本发明涉及一种用于建立肌肉电刺激协议的过程和使用所述协议的便携式肌肉电刺激设备，所述过程和设备被用来恢复一般地用户且更特别地物理活动从业者和运动员的肌肉性能。本创新过程和设备使得其可以在运动场中、物理或体育实践场地中的用户的肌肉恢复中使用，具有友好且直观的接口以及加速物理活动从业者的肌肉恢复的创新电刺激协议。
背景技术：
：：电刺激的使用在医疗和体育实践中被很好地确立为用于身体训练的有价值的治疗资源和辅助资源。不同的刺激参数产生不同的生物效果，诸如不同病因的痛觉过敏、正常和去除神经支配肌肉的肌肉过度生长、肌肉阻力和强度的增加以及变松和肌肉松弛的控制。关于物理活动的性能，涉及到的肌肉系统以与锻炼的强度和持续时间成正比的方式逐渐地失去其功能。因此，发生肌肉能量储备的耗尽、乳酸的累积和收缩。从7-10hz的电刺激的施加促进肌肉中的毛细血管舒张并增加溃疡中的血流。较低的频率具有放松的效果并促进内啡肽释放。与特殊饮食相关联的电刺激增加能量输入并加速肌肉糖原储备的重定位。经由神经的主动肌肉恢复的概念在于在一段时间的高强度运动性能之后的适度锻炼。电刺激已经显示出血流的增加和肌肉群的恢复。电刺激还已证明将增加由维持的血管舒张和由肌肉收缩本身进行的葡萄糖捕获。一般而言，可以将电刺激设备划分成两大类：由电力网供电的工作台设备以及由电池供电的便携式设备。对于工作台设备的使用而言，必须使用户移动至器械在该处可用的地点。相反地，在便携式设备的情况下，可以将设备移动至治疗的施加地点，因此允许例如在体育训练场地中的现场刺激。在现有技术中已知的肌肉电刺激设备中，让我们提到在文献us4.832.033、us6.507.757、us8.565.888和us8.620.438中公开的那些。许多多特征便携式设备在市场中可用，通过可变复杂性的界面操作。这些设备通常由专家(理疗师或教练)操作，运动员不参与操作。所述设备可以应用多个电刺激协议，但是其尺寸对于供在现场中使用而言仍不是非常方便的。此外，此类设备难以设置，因为其界面并不是用户友好的。另一方面，用于在体育训练中使用这些设备的环境条件就温度、机械振动和湿度而言是相当严格的。此外，当前可用设备具有相对低的强度，对高温和振动具有相对低的抵抗力，并且不是水密的，易受潮湿。所有这些因素组成了本领域中已知的设备的严重缺点。技术实现要素：为了解决普通设备的缺点，本发明人已经开发了一种创新肌肉电刺激协议，其以特定参数提供电刺激的串行施加以获得增加的肌肉血流、肌丝层的主动恢复并促进肌肉系统放松。这个新协议经证明能够显著地反转由于肌肉疲劳而引起的运动性能的下降。这是加速肌肉恢复的创新方式，具有很大的使用和市场潜力。市场上的某些可编程工作台设备可以最终适合于应用在本文中开发的创新协议。然而，现有工作台设备涉及到局限于受过训练的专业人员的复杂操作，并且不能移动至在其中执行体育训练的室外环境。进而，在市场中可用的便携仪设备是不是像工作台设备一样可编程的，并且因此其不能应用在本文中开发的创新协议。因此，本发明的目标人群(亦即，体育活动的从业者)将不会带着任何上述种类的本领域中已知的任何设备。因此，本发明人还发明了一种新的便携式肌肉电刺激装置，其能够以便携式电池供电方式应用开发的电刺激协议，并且具有比在市场中发现的产品好得多的可用性。所述设备是自应用的且具有低成本，具有用于在对应于在各种锻炼和体育模式中强力需要的大肌肉群的解剖区域中的在体育活动和运动员中使用的特定电子装置和机械设计。此类设备使得能够在门诊环境或体育馆外面使用此资源，将其使用扩展到场地，在其中执行锻炼、测试或比赛的环境中，针对专业运动员和旨在改善其性能的业余运动员两者。正在讨论中的设备还具有作为附加特征的高度稳健性，并且可以在普通设备不能忍受的极端环境条件中使用。由于在聚合物的单片块体中包括模拟数字电路的创新解决方案，本文中开发的设备可抵抗潮湿及电和机械振动。另一方面，正在讨论中的设备是相当具有人类工效的，因为其被开发成在大多数体育锻炼的训练中所涉及到的主要肌肉群的主要解剖区域中使用。此外，这种新型设备的便携性高于本领域中已知的普通设备，其生产成本较低，并且其生成过程是优化的，允许其以标准化质量批量生产，并且由于不存在其敏感区域与外部环境的接触的事实而提供较长的使用寿命。