一种具有经皮神经电刺激性能的护膝

1.本实用新型涉及护膝装置领域，特别是涉及一种具有经皮神经电刺激性能的护膝。


背景技术：

2.在运动和康复治疗时，通常需要使用护膝产品对膝关节起到安全支撑和保护作用，特别对于膝骨性关节炎患者。膝骨性关节炎(koa)是膝关节的局部损伤及炎症和慢性劳损引起关节面软骨变性，软骨下骨板反应性骨损，导致膝关节出现一系列症状和体征。膝骨性关节炎的患病率与患者的年龄、性别、民族及地理因素有关，现代医学认为骨性膝关节炎是多种因素综合作用的结果，主要因素有软骨基质合成和分解代谢失调、软骨下骨板损害使软骨失去缓冲作用、关节内局限性炎症等。我国膝关节症状性骨关节炎的患病率达8.1％，65岁以上群患病率为50.0％。
3.在中国专利cn201521089985.6中，介绍了一种理疗护膝，其中其是在护膝本体的两侧分别设置有一个相对于护膝本体的对角线对称的长绑带，两个长绑带可分别捆绑膝盖上部和膝盖下部，可分段收紧，由于是分成两节，因此，对膝盖的弯曲运动所带来的干扰小，捆绑服帖，方便运动，支撑效果好，然而在本领域的技术人员在实际操作中发现：目前，公知的护膝产品构造大多是由自粘式复合料(俗称潜水料)制成，为可围绕在膝盖部位进行捆绑收紧的带形材料。除了形状有些不同之外，原理基本都是一样，起收紧捆绑、固定、支撑作用，并无其它治疗功能，且在使用时，均需要外接电源，这样使得使用者的移动范围和动作幅度受到电线长度的限制，很难在移动中进行使用，降低了经皮神经电刺激的功能，因此不能满足部分膝部不适人群的保健治疗要求。cn202021446493.9公开了一种可加热的导电脉冲护膝通过设置有按摩电极，通过按摩电极能够对膝盖上的相关穴位进行刺激，从而能够缓解膝盖部位的疾病，通过将电源线插在移动电源上能够给电热丝进行供电，通过该方式能够使得气温较低时通过电热丝的加热起到加热保温的效果，这种需要电源线的结构非常不方便行动和携带，效果也不一定显著。
4.临床上也在使用埋针法(tea)和电针法(ea)作为补充和替代疗法缓解 koa的疼痛。tea和ea结合针灸刺激和电刺激的应用，在针内嵌入一根线进入穴位，在传统针刺刺激作用的基础上，通过埋线产生持续刺激作用，用来缓解肌肉骨骼疼痛。但是，暂无权威的研究结果证实穴位是否存在，也无明确证据说明tea和ea具备改善koa的疗效。tea和ea疗法并不具备广适性，其缺点包括：1.需要患者在专业的诊疗机构、使用专门的诊疗设备治疗；2.对从业人员技术要求高，需要识别适宜针刺位置的选择和深度、选择合适的电刺激条件；3.并非所有患者都可以适应针刺的疼痛，针刺的安全性也有待考究。其他理疗方式诸如按摩、推拿、冷热敷等手段，并无明确证据说明其有效性；且以上手段所需经济成本高、使用不便，相关手法无统一标准，患者个体耐受性不同，无法完成规律、有效的健康管理，有时甚至会导致病情加重。
5.经皮神经电刺激(transcutaneous electrical nervestimulation,tens)是通
过皮肤将特定的低频脉冲电流输入人体刺激神经达到镇痛的无损伤性治疗方法，也称为周围神经粗纤维电刺激疗法。tens 不同于tea和ea，是一种无创、有效的辅助治疗手段。tens能够通过调节刺激强度、频率和时间，影响感觉传入通路的神经，起到镇痛的效果。目前基础研究中tens的应用，主要应用于减轻疼痛，具有较好的镇痛效果。经检索，现有技术还没有将经皮神经电刺激应用于膝关节的治疗中，还没有现有技术将经皮神经电刺激应用于膝关节的体表神经投影中的装置，更没有可产生弱小电流并储存起来并放电的结构，避免经常更换电池或充电，使用起来非常不便。而且人们都不希望可穿戴设备使用时要时刻关注电池的电量，同时物联网中用到的大量无线传感器也需要电池供电，而这些设备所需要的电量都比较小，比如无线传感器，所需要工作的电量在毫瓦级别。因此，研究者开始考虑利用周围的各种环境能源，如人们身边微小的振动、光、热和电磁波等都可以被收集起来并转换为电能，用来替换设备必不可少的电池，一来可以让系统更持久的运行而无须更换电池，另外还可以为设备节省大量的电池，从而使系统更加环保。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种具有经皮神经电刺激性能的护膝。