一種便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，包括：表面肌電傳感器、信號發(fā)射器、節(jié)奏發(fā)生器，比較器以及呈現(xiàn)器，其中，所述信號發(fā)射器與所述表面肌電傳感器相連接；比較器與所述信號發(fā)射器以及所述節(jié)奏發(fā)生器相連接；呈現(xiàn)器與所述節(jié)奏發(fā)生器以及所述比較器相連接，配置用于接收并向用戶呈現(xiàn)所述特定節(jié)奏。本實用新型所述便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)便于攜帶，以及能夠遠程監(jiān)控，使得用戶可以在更多的地點進行治療，并且能夠與用戶進行趣味互動，使得漫長的治療過程不再枯燥，提升用戶堅持長期治療的意愿且使用戶能夠自主進行治療。
【專利說明】一種便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療器械裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]生物反饋是用各種儀器反映人體生理活動狀況，從而讓該用戶獲得瞬時直觀感受，經(jīng)過輔以正反饋負反饋的行為激勵，最終達到隨心所欲控制本來無法操控的生理活動的治療概念。如何基于生物反饋概念，設(shè)計出使用戶更加專注于治療過程，能夠堅持長期的反饋治療以達到最佳的治療效果的治療方法，一直是該領(lǐng)域應(yīng)用研宄的前沿課題。
[0003]現(xiàn)有的肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)一般都是在診所或醫(yī)院中進行治療和康復(fù)，需要患者預(yù)約時間親自到診所或醫(yī)院中，浪費了大量的時間和人力，并且治療過程中比較乏味，患者堅持長期治療的意愿不強烈，使得患者自主治療的可能性很小；現(xiàn)有的肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)比較笨重，各個設(shè)備之間連接嚴重依賴USB等有線傳輸，從而不便于攜帶。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本實用新型提出了一種可以解決上述問題的至少一部分的新便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)。
[0005]本實用新型提供了一種便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，包括:表面肌電傳感器、信號發(fā)射器、節(jié)奏發(fā)生器，比較器以及呈現(xiàn)器，其中，所述表面肌電傳感器配置用于采集用戶的肌電信號；所述信號發(fā)射器與所述表面肌電傳感器相連接，配置用于接收并發(fā)射所述肌電信號；節(jié)奏發(fā)生器，所述節(jié)奏發(fā)生器配置用于產(chǎn)生特定節(jié)奏；比較器與所述信號發(fā)射器以及所述節(jié)奏發(fā)生器相連接，配置用于接收所述肌電信號以及所述特定節(jié)奏，并將所述肌電信號與所述特定節(jié)奏進行比較以確定二者是否匹配；呈現(xiàn)器與所述節(jié)奏發(fā)生器以及所述比較器相連接，配置用于接收并向用戶呈現(xiàn)所述特定節(jié)奏，并且當(dāng)所述肌電信號與所述特定節(jié)奏匹配時，給出正反饋，并且當(dāng)所述肌電信號與所述特定節(jié)奏未匹配時，給出負反饋。
[0006]可選地，根據(jù)本實用新型的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，進一步包括信號處理器，所述信號處理器連接在所述表面肌電傳感器與所述信號發(fā)射器之間。
[0007]可選地，根據(jù)本實用新型的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，所述表面肌電傳感器包括電極感應(yīng)器、與所述電極感應(yīng)器連接的信號放大電路、與所述信號放大電路連接的信號全波整流電路和與所述信號全波整流電路連接的信號平滑電路。
[0008]可選地，根據(jù)本實用新型的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，所述電極感應(yīng)器包括參考電極、肌肉中端電極和肌肉末端電極。
[0009]可選地，根據(jù)本實用新型的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，所述信號處理器包括A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號處理器，所述A/D轉(zhuǎn)換器與所述數(shù)字信號處理器相連接。
[0010]可選地，根據(jù)本實用新型的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，進一步包括遠程監(jiān)測器，所述遠程監(jiān)測器與所述呈現(xiàn)器相連接，配置用于接收所述呈現(xiàn)器的反饋結(jié)果。