附图说明为了了补充本描述，为了更好地理解本专利的主题的特性，本说明书随附了一组图，其中以举例且非限制性的方式表示以下各项：—图1是示出了个体的左侧和右侧之间的大腿肌肉的每个单独群组的平均体素量的比，即在根据新型电刺激协议并且使用此创新电刺激设备来施加肌肉电刺激之前和之后获得的比；—图2是根据本新型电刺激协议并使用本创新电刺激设备的最大电刺激循环的图形表示；—图3和4分别地从顶部视角和底部视角示出了正在讨论中的设备；—图5是所述设备的分解图；—图6示出了通过部分和放大剖面的设备；—图7是所述设备的框图，示出了其内部电气组件；—图8是本创新设备的电方案；—最后，图9是具体地针对本创新电刺激协议开发的软件的流程图。具体实施方式本专利涉及一种“processforestablisihingamuscularelectrostimulationprotocol,andtherespectiveportablemuscularelectrostimulationequipmentusingsaidprotocol”，所述过程和设备被用来恢复一般地用户且更特别地物理活动的从业者和运动员的肌肉性能。最初，关于“processforestablishingamuscularelectrostimulationprotocol”，所述过程用特定参数提供电刺激(或脉冲)的串行施加，以获得肌肉血流的增加、肌丝层的主动恢复和被刺激肌肉系统的放松。为了实现此新型肌肉电刺激协议，在有和没有电刺激的情况下对运动员执行使用数字式运动捕捉设备的定量运动学研究。经历电刺激的运动员显示出不同参数的性能的显著改善以及50％的动力增加。虽然在经历电刺激的运动员的性能改善中识别到主动的肌肉恢复，但必须使用客观地证明此肌肉恢复增益的方法。具有spectict的肌肉灌注闪烁扫描术(使用具有technetium-99m(sestamibi-99mtc的methoxyisobutylisonitrilisedradiopharmacol作为显迹物))证明了肌肉灌注方面的差异，因为其通常被用来评估休息时和锻炼之后物理学身体或药理学的心肌灌注。在其首先在心肌闪烁扫描术中使用的程度上，sestamibi-99mtc一般地被用来识别高细胞新陈代谢组织。sestamibi-99mtc6是通过由于细胞的跨膜电转运电位而经由线粒体膜的被动扩散的具有高新陈代谢和高线粒体含量的活细胞中的亲脂性阳离子会聚。因此，通过开创性实验，本发明人能够确定将经由客观参数来增加增加血流和肌肉群的恢复的电刺激能力，通过放射性同位素成像将此增益量化。在实验阶段中，使运动员经受右大腿的肌肉群的以下刺激协议达25分钟：a)8hz的频率，其引起血管舒张，增加肌肉血流；b)30hz的频率，其在不补充1型纤维的情况下促进更大能量消耗的主动肌肉恢复：c)2hz的频率，其具有放松效果。作为负责阻力的1型纤维具有糖原储存的高消耗，其预期将比其它肌肉纤维更快速地补充其能量储备。此外，2-8hz的频率也促进内啡肽和脑髓苷释放，其具有抗焦虑和止痛效果，导致运动员的心理改善。在两个时刻执行使用放射性药物sestamibi-99mtc的具有spectict的肌肉灌注闪烁扫描术：在运动员的紧绷肌肉的电刺激之前和电刺激之后20分钟。在两个研究中遵循相同的获取参数。通过具有spectict(symbia，西门子)的双镜头闪烁相机来执行图像获取。在肌肉电刺激之前和之后两侧地在股直肌、股内肌和股外肌中手动地描绘基于体素的感兴趣区域(voi)。仅在右侧大腿上执行肌肉电刺激的施加，并且然后比较两个大腿。voi设计是基于ct解剖数据。附图1示出了右侧和左侧的肌肉之间的用于每个单独肌肉群(股直肌、股内肌和股外肌)的平均计数比。此比是在休息期间且在肌肉电刺激之后获得的。所述图1的图中所示的结果示出了ems之后的sestamibi-99mtc捕捉中的显著增加，其指示电刺激之后的肌肉血流的很大增加。在绝对计数中，此捕捉增加在某些情况下达到在ems之后高7倍的值。在科学文献中或专利数据库中都不能找到类似协议。这是用以促进肌肉恢复的创新模式，具有很大的使用和市场潜力。