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种具有经皮神经电刺激性能的护膝，包括护膝本体，所述护膝本体的一侧固定有长绑带，且所述护膝本体的中部设置有经皮神经电刺激结构，所述的经皮神经电电刺激结构包括发电装置、脉冲放电元件和多组电极贴片，每组所述电极贴片位于人体膝部的股神经皮支、闭孔神经、隐神经、髌神经的神经体表投影的相应区域内，其中对应髌骨神经体表投影的电极贴片位于膝盖的正前方，对应股神经皮支、闭孔神经、隐神经体表投影的电极贴片分别位于髌骨神经体表投影的电极贴片的正上方、斜上方和斜下方，所述的电极贴片为椭圆状，所述发电装置与蓄电池和电容连接，所述电极贴片的一端与控制组件电性连接，所述发电装置包括接触织物、升压元件和脉冲放电元件，所述接触织物与升压元件和脉冲放电元件电性连接，所述接触织物包括纳米摩擦发电织物和非导电织物，所述纳米摩擦发电织物的内侧固定有多组电极贴片，所述纳米摩擦发电织物和非导电织物之间相互摩擦形成正负极电路。
8.优选地，所述非导电织物固定于护膝本体的内侧，所述纳米摩擦发电织物的面积小于非导电织物。
9.优选地，所述纳米摩擦发电织物的内侧开设有活动孔，所述活动孔的外侧为刺毛面，所述刺毛面与电极贴片内圈的圆毛面固定。
10.优选地，所述纳米摩擦发电织物由聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、碳纳米管材料或者石墨烯材料纺织而成，所述的非导电织物可由涤纶、丙纶、氨纶、腈纶、丝、棉纺织而成。
11.优选地，所述长绑带的末端设置有锁头，所述护膝本体的一侧设置有定位杆。
12.优选地，控制组件位于长绑带外侧，包括启闭开关和电压调整组件，所述电压调整组件中设置有调大和调小按钮，且其顶端设置有“+”和“—”，所述启闭开关设置于电压调整组件之间。常用的控制组件一般设置在护膝本体上，但是厚度会增加，不方便膝关节运动，从而使舒适度减少。本装置通过排线设置在绑带上，解决了此问题。
13.优选地，所述蓄电池为具有充放电功能的电流电压存储结构，可以为微型碱性电池和微型锂电池中的一种。
14.与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：
15.1、本装置中，每组所述电极贴片位于人体膝部的股神经皮支、闭孔神经、隐神经、髌神经的神经体表投影的相应区域内，其中对应髌骨神经体表投影的电极贴片位于膝盖的正前方，对应股神经皮支、闭孔神经、隐神经体表投影的电极贴片分别位于髌骨神经体表投影的电极贴片的正上方、斜上方和斜下方，所述的电极贴片为椭圆状。椭圆状的电极贴片更易于人体膝部的股神经皮支、闭孔神经、隐神经、髌神经的神经体表投影区域贴合，更好地刺激膝关节神经体表投影区域，促进细胞增殖和分化，减少炎症因子的分泌，从而达到抗炎、镇痛的目的。
16.2.本装置中，通过设置的接触织物结构，在使用者日常穿戴时，可以通过其中的纳米摩擦发电织物和非导电织物之间进行摩擦，其中的产生的弱小电流，通过电容器收集，并在蓄电池内进行存储，再经过升压元件，脉冲释放元件处理释放，并通过控制组件和电极贴片结构进行放电，在膝部的指定位置进行刺激，对膝部的经皮神经进行理疗，从而达到镇痛和保健的效果。
17.3.本装置中，通过设置的控制组件，使用者可以通过其中的电压调整组件对经过电极贴片内的电流和电压进行调整，具有调节电极输出的波形、频率及电流强度，对患者产生不同程度的刺激，进而起到对患者疼痛的治疗和缓解作用，通过控制单元调节单个电极贴片的脉冲大小，可以充电蓄电或放置微型碱性或锂电池使用。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为本实用新型的护膝本体的结构示意图；
20.图3为本实用新型的接触织物的结构示意图；
21.图4为本实用新型的电极贴片的结构示意图；
22.图5为本实用新型的结构流程框图；
23.图6为本实用新型控制组件的结构图；
24.其中：1、护膝本体；2、长绑带；3、锁头；4、定位杆；5、刺激结构； 51、接触织物；511、纳米摩擦发电织物；512、非导电织物；513、活动孔； 514、刺毛面；52、蓄电池；53、电容；54、升压元件；55、脉冲放电元件； 56、电极贴片；561、圆毛面；562、髌骨神经体表投影的电极贴片；6、启闭开关；7、电压调整组件。
具体实施方式
25.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。
