专利名称：一种盆底肌电生物反馈仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗器械，尤其涉及一种盆底肌电生物反馈仪。
背景技术：
生物反馈(biofeedback)又称生物回授。它在不同的场合下具有不同的涵义， 既可以指有机体内发生的一种过程；又可以表示一种方法；还可以表示一种特殊的治疗手段。肌电反馈(EMG feedback)属于生物反馈的一种，是指把微弱的肌电信号加以放大，以声或光的形式反馈给被试，被试根据这种反馈信号操纵肌肉活动，从而使肌肉放松或增强的一种反馈方式。肌电反馈可分为三种情况一种是将少数肌纤维的电位变化反馈给被试。这种反馈是利用插入肌肉的针电极进行的。这种反馈方法的优点是，可以使被试在短短的几分钟内增加其肌电电位，其缺点是效果不巩固。第二种情况是，利用表面电极对肌肉舒缩情况进行反馈训练，目的是使肌肉放松，或使肌肉收缩力量增加。第三种是位置反馈(position feedback)通过这种反馈训练可以使被试学会对身体的某一部分进行控制，使其保持某种位置，或者使肌肉运动更为协调、准确。如果使用的是表面电极，两个电极在皮肤表面的位置，应当正对着欲受训练肌肉的肌腹部位。通常用声音作为肌电反馈的信号，当肌电水平上升(肌肉紧张度增加)达到某一预定值时，就可听到声音(或使原有的声音消失)，随着肌肉紧张程度的增加，声音响度越来越大(或音调越来越高)，反之亦然。肌电反馈的用途是帮助病人(或被试)进行放松训练，降低他们的唤醒水平，作为治疗多种心因性疾患的辅助手段，帮助病人恢复某一部分肌肉的力量(比如面部或其它麻痹了的肌肉)，从而达到治疗疾病的目的。由于人身体上的生物信号非常的微小，一般只有几微伏到几十微伏电压数值，我们的微处理器一般很难识别到如此小范围的电压数值，所以我们必须将人体的肌电信号经过一个电子放大电路将人体生物信号放大数千倍后以便处理器能够识别。生物反馈的仪器就是一种利用上述技术进行盆底训练治疗的仪器，但是现有的生物反馈仪器体积都比较庞大，用户只能到医院进行训练治疗，非常不方便。
实用新型内容实用新型目的本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种便携式的盆底肌电生物反馈仪，以满足用户随身携带使用的需要。技术方案本实用新型所述的盆底肌电生物反馈仪，包括盆底主机和与计算机端通过数据线连接的无线接收盒；所述盆底主机由MCU模块、USB模块、无线发送模块、模拟放大电路模块和大容量 FLASH模块5个模块组成；所述MCU模块用于处理主机系统的所有数据，并控制操作其他4 个模块；所述USB模块用于存储测量到的盆底生物反馈数据；所述无线发送模块用于发送实时测量到的盆底生物反馈数据；所述模拟放大电路模块用于将人体微弱的盆底生物肌电信号放大数千倍得以让MCU模块能够识别；所述大容量FLASH模块用于存储系统基本信息和用户的得分记录；所述无线接收盒由MCU模块、无线接收模块和USB转串口模块3个模块组成；所述 MCU模块用于处理无线接收盒的所有数据，并控制操作其他2个模块；所述无线接收模块用于接收所述盆底主机发送来的数据包；所述USB转串口模块用于将接收到的数据包再次打包传输到计算机端。所述盆底主机中的MCU模块为ARM处理器，该ARM处理器为最先进的TI公司(美国德州仪器公司一全球最大的半导体芯片)WMellaris系列ARM内核的芯片。Stellaris 系列ARM实施了业界首个最全面的CorteX-M3和Thumb_2指令集。具有令人惊叹的快速响应能力，Thumb-2技术将16位和32位指令相结合，使代码密度和性能达到了最佳平衡。Thumb-2比纯32位代码使用的内存要少沈％，从而降低了系统成本，同时将性能提高了 25%。本实用新型采用的MCU属于Mellaris系列ARM中的5000系列ARM，该款ARM支持最大主频为 50 MHz 的 ARM Cortex_M3 内核，1 KByte FLASH，32 64 KByte SRAM, LQFP-64/ LQFP-100封装。集成CAN控制器、USBH0ST/DEVICE/0TG、睡眠模块、正交编码器、ADC、带死区PWM、温度传感器、模拟比较器、UART, SSI、通用定时器，I2C, CCP、DMA控制器等外设。芯片内部固化驱动库。所述盆底主机中的无线发送模块为无线射频电路，可以采用2. 4G无线射频技术， 可以将采集到的信号数据通过无线传输到计算机中。本实用新型无线射频部分电路采用的是挪威的NODIC公司生产的Nrf24L01模块。该模块的技术特点如下①真正的GFSK单片式收发芯片；②内置硬件链路层；③增强型SiockBurst功能；④自动应答及自动重发功能； ⑤地址及CRC检验功能；⑥无线速率1或2Mbps ；⑦125个可选工作频道；⑧低工作电压 1.9V到3. 6V;⑨SPI接口速率为0-8Mbps ；⑩I/O可接受5V电平的输入。所述无线接收盒中的MCU模块为单片机，通常为51系列单片机。本实用新型与现有技术相比，其有益效果是1、本实用新型各个模块布局紧凑合理，仪器的体积小，便于携带，可以随时随地的进行盆底训练治疗。方便用户在家进行盆底训练。用户可以不必亲自去医院进行训练治疗，从而节约去医院和治疗排队时间。2、本实用新型可以单机训练，用户在做盆底训练的过程中可以实时将采集到的信号数据存储到U盘中，以便用户将训练的过程和状况还原，医生可以根据该过程和状况对用户进行训练评价。
