的五指上，用于檢測各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化；電極，用于向中風(fēng)手臂的指伸肌施加電刺激；控制單元，用于接收傳感器輸出的各手指的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化，并依據(jù)該角度變化信號控制電極輸出電刺激。本發(fā)明一種用于治療中風(fēng)的康復(fù)手套，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過檢測中風(fēng)患者癱瘓手掌的近端指間關(guān)節(jié)的角度變化，對癱瘓側(cè)手臂指伸肌施加相應(yīng)的電刺激，使中風(fēng)患者的手掌張開，達到中風(fēng)康復(fù)的目的，適合在家庭中使用。
文檔編號A61N1/36GK103143115SQ201310070620
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者鄭筱祥, 涂浚波 申請人:浙江大學(xué)