[0011]可選地，根據(jù)本實用新型的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，所述電極感應(yīng)器的數(shù)量至少為一個。
[0012]可選地，根據(jù)本實用新型的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，所述信號發(fā)射器為無線發(fā)射器。
[0013]本實用新型的所述便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)便于攜帶，并使得醫(yī)生或治療師能夠遠程監(jiān)控，方便用戶在更多的地點進行治療，治療時身體姿勢更加自由，并且能夠與用戶進行趣味互動，使漫長的治療過程不再枯燥，提升用戶堅持長期治療的意愿。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。其中在附圖中，參考數(shù)字之后的字母標記指示多個相同的部件，當(dāng)泛指這些部件時，將省略其最后的字母標記。在附圖中:
[0015]圖1為本實用新型所述便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為表面肌電傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為信號處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，附圖中各標記的含義為:
[0019]表面肌電傳感器10、電極感應(yīng)器11、信號放大電路12、信號全波整流電路13、信號平滑電路14、信號處理器15、A/D轉(zhuǎn)換器15-1、數(shù)字信號處理器15_2、信號發(fā)射器20、節(jié)奏發(fā)生器30、比較器40、呈現(xiàn)器50和遠程監(jiān)測器60。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本實用新型作進一步的描述。
[0021]圖1為本實用新型所述便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)包括表面肌電傳感器10、信號處理器15、信號發(fā)射器20、節(jié)奏發(fā)生器30、比較器40以及呈現(xiàn)器50，其中，所述表面肌電傳感器10配置用于采集用戶的肌電信號，所述信號發(fā)射器20與所述表面肌電傳感器10相連接，所述信號發(fā)射器20與所述表面肌電傳感器10的連接可以為直接連接也可以為間接連接，間接連接的形式為所述信號發(fā)射器20通過所述信號處理器15與所述信號發(fā)射器20相連接，所述信號處理器15位于所述表面肌電傳感器10與所述信號發(fā)射器20之間，所述節(jié)奏發(fā)生器30用于產(chǎn)生特定節(jié)奏，比較器40與所述信號發(fā)射器20以及所述節(jié)奏發(fā)生器30相連接，所述比較器40用于接收所述肌電信號以及所述特定節(jié)奏，并將所述肌電信號與所述特定節(jié)奏進行比較以確定二者是否匹配；呈現(xiàn)器50與所述節(jié)奏發(fā)生器30以及所述比較器相連接，配置用于接收并向用戶呈現(xiàn)所述特定節(jié)奏，并且當(dāng)所述肌電信號與所述特定節(jié)奏匹配時，給出正反饋，并且當(dāng)所述肌電信號與所述特定節(jié)奏未匹配時，給出負反饋。
[0022]所述信號發(fā)射器20與所述比較器40相連接，所述比較器40以及所述節(jié)奏器30連接所述呈現(xiàn)器50，所述呈現(xiàn)器50為智能手機、智能平板、電腦、PDA、智能可穿戴設(shè)備(例如智能手表，智能手環(huán)，智能眼鏡)等，所述比較器40接收所述肌電信號以及所述節(jié)奏發(fā)生器30產(chǎn)生的特定節(jié)奏，然后把所述肌電信號與所述特定節(jié)奏相比較以確定二者是否匹配，所述呈現(xiàn)器50用于接收并向用戶呈現(xiàn)所述特定節(jié)奏，并且當(dāng)所述肌電信號與所述特定節(jié)奏匹配時，給出正反饋，并且當(dāng)所述肌電信號與所述特定節(jié)奏未匹配時，給出負反饋。比如音樂演奏應(yīng)用，所述節(jié)奏發(fā)生器30根據(jù)演奏音樂的節(jié)奏出現(xiàn)的節(jié)拍提示定為特定節(jié)奏，用戶根據(jù)所述呈現(xiàn)器50呈現(xiàn)的節(jié)拍提示進行響應(yīng)，響應(yīng)傳到所述比較器40，所述比較器40上的響應(yīng)與所述節(jié)奏發(fā)生器30的節(jié)拍提示相比較，匹配時，所述呈現(xiàn)器50給出正反饋，如“滴答”聲音或紅燈亮的信號；不匹配時，所述呈現(xiàn)器50則給出負反饋，如“蜂鳴”聲音或黃燈亮的信號。