专利名称：抑制病态颤抖的穿戴式电刺激系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种康复医疗器械技术领域的系统，具体是一种抑制病态颤抖的 穿戴式电刺激系统。
背景技术：
病态颤抖是老年人常见的一种疾病，表现特征是身体的某些部分不由自主地有节 律地抖动。病因有很多种，比如帕金森症、中风(脑卒中)、外伤性脑部损伤和多发性僵化 等。与人类正常活动相比较，这是一种高频抖动。一般来说，动作性颤抖的频率范围是3-5 赫兹，姿态性颤抖的频率范围是6-12赫兹，静止性颤抖的频率范围是3-6赫兹。病态颤抖看 上去不是致命的疾病，但是它会严重影响病人的生活质量，一些简单的日常活动比如写字、 敲键盘、拿水杯、系扣子等都不能正常地完成。而且，病态颤抖使病人在公共场合很尴尬，会 给病人造成心理负担，给他们带来社交障碍，甚至导致自闭症。从现有技术文献的检索发现，目前病态颤抖的治疗方式主要有两种，一是药物治 疗，二是手术治疗。药物治疗是首选，但是现有数据表明至少有50%的患者无法通过药物治 疗治愈。手术治疗也有局限，比如典型的深部脑刺激(需要脑部微创手术)只是对部分帕 金森症引起的病态颤抖有效，另外手术治疗危险性大、费用高，很多病人不愿冒风险接受这 种方式。因此，还未发现与本发明密切相关的抑制病态颤抖的电刺激系统。经对现有文献检索发现，中国专利申请号为=200420082995. 2，名称为具有电刺 激效果的人体穿戴物，该技术包含一穿戴在人体上的环覆体，所述环覆体具有混合有介电 材料的一织造层或PVC或硅胶，及形成在该织造层或PVC或硅胶上且可导电至该织造层或 PVC或硅胶的一接头；一电频刺激装置，所述电频刺激装置与所述环覆体的接头电性连接， 所述电频刺激装置输出低频率的交流电，使该电流透过织造层或PVC或硅胶传导至人体。 但是该技术重在强调环覆体的材质，缺乏应用目标(例如抑制病态颤抖)，实际上只是一种 电刺激接口的设计，不具备整个电刺激系统的完整性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种抑制病态颤抖的穿戴式电 刺激系统。本发明采用穿戴式，无需手术和吃药，通过表面电刺激系统刺激产生颤抖的相关 肌肉群，可以抑制病态颤抖，同时保证不影响病人自主的正常运动。本发明是通过以下技术方案实现的本发明包括穿戴式绑缚结构、传感器装置、信息处理器、控制器和执行器，其中 传感器装置与信息处理器相连传输颤抖肢体运动信息和原始肌电信息，信息处理器与控制 器相连传输滤波后的颤抖肢体运动信息和肌电信息，控制器与执行器相连传输电刺激信 号，传感器装置、信息处理器、控制器和执行器分别设置在穿戴式绑缚结构上，穿戴式绑缚 结构绑缚在病态颤抖肢体上。所述的传感器装置包括角度测量仪、加速度仪和肌电仪，其中角度测量仪与信
3息处理器相连传输颤抖肢体的颤抖关节角度信息，加速度仪与信息处理器相连传输颤抖肢 体的颤抖加速度信息，肌电仪与信息处理器相连传输颤抖肢体的原始肌电信息。所述的信息处理器包括信息分离单元和消除干扰单元，其中信息分离单元与 传感器装置相连传输颤抖肢体运动信息和原始肌电信息，信息分离单元与消除干扰单元相 连传输滤除人体自主信息后的病态颤抖信息，消除干扰单元与控制器相连传输滤除电刺激 给信号带来的人工干扰后的颤抖肢体运动信息和肌电信息。所述的执行器包括电刺激器和表面电极片，其中电刺激器与表面电极片相连 传输电刺激信号，表面电极片贴在颤抖肢体的肌肉上且将电刺激信号传递给肌肉。与现有技术相比，本发明的有益效果是改变了传统的治疗病态颤抖的方式，病人 在药物治疗无效的情况下，可在颤抖肢体穿戴本系统，依靠电刺激抑制颤抖，无需手术和吃 药，方便易用，成本较低，适用范围广，不影响病人自主的正常运动，且疗效显著。
图1是实施例的系统组成示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的系统进一步描述本实施例在以本发明技术方案为前提 下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述 的实施例。实施例本实施例用于抑制手臂的病态颤抖，如图1所示，本实施例包括穿戴式绑缚结 构、传感器装置、信息处理器、控制器和执行器，其中传感器装置与信息处理器相连传输颤 抖手臂运动信息和原始肌电信息，信息处理器与控制器相连传输滤波后的颤抖手臂运动信 息和肌电信息，控制器与执行器相连传输电刺激信号，传感器装置、信息处理器、控制器和 执行器分别设置在穿戴式绑缚结构上，穿戴式绑缚结构绑缚在病态颤抖手臂上。所述的穿戴式绑缚结构用于将整个系统绑缚在颤抖的手臂上。