因此，在手动地调节初始刺激强度直至获得足以发起肌肉收缩的最佳强度(其可以在0vp-p与60vp-p(具有500ω电荷)之间改变)时，本创新协议涉及到以下步骤：—步骤1：电脉冲的第一子循环的自动施加(经由嵌入式软件)，其宽度范围在100μs与400μs之间，优选地260μs，其频率范围在4hz和12hz之间，优选地8hz，并且其振幅范围在0v与100v之间(具有500ω电荷)，优选地在0v与60v之间(具有500ω电荷)，经皮，达到在1与20分钟之间的时段，以获得肌肉血管舒张(血管舒张阶段)；—步骤2：电脉冲的第二子循环的自动施加(经由嵌入式软件)，由脉冲突发组成，脉冲具有范围在100μs与400μs之间的宽度，优选地260μs，具有范围在20hz与40hz之间的频率，优选地30hz，并且具有范围在0v与100v之间(具有500ω电荷)、优选地范围在0与60v之间(具有500ω电荷)的振幅，在范围从1至20分钟的时段期间，也经皮，针对低能耗的肌纤维的区别活化，旨在恢复所有肌纤维中的能量物质的储备，包括高消耗的那些(恢复阶段)；此子循环涉及到从0v(具有500ω电荷)至最初由用户设定的值的达1秒的向上强度斜坡，后面是保持该最大振幅达4秒的平稳状态，后面是从由用户设定的值至0v(具有500ω电荷)达1秒的向下强度斜坡；在每个脉冲突发之间插入优选地4秒的刺激暂停，，在总共从1至20分钟之间，其被重复多次；以及—步骤3：电脉冲的第一子循环的自动施加(经由嵌入式软件)，其宽度范围在100μs与250μs之间，优选地180μs，其频率范围在1hz和3hz之间，优选地2hz，并且其振幅范围在0v与100v之间(具有500ω电荷)，优选地在0v与60v之间(具有500ω电荷)，也经皮，达到在1与5分钟之间的时段，以获得肌肉系统放松(放松阶段)；在所述三个电刺激阶段(步骤1、2和3)结束时，(经由嵌入式软件)发生设备的自动关掉。在该过程的三个电刺激阶段(步骤1、2和3)中，电脉冲可以具有正方形、不等边四边形的或三角形状，优选地梯形。此外，在该过程的三个电刺激阶段(步骤1、2和3)中，电脉冲可以具有双相或单相形态，优选地不对称双相。此外，根据本创新“processforestablishingamuscularelectrostimulationprotocol”，所述三个电刺激阶段(步骤1、2和3)可以显示出不同的持续时间，其中，图2中所示的长电刺激循环设想针对各步骤和总时间中的每一个公开的最大持续时间。为了在各种运动模式中使用，提供针对每种使用情况优化的具有较短持续时间的循环和子循环。因此，在长电刺激循环(图2)期间，步骤1(血管舒张阶段)持续10分钟，步骤2(恢复阶段)持续10分钟；并且步骤3(放松阶段)持续5分钟。可以根据多样化运动模式内的用户的特定需求来修改子循环，设想血管舒张、恢复和放松的区别需要。这全部在由测试、比赛和训练的持续时间提供的时限内。根据需要，本创新过程公开了与食物补充相结合的电刺激循环的使用，以从运动性能获得最大恢复效果。并且根据需要，本创新过程还公开了与药物相结合的电刺激循环的使用，以增加其在身体的被刺激区域中的组织浓度。关于本创新“portablemuscularelectrostimulationequipment”，在附图3至图6中详细地示出了所述设备。所述设备(1)由基本上平行六边形的、水密的、用柔性聚合物或硅树脂模制而成的单体式机柜(2)组成，在其内部存在电子组件(3)，由具有相同形状、也由柔性聚合物或硅树脂模制而成、由两半水密部分(3a)和(3b)形成的主体组成，在所述两半之间存在具有小型化技术的印刷电路板(4)，承载电子电路和负责刺激参数的自动化控制的微控制器；在内部电子模块(3)的两半(3a)和(3b)之间还存在由一个或多个电池(5)组成的电源，该电池可以是镍镉(nicd)、镍金属氢化物(nimh)或锂离子(li离子)电池、优选地是锂离子(li离子)电池。所述印刷电路板(4)使用表面安装技术(smt)。