又比如跑酷游戲應(yīng)用，所述節(jié)奏發(fā)生器30把跑酷游戲應(yīng)用中的各式障礙物定為特定節(jié)奏，用戶根據(jù)所述呈現(xiàn)器50呈現(xiàn)的各式障礙物進行響應(yīng)躲避障礙物，響應(yīng)傳到所述比較器40，所述比較器40上的響應(yīng)與所述節(jié)奏發(fā)生器30的特定節(jié)奏即各式障礙物相比較，匹配時，所述呈現(xiàn)器50給出正反饋，如“滴答”聲音或紅燈亮的信號；不匹配時，所述呈現(xiàn)器50則給出負反饋，如“蜂鳴”聲音或黃燈亮的信號。所述便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)通過所述節(jié)奏器30、比較器40和呈現(xiàn)器50使得用戶不斷強化、鍛煉目標肌肉或肌群，熟練運動神經(jīng)對于目標肌肉的操控和抑制肌肉的錯誤收縮達到平衡對抗肌群的效果，又具有極高的互動性、智能性和趣味性，提升了用戶堅持長期治療的意愿以達到自主治療的效果。
[0023]本實用新型所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)中，所述便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)進一步包括信號處理器15，如圖1所示，所述信號處理器15連接在所述表面肌電傳感器10與所述信號發(fā)射器20之間。所述表面肌電傳感器10從體表采集到肌電信號，所述肌電信號經(jīng)過放大、轉(zhuǎn)化、平滑、方波化處理后得到的第二電信號，然后把第二電信號傳送給所述信號處理器15 ;所述信號處理器15與所述信號發(fā)射器20相連接，所述信號處理器15把第二電信號轉(zhuǎn)化為第一數(shù)字信號，把所述第一數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)值積分再平均算法得到第二數(shù)字信號，然后把所述第二數(shù)字信號傳送給所述信號發(fā)射器20。
[0024]本實用新型所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)中，所述表面肌電傳感器信號采集器10包括電極感應(yīng)器11、信號放大電路12、信號全波整流電路13和信號平滑電路14。如圖2所示，所述表面肌電傳感器信號采集器10包括電極感應(yīng)器11、信號放大電路12、信號全波整流電路13和信號平滑電路14，所述電極感應(yīng)器11與所述信號放大電路12相連接，所述電極感應(yīng)器11包括參考電極、肌肉中端電極和肌肉末端電極，所述電極感應(yīng)器11把從體表獲取的第一電信號傳輸給所述信號放大電路12，所述信號放大電路12把第一電信號放大后傳送給所述信號全波整流電路13，所述信號全波整流電路13與所述信號平滑電路14相連接，所述信號全波整流電路13把交流電轉(zhuǎn)化為直流電，把直流電信號傳送給所述信號平滑電路14，所述信號平滑電路14把直流電信號平滑化和方波化后得到第二電信號傳輸給所述信號處理器15。
[0025]本實用新型所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)中，所述信號處理器15包括A/D轉(zhuǎn)換器15-1和數(shù)字信號處理器15-2，所述A/D轉(zhuǎn)換器15_1與所述數(shù)字信號處理器15-2相連接。如圖3所示，所述信號處理器15包括A/D轉(zhuǎn)換器15_1和數(shù)字信號處理器15-2，所述A/D轉(zhuǎn)換器15-1與所述數(shù)字信號處理器15-2相連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器15_1把從上述信號平滑電路14傳送過來的第二電信號轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號，然后把第一數(shù)字信號傳送給所述數(shù)字信號處理器15-2，所述數(shù)字信號處理器15-2把第一數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)值積分再平均的算法處理得到第二數(shù)字信號，并把第二數(shù)字信號傳送給所述信號發(fā)射器20。
[0026]本實用新型所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)中，進一步包括遠程監(jiān)測器60。所述遠程檢測器60與所述呈現(xiàn)器50相連接，所述呈現(xiàn)器50得到的與用戶互動產(chǎn)生的反饋結(jié)果通過無線發(fā)送到所述遠程檢測器60，醫(yī)生可以通過所述遠程檢測器60上的反饋結(jié)果得知用戶的肌肉恢復(fù)狀況，從而制定出不同的治療階段。
[0027]本實用新型所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)中，所述電極感應(yīng)器11的數(shù)量至少為一個。所述電極感應(yīng)器11的數(shù)量至少為一個，所述電極感應(yīng)器11的數(shù)量越多，從體表采集到的電信號就越多，有利于治療工作的操作。