26.实施例一:
27.如图1-6所示，本实用新型提供一种具有经皮神经电刺激性能的护膝，包括护膝本体1，护膝本体1的一侧固定有长绑带2，且护膝本体1的中部设置有经皮神经电刺激结构5，所述的经皮神经电刺激结构5包括发电装置、脉冲放电元件55和多组电极贴片56，发电装置
与蓄电池52和电容53连接，电容器53主要用于收集纳米摩擦发电织物511和非导电织物512相对运动时摩擦所产生的电能，发电装置中包括接触织物51、升压元件54和脉冲放电元件55，接触织物51与升压元件54和脉冲放电元件55电性连接，升压元件54用于交变电压的转换，为电容53的蓄电提供充足的动力，接触织物51中包括纳米摩擦发电织物511和非导电织物512，纳米摩擦发电织物 511的内侧固定有多组电极贴片56，电极贴片56的一端与控制组件电性连接，纳米摩擦发电织物511和非导电织物512之间相互摩擦形成正负极电路。每组所述电极贴片56位于人体膝部的股神经皮支、闭孔神经、隐神经、髌神经的神经体表投影的相应区域内，其中对应髌骨神经体表投影的电极贴片562位于膝盖的正前方，对应股神经皮支、闭孔神经、隐神经体表投影的电极贴片分别位于髌骨神经体表投影的电极贴片562的正上方、斜上方和斜下方，所述的电极贴片56为椭圆状。非导电织物512固定于护膝本体1的内侧，纳米摩擦发电织物511的面积小于非导电织物512。面积较大的非导电织物512可以直接缝制在护膝本体1内，较小的纳米摩擦发电织物511可以在人体膝部的带动下与非导电织物512进行摩擦，产生电能，进而被电容53收集，并在蓄电池52内进行存储。纳米摩擦发电织物511 的内侧开设有活动孔513，活动孔513的外侧为刺毛面514，刺毛面514与电极贴片56内圈的圆毛面561固定。纳米摩擦发电织物511由聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、碳纳米管材料或者石墨烯材料纺织而成，所述的非导电织物512可由涤纶、丙纶、氨纶、腈纶、丝、棉纺织而成。
28.通过设置的接触织物51结构，在使用者日常穿戴时，可以通过其中的纳米摩擦发电织物511和非导电织物512之间进行摩擦，其中产生的弱小电流，通过电容器53收集，并在蓄电池52内进行存储，再经过升压元件 54，脉冲释放元件55处理释放，并通过控制组件和电极贴片56结构进行放电，在膝部的指定位置进行刺激，对膝部的经皮神经进行理疗，从而达到镇痛和保健的效果。长绑带2的末端设置有锁头3，护膝本体1的一侧设置有定位杆4。控制组件位于长绑带2外侧，中包括启闭开关6和电压调整组件7，电压调整组件7中设置有调大和调小按钮，且其顶端设置有“+”和“—”，启闭开关6设置于电压调整组件7之间。可强度设置为10ma、 20ma，频率设置为5hz、10hz，时间30-45min/次。蓄电池52为具有充放电功能的电流电压存储结构，可以为微型碱性电池和微型锂电池中的一种。蓄电池52结构可以方便使用者在无法进行移动时或者发电量较小时，进行辅助配合放电理疗，提高实际使用效果，提高功能性。每组电极贴片 56与人体膝部的神经体表投影相对应。
29.方便在使用者穿戴上后，通过电极贴片56结果直接与人体膝部神经体表投影区域进行接触，进行理疗。本装置通过适宜的波形、强度、频率、时间，刺激膝关节神经体表投影区域，促进细胞增殖和分化，减少炎症因子的分泌，从而达到抗炎、镇痛的目的。
30.通过设置的接触织物结构，在使用者日常穿戴时，可以通过其中的纳米摩擦发电织物和非导电织物之间进行摩擦，其中的产生的弱小电流，通过电容器收集，并在蓄电池内进行存储，再经过升压元件，脉冲释放元件处理释放，并通过控制组件和电极贴片结构进行放电，在膝部的指定位置进行刺激，对膝部的经皮神经进行理疗，从而达到镇痛和保健的效果。
31.通过设置的控制组件，使用者可以通过其中的电压调整组件对经过电极贴片内的电流和电压进行调整，具有调节电极输出的波形、频率及电流强度，对患者产生不同程度的刺激，进而起到对患者疼痛的治疗和缓解作用，通过控制单元调节单个电极贴片的脉冲大
小，可以充电蓄电或放置微型碱性或锂电池使用。
32.实施例二：
33.本装置中的护膝本体1可以替换为其他适用于人体的护具，并通过长绑带2中的锁头3和定位杆4进行固定，通过该部位的日常活动带动接触织物51摩擦产生电荷，通过电容53收集，蓄电池52存储，最后通过控制组件和电极贴片56释放，对患处进行刺激理疗。