在机柜(2)的外部下表面中，存在主电极(6)，同时，从所述机柜(2)的远侧中的一个开始延伸，存在两个电导体线缆(7)，在其末端处存在两个卫星电极(8)，所述三个电极(6)和(8)在其各面中的一个上(更具体地在其面对患者或运动员身体的面上)具有自粘式凝胶板，用于在将对其肌肉进行电刺激的身体的各种区域中的施加和固定。可调整条带(9)从机柜(2)的外部下表面的非远侧边缘开始延伸，其中，所述条带(9)可以用来将设备(1)围绕着患者或运动员的上肢和下肢固定。在机柜(2)的外部上表面中，存在控制面板(10)，其具有电源按钮(11)和两个强度选择按钮(12)(一个用以增加强度且一个用以减小强度)。在接通设备时，用户通过所述按钮(12)来调节理想强度，直至存在足以发起肌肉收缩的强度为止，其如前所述地从0vp-p至60vp-p变化(具有500ω电荷)。在强度增加或减小的每次“点击”时，发生3v的变化(具有500ω电荷)。图7的框图图示出本创新设备的电子模块的内部组件，即：电源模块(13)、递升调节器模块(14)、微控制器模块(15)、电源密封模块(16)、升压源模块(18)、h桥模块(19)以及电极输出模块(20)。下面将连同本创新的电设备的描述一起详细地解释这些模块，在图8中示出。如在所述图8中验证的，电路(21)(其指的是电源模块(13))为所有其它电路供应由电池供应的电压。当来自电源按钮的信号使mosfet“q2”饱和时，这将使mosfet“q4”饱和，激励电路(22)，其指的是递升调节器模块(14)。电路(22)具有“q5”递升调节器模块，其获取电池的电压并将其提升至3.3v。此输出电压被电容器“c6”滤波，并且然后供应给电路(26)并对微控制器供电。在电路(23)(其指的是微控制器模块(15))中，存在负责控制设备的所有功能的微控制器“u1”。一旦其已被供电，则“d3”led在间歇方式下闪烁以指示设备的操作。此外，微控制器然后监视电源按钮和强度控制按钮的信号，向“q1”发送pwm信号，发送用以控制h桥的信号，并且还向电路(24)中的“q3”发送信号，其指的是电源密封模块(16)，负责保持电路(21)的mosfet“q4”饱和，这使得不需要使电源按钮被按下以允许设备保持被激励。电路(25)(其指的是强度调节模块(17))由控制电刺激的强度的两个按钮组成，一个按钮用以增加强度且另一个用以减小强度。这些信号被发送到微控制器(23)且然后嵌入式软件改变被发送到电路(26)的pwm信号。电路(26)(其指的是升压电源模块(18))是升压型dc/dc转换器，其功能是将3.3v的电压范围升压至在电刺激中将使用的水平。转换器被电路(25)的强度调节按钮通过施加于mosfet“q1”的pwm信号控制，并且输出电压通过电容器“c1”被发送到电路(27)。电路(27)(其指的是h桥模块(19))具有在电极中释放储存在升压源的电容器“c1”中的能量的功能。另一特征是使流过这些电极的电流的极性反转，所述反转根据由微控制器发射的数字信号发生。从h桥输出的脉冲的宽度还被控制极性反转的相同信号控制，并且然后，这些刺激最后通过图8中的方框(28)所表示的电极被传导至用户，该方框(28)指的是图7的框图中的电极输出模块(20)。图9是具体地针对本创新肌肉电刺激协议开发的软件的流程图。如前所述，本创新“portableequipmentofelectrostimulation”是自适用的，亦即，其可以由运动员自己或者由体育活动从业者安装在其身体中，在对应于在各种训练和运动模式中被强烈锻炼的主要肌肉群的解剖区域中，而不需要特殊化专业人员(理疗师或技术人员)的辅助。讨论中的设备具有高度的稳健性和水密性，取决于用来制造外部机柜(1)和内部电子单元(2)的聚合物材料，其容纳电路(模拟和数字电路)和电源。此类设备因此高度抗电和机械振动和潮湿，因此提供了更长的使用寿命。所有这些连同其低成本一起使得此设备能够在户外使用(在门诊机构或体育馆外面)，将其使用扩展到现场，在其中执行锻炼、测试或比赛的环境中。另一方面，正在讨论中的设备具有人类工效构造以及优于本领域中已知的普通便携式设备的便携性。由于遍及本说明书报告的所有特性，这些创新便携式肌肉电刺激协议和便携式肌肉电刺激设备在技术上和功能上是有利的，胜过迄今已知的常规过程和设备，并且因此应得到本专利赋予的保护。当前第1页12当前第1页12