所述的传感器装置包括角度测量仪、加速度仪和肌电仪，其中角度测量仪与信 息处理器相连传输颤抖手臂的颤抖角度信息，加速度仪与信息处理器相连传输颤抖手臂的 颤抖加速度信息，肌电仪与信息处理器相连传输颤抖手臂的原始肌电信息。所述的信息处理器包括信息分离单元和消除干扰单元，其中信息分离单元与 传感器装置相连传输颤抖肢体运动信息和原始肌电信息，信息分离单元与消除干扰单元相 连传输滤除人体自主信息后的病态颤抖信息，消除干扰单元与控制器相连传输滤除电刺激 给信号带来的人工干扰后的颤抖手臂运动信息和肌电信息。本实施例中所述的信息分离单元采用的是高通滤波器，其用于分离人体自主的信 息和手臂病态颤抖的信息。本实施例中所述的消除干扰单元采用的是梳状滤波器，其用于消除使用电刺激后 对信号带来的人工干扰。所述的执行器包括电刺激器和表面电极片，其中电刺激器与表面电极片相连 传输电刺激信号，表面电极片贴在颤抖手臂的肌肉上且将电刺激信号传递给肌肉。
4
本实施例中电刺激器采用的是瑞士的Compex Motion II。本实施例所述的控制器采用的是DSP芯片，其通过分析滤波后的颤抖肢体运动信 息和肌电信息，向执行器传输合适的电脉冲模式信息，该电脉冲模式信息针对是病态颤抖 手臂的相关肌肉，对一对对抗肌交替的实施电刺激脉冲，使肌肉收缩，以抵消病态颤抖，同 时避免影响病人的自主运动。本实施例的工作过程包括以下步骤1)设置在病态颤抖手臂上的传感器装置采集颤抖手臂的运动信息和原始肌电信 息，传感器装置将采集的信息传递给信息处理器；2)信息处理器先是分离人体自主的信息和手臂病态颤抖的信息，并滤除人体自主 的信息；然后消除使用电刺激后对信号带来的人工干扰，最后将处理后的信息传递给控制 器；3)控制器通过分析滤波后的颤抖肢体运动信息和肌电信息，向执行器传输合适的 电脉冲模式信息；4)执行器通过电刺激器产生电刺激信号，并将该电刺激信号传递给贴在颤抖手臂 的肌肉上的表面电极片，最后由表面电极片将电刺激信号传递给肌肉。本实施例通过检测颤抖手臂的运动信号和肌电信号，进而通过调节电脉冲强度和 模式来刺激颤抖手臂的相关的肌肉群，并将整个系统绑缚在颤抖手臂上，使得整个操作简 单、安全、成本低，对人体造成的副作用小。
权利要求
一种抑制病态颤抖的穿戴式电刺激系统，其特征在于，包括穿戴式绑缚结构、传感器装置、信息处理器、控制器和执行器，其中传感器装置与信息处理器相连传输颤抖肢体运动信息和原始肌电信息，信息处理器与控制器相连传输滤波后的颤抖肢体运动信息和肌电信息，控制器与执行器相连传输电刺激信号，传感器装置、信息处理器、控制器和执行器分别设置在穿戴式绑缚结构上，穿戴式绑缚结构绑缚在颤抖肢体上。
2.根据权利要求1所述的抑制病态颤抖的穿戴式电刺激系统，其特征是，所述的传感 器装置包括角度测量仪、加速度仪和肌电仪，其中角度测量仪与信息处理器相连传输颤 抖肢体的颤抖关节角度信息，加速度仪与信息处理器相连传输颤抖肢体的颤抖加速度信 息，肌电仪与信息处理器相连传输颤抖肢体的原始肌电信息。
3.根据权利要求1所述的抑制病态颤抖的穿戴式电刺激系统，其特征是，所述的信息 处理器包括信息分离单元和消除干扰单元，其中信息分离单元与传感器装置相连传输 颤抖肢体运动信息和原始肌电信息，信息分离单元与消除干扰单元相连传输滤除人体自主 信息后的病态颤抖信息，消除干扰单元与控制器相连传输滤除电刺激给信号带来的人工干 扰后的颤抖肢体运动信息和肌电信息。
4.根据权利要求3所述的抑制病态颤抖的穿戴式电刺激系统，其特征是，所述的信息 分离单元是高通滤波器。
5.根据权利要求3所述的抑制病态颤抖的穿戴式电刺激系统，其特征是，所述的消除 干扰单元是梳状滤波器。
6.根据权利要求1所述的抑制病态颤抖的穿戴式电刺激系统，其特征是，所述的执行 器包括电刺激器和表面电极片，其中电刺激器与表面电极片相连传输电刺激信号，表面 电极片贴在颤抖肢体的肌肉上且将电刺激信号传递给肌肉。
全文摘要
一种康复医疗技术领域的抑制病态颤抖的穿戴式电刺激系统，包括穿戴式绑缚结构、传感器装置、信息处理器、控制器和执行器，其中传感器装置与信息处理器相连传输颤抖肢体运动信息和原始肌电信息，信息处理器与控制器相连传输滤波后的颤抖肢体运动信息和肌电信息，控制器与执行器相连传输电刺激信号，传感器装置、信息处理器、控制器和执行器分别设置在穿戴式绑缚结构上，穿戴式绑缚结构绑缚在颤抖肢体上。本发明改变了传统的治疗病态颤抖的方式，病人在药物治疗无效的情况下，可在颤抖肢体穿戴本系统，依靠电刺激抑制颤抖，无需手术和吃药，方便易用，成本较低，适用范围广，不影响病人自主的正常运动，无需医生的指导，且疗效显著。
文档编号A61N1/38GK101920066SQ20101025119
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者张定国, 朱向阳 申请人:上海交通大学