用于检测电导率的装置的制作方法

本发明涉及用于检测电导率的装置，特别是用于检测受试者和用于对该受试者进行电刺激的设备之间的电导率。

背景技术：

1、对受试者进行的用于改善循环的电刺激是已知的。特别地，本领域已知并报道了对受试者的脚和腿进行电刺激以改善静脉血流。例如，kaplan，r.e.等人的“electricalfoot stimulation and implications for prevention of venous thromboembolicdisease”(thrombosis and haemostasis，2002年，第88卷，第2期，第200-204页)描述了对受试者进行的实验结果，其中将轻微的电刺激施加到受试者的小腿或足底肌肉。分析显示，与未受刺激的一侧相比，向受试者施加电刺激的一侧的在股静脉和腘中的静脉血流量增加。

2、此外，w man，i.o.等人的“effect of neuromuscular electrical stimulationon foot/ankle volume during standing”(med sci sports exerc.，2003年4月，35(4)，第630至634页)报道，对受试者小腿肌肉的神经肌肉进行电刺激可防止长时间站立之后通常经历的在脚和脚踝的体积中的增加。得出的结论是，神经肌肉电刺激提供了一种方法来减少无法完全激活受试者肌肉静脉泵的受试者的下肢肿胀。

3、faghri，p.d.等人的“electrical stimulation-induced contraction toreduce blood stasis during arthroplasty”(ieee trans rehabil eng.，1997年3月，5(1)，第62至69页)报道数据表明持续的电刺激-诱导收缩可以通过引发生理性肌肉泵来改善在受试者中的小腿循环。这又将导致例如在全髋关节和/或膝关节手术期间改善静脉循环并减少血液淤滞。作者认为，与常用的连续加压设备和技术相比，这项技术可以在手术期间提供更好的保护，防止深静脉血栓形成(dvt)和肺栓塞(pe)。

4、faghri，p.d.等人的“venous hemodynamics of the lower extremities inresponse to electrical stimulation”(arch phys med rehabil.，1998年7月，79(7)，第842至848页)从进行的实验得出结论，周期性的单一电刺激-诱导的小腿肌肉收缩产生显著肌肉泵功能，并且可以用于改善静脉血流量并减少在小腿中的淤滞，而持续电刺激-诱导的收缩可以改善小腿外周灌注，同时引发生理性静脉肌肉泵。

5、anderson，s.i.等人的“chronic transcutaneous electrical stimulation ofcalf muscles improves functional capacity without inducing systemicinflammation in claudicants”(eur j vase endovasc surg.，2004年2月，27(2)，第201至209页)报道慢性肌肉电刺激是缓解间歇性跛行的有效治疗。该技术通过靶向激活小肌肉块不会产生显著的全身炎症反应。

6、在us 5,358,513中公开了一种用于防止静脉血栓形成和肺栓塞的神经-肌肉刺激的方法。该方法包括通过附接到受试者膝盖前部紧邻腓总神经的电极对受试者施加电刺激。电刺激作为脉冲调制正弦波的序列施加。

7、最近，us 6,615,080公开了受试者脚部肌肉的神经电刺激用于防止深静脉血栓形成(dvt)、肺栓塞(pe)和下肢水肿。该方法包括向脚部肌肉施加电脉冲，特别是以可变频率、持续时间、强度、斜坡时间和开关周期的方波模式。将电刺激施加到受试者的脚底，以减少在脚底静脉中的血液积聚。

8、用于受试者的电刺激的设备是已知的并且是可商购的。特别地，用于将电刺激施加到受试者的足部(特别是施加到足底肌肉)的设备是已知的并且是可商购的。这种设备的一个示例是可从在英国的actegy limited获得并在英国专利申请no.2493904中描述的circulation boostertm。

9、在gb2493904a中公开的设备包括圆盘，在圆盘的一侧具有一对电接触垫，在相对侧具有摇杆元件。在使用中，用户(或受试者)将其脚放在垫上并且摇杆元件接触地板或地面，使得设备可以在摇杆元件上前后摇动。然后通过垫向用户脚底肌肉提供可变强度的电刺激，以引起用户腿部肌肉的反复收缩和放松。摇杆元件的优点是它允许盘前后摇动(或枢转)，从而允许用户的脚在电刺激周期期间围绕踝关节移动。

10、然而，已经意识到电刺激的有效性会受到用户的脚和电接触垫之间的电导率的显著影响。在极端情况下，已经发现在电导率低的情况下，电刺激的有效性可以最小或者甚至不存在。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了一种用于检测受试者和用于对该受试者进行电刺激的设备之间的电导率的装置，该装置包括：

2、(i)第一电触点，适于在使用中在第一位置接触受试者的皮肤；

3、(ii)第二电触点，适于在使用中在第二位置接触受试者的皮肤；

4、(iii)处理器，具有耦合到第一电触点的输出和耦合到第二电触点的输入；

5、(iv)耦合到处理器的输出设备；并且

6、其中处理器被配置为向第一电触点输出交变电压信号，并且从第二电触点接收响应信号；并且处理器还被配置为以下任一者：(a)响应于接收到的响应信号，向输出设备发送输出信号，该输出信号对应于接收到的响应信号，并且指示在使用中设备和受试者之间的电导率；或者(b)如果由处理器接收的响应信号的电压幅值低于阈值，则向输出设备发送输出信号，该输出信号指示受试者和设备之间的电导率低于阈值。