[0028]本實用新型所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)中，所述信號發(fā)射器為無線發(fā)射器。無線發(fā)射器為藍牙、紅外發(fā)射器或WiFi，藍牙最重要的特性是省電，極低的運行和待機功耗可以使一粒紐扣電池連續(xù)工作數(shù)年之久，其主要的優(yōu)點為:超低的峰值、平均和待機模式功耗；低成本；無線覆蓋范圍增強；完全向下兼容和低延遲(APT-X)。所述信號發(fā)射器優(yōu)選為藍牙。
[0029]本實用新型所述便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)便于攜帶，并使得醫(yī)生或治療師能夠遠程監(jiān)控，方便用戶在更多的地點進行治療，治療時身體姿勢更加自由，并且能夠與用戶進行趣味互動，使漫長的治療過程不再枯燥，提升用戶堅持長期治療的意愿。
[0030]應(yīng)該注意的是，上述實施例對本實用新型進行說明而不是對本實用新型進行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計出替換實施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本實用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計算機來實現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件項來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，其特征在于包括:表面肌電傳感器(10)、信號發(fā)射器(20)、節(jié)奏發(fā)生器(30)、比較器(40)以及呈現(xiàn)器(50)，其中， 所述表面肌電傳感器(10)配置用于采集用戶的肌電信號； 所述信號發(fā)射器(20)與所述表面肌電傳感器(10)相連接，配置用于接收并發(fā)射所述肌電信號； 節(jié)奏發(fā)生器(30)，所述節(jié)奏發(fā)生器配置用于產(chǎn)生特定節(jié)奏； 比較器(40)與所述信號發(fā)射器(20)以及所述節(jié)奏發(fā)生器(30)相連接，配置用于接收所述肌電信號以及所述特定節(jié)奏，并將所述肌電信號與所述特定節(jié)奏進行比較以確定二者是否匹配； 呈現(xiàn)器(50)與所述節(jié)奏發(fā)生器(30)以及所述比較器(40)相連接，配置用于接收并向用戶呈現(xiàn)所述特定節(jié)奏，并且當(dāng)所述肌電信號與所述特定節(jié)奏匹配時，給出正反饋，并且當(dāng)所述肌電信號與所述特定節(jié)奏未匹配時，給出負反饋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括信號處理器(15)，所述信號處理器(15)連接在所述表面肌電傳感器(10)與所述信號發(fā)射器(20)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，其特征在于:所述表面肌電傳感器(10)包括電極感應(yīng)器(11)、與所述電極感應(yīng)器(11)連接的信號放大電路(12)、與所述信號放大電路(12)連接的信號全波整流電路(13)和與所述信號全波整流電路(13)連接的信號平滑電路(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，其特征在于:所述電極感應(yīng)器(11)包括參考電極、肌肉中端電極和肌肉末端電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，其特征在于:所述信號處理器(15)包括A/D轉(zhuǎn)換器(15-1)和數(shù)字信號處理器(15-2)，所述A/D轉(zhuǎn)換器(15_1)與所述數(shù)字信號處理器(15-2)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括遠程監(jiān)測器(60)，所述遠程監(jiān)測器(60)與所述呈現(xiàn)器(50)相連接，配置用于接收所述呈現(xiàn)器(50)的反饋結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，其特征在于:所述電極感應(yīng)器(11)的數(shù)量至少為一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式肌電信號肌肉康復(fù)治療系統(tǒng)，其特征在于:所述信號發(fā)射器(20)為無線發(fā)射器。
【文檔編號】A61B5/11GK204158391SQ201420532252
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】程石, 葛力, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:程石, 葛力