3、本实用新型还可以通过无线联机功能，系统将用户身体上测量得到的盆底信号数值打包成数据包通过无线模块发送到计算机端，用户就可以根据计算机端的软件进行评估，训练。
4、本实用新型还可以通过无线联机连接到计算机端，利用上位机软件提供的训练游戏来达到训练盆底肌的效果，增强训练过程的趣味和娱乐的效果，从而使用户训练的不枯燥。
图1为盆底主机的原理示意图。图2为无线接收盒的原理示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。实施例本实用新型盆底肌电生物反馈仪，主要包括盆底主机和与计算机端通过数据线连接的无线接收盒；盆底主机为便携式手持设备，用于随时随地进行盆底训练治疗； 无线接收盒用于接收盆底主机中的数据，并通过USB接口输入到计算机端。可使用盆底主机进行单机训练，用户在做盆底训练的过程中可以实时将采集到的信号数据存储到U盘中，以便用户将训练的过程和状况还原，医生可以根据该过程和状况对用户进行训练评价； 也可以通过无线接收盒与计算机端连接，利用计算机端安装的盆底肌电生物反馈软件实现如下3大功能，(1)评估功能一评估用户盆底肌的真实情况，并制定训练计划；(2)训练功能一根据不同的训练类型和等级来达到用户盆底肌的训练目的；(3)游戏功能一增加训练的趣味型，使得训练不再枯燥无味。如图1所示，本实用新型所述盆底主机由MCU模块、USB模块、无线发送模块、模拟放大电路模块和大容量FLASH模块5个模块组成；所述MCU模块采用ARM处理器，用于处理主机系统的所有数据，并控制操作其他4个模块；所述USB模块用于存储测量到的盆底生物反馈数据；所述无线发送模块采用2. 4G无线射频技术，用于发送实时测量到的盆底生物反馈数据，可以将采集到的信号数据通过无线传输到计算机中；所述模拟放大电路模块用于将人体微弱的盆底生物肌电信号放大数千倍得以让MCU模块能够识别；所述大容量FLASH 模块用于存储系统基本信息和用户的得分记录。如图2所示，本实用新型所述无线接收盒由MCU模块、无线接收模块和USB转串口模块3个模块组成；所述MCU模块采用51单片机，用于处理无线接收盒的所有数据，并控制操作其他2个模块；所述无线接收模块用于接收所述盆底主机发送来的数据包；所述USB 转串口模块用于将接收到的数据包再次打包传输到计算机端。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
权利要求1.一种盆底肌电生物反馈仪，其特征在于包括盆底主机和与计算机端通过数据线连接的无线接收盒；所述盆底主机由MCU模块、USB模块、无线发送模块、模拟放大电路模块和大容量FLASH 模块5个模块组成；所述MCU模块用于处理主机系统的所有数据，并控制操作其他4个模块；所述USB模块用于存储测量到的盆底生物反馈数据；所述无线发送模块用于发送实时测量到的盆底生物反馈数据；所述模拟放大电路模块用于将人体微弱的盆底生物肌电信号放大数千倍得以让MCU模块能够识别；所述大容量FLASH模块用于存储系统基本信息和用户的得分记录；所述无线接收盒由MCU模块、无线接收模块和USB转串口模块3个模块组成；所述MCU 模块用于处理无线接收盒的所有数据，并控制操作其他2个模块；所述无线接收模块用于接收所述盆底主机发送来的数据包；所述USB转串口模块用于将接收到的数据包再次打包传输到计算机端。
2.根据权利要求1所述的盆底肌电生物反馈仪，其特征在于所述盆底主机中的MCU 模块为ARM处理器。
3.根据权利要求1所述的盆底肌电生物反馈仪，其特征在于所述盆底主机中的无线发送模块为无线射频电路。
4.根据权利要求1所述的盆底肌电生物反馈仪，其特征在于所述无线接收盒中的MCU 模块为单片机。
专利摘要本实用新型公开一种盆底肌电生物反馈仪，包括盆底主机和与计算机端通过数据线连接的无线接收盒；所述盆底主机由MCU模块、USB模块、无线发送模块、模拟放大电路模块和大容量FLASH模块5个模块组成；所述无线接收盒由MCU模块、无线接收模块和USB转串口模块3个模块组成。本实用新型各个模块布局紧凑合理，仪器的体积小，便于携带，可以随时随地的进行盆底训练治疗。方便用户在家进行盆底训练。用户可以不必亲自去医院进行训练治疗，从而节约去医院和治疗排队时间。
文档编号A61B5/00GK202235313SQ20112033296
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者仇凯, 刘傲, 史志怀, 周干, 张茂柏, 杨瑞嘉, 焦靖, 王志愚 申请人:南京伟思医疗科技有限责任公司, 南京伟思瑞翼电子科技有限公司