7、根据本发明的第二方面，提供了一种检测受试者和用于对该受试者进行电刺激的设备之间的电导率的方法，该方法包括：

8、(i)将第一电触点在第一位置与受试者的皮肤接触；

9、(ii)将第二电触点在第二位置与受试者的皮肤接触；

10、(iii)向第一电触点施加交变电压信号；

11、(iv)在第二电触点处接收响应信号；并且

12、其中处理器被配置为向第一电触点输出交变电压信号，并从第二电触点接收响应信号；并且处理器还被配置为以下任一者：(a)响应于接收到的响应信号，向输出设备发送输出信号，该输出信号对应于接收到的响应信号，并且指示在使用中设备和受试者之间的电导率；或者(b)如果由处理器接收的响应信号的电压幅值低于阈值，则向输出设备发送输出信号，该输出信号指示受试者和设备之间的电导率低于阈值。

13、输出设备可以至少包括以下之一：视觉显示设备；听觉信号输出设备；触觉信号输出设备；和无线数据信号输出设备。无线数据信号输出设备可以在一个或多个无线网络协议上操作，诸如基于ieee802.11系列标准的或wi-fi。例如，无线数据信号输出设备可以包括发射器。

14、在本发明的一个示例中，在输出设备包括无线数据信号输出设备的情况下，无线数据信号输出设备在使用中可以适于通过无线传输链路耦合到移动设备，诸如智能手机或平板电脑。

15、优选地，移动设备至少包括以下之一：视觉显示设备；听觉信号输出设备；和触觉信号输出设备。视觉显示设备、听觉信号输出设备和触觉信号输出设备中的至少一个适于响应由移动设备通过无线数据信号输出设备从处理器接收的输出信号来生成用户输出信号。

16、通常，交变电压信号可以包括方波电压信号。

17、优选地，交变电压信号的幅值小于约20v，更优选地，幅值小于约10v，甚至更优选地，幅值小于或等于约5v，最优选地，幅值为1v至5v。

18、通常，阈值对应于响应信号的幅值，该幅值小于输出交变电压信号的50％，优选小于输出交变电压信号的35％，更优选小于输出交变电压信号的30％。最优选地，阈值对应于响应信号的在输出交变电压信号的20％和30％之间的幅值。在一个示例中，阈值可以对应于响应信号的在输出交变电压信号的23％和26％之间的幅值。

19、在本发明的一个示例中，在输出交变电压信号的幅值基本为3v的情况下，阈值对应于响应信号的大约在0.7v到0.8v范围内的幅值。

20、优选地，该装置适于使得第一电触点和第二电触点适于接触受试者的皮肤，从而使得第一位置和第二位置在受试者的不同肢体上。更优选地，第一位置和第二位置在受试者的不同下肢上，甚至更优选地，第一位置和第二位置可以在受试者的不同小腿上，最优选地在受试者的不同脚上。在本发明的一个示例中，第一位置和第二位置可以在受试者的不同脚的足底表面上。

21、根据本发明的第三方面，提供了一种用于对受试者进行电刺激的设备，该设备包括根据第一方面的装置以及可选的第一方面的任何特征；以及电刺激装置，该装置适于在使用中向受试者身体部位的肌肉施加电刺激电压。

22、处理器可以具有耦合到电刺激装置的输出，以使处理器能够控制电刺激电压。替代地，该设备还可以包括耦合到电刺激装置的另一处理器，以控制电刺激电压。

23、通常，电刺激装置适于刺激受试者的肢体的肌肉。优选地，电刺激装置适于刺激受试者的下肢的肌肉，诸如受试者腿部和脚部肌肉中的至少一个。

24、通常，电刺激装置包括第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面。通常，第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面彼此电隔离。优选地，第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面适于在使用中分别接触受试者的第一肢体和第二肢体。在本发明的一个示例中，第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面适于在使用中分别接触受试者的第一脚和第二脚。

25、该设备可以包括外壳。第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面可以位于外壳的外部上。

26、优选地，第一电触点和第二电触点位于该设备的外表面上。更优选地，第一电触点位于第一电刺激接触表面上，第二电触点位于第二电刺激接触表面上。甚至更优选地，第一电触点和第二电触点位于相应的第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面内或嵌入其中。

27、优选地，第一电触点和第二电触点的至少一部分接触表面从由相应的第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面定义的平面向外突出。因此，第一电触点和第二电触点的至少一部分接触表面被提升到相应的第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面的水平之上。

28、通常，第一电触点和第二电触点与相应的第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面电隔离。第一电触点和第二电触点可以被电绝缘材料包围，以使其与相应的第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面电隔离。

29、通常，电刺激装置还包括电耦合到第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面并适于跨第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面施加电压的电压供应设备。

30、优选地，电压供应设备跨第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面输出交变电压波形。更优选地，由供电设备跨第一电刺激接触表面和第二电刺激接触表面施加的电压包括多个电压脉冲。

31、优选地，该设备还包括枢转构件，该枢转构件适于允许该设备响应于身体部位的运动围绕枢转构件枢转。

32、根据本发明的第四方面，提供了一种系统，包括以下任一者：(i)根据第一方面的装置；或者(ii)根据第三方面的设备；以及包括远程无线数据输入设备和远程输出设备的远程设备；其中输出设备包括无线数据输出设备，并且第一输出信号包括由无线数据输出设备发射的无线数据信号；并且远程无线数据输入设备适于接收无线数据信号，以及远程输出设备响应于接收到的无线数据信号生成远程用户输出信号。

33、远程无线数据信号输入设备可以在一个或多个无线网络协议上操作，诸如基于ieee 802.11系列标准的或wi-fi。例如，在无线数据输出设备包括发射器的情况下，远程无线数据输入设备可以包括接收器。

34、由远程设备生成的远程用户输出信号可以是以下至少之一：视觉输出信号；听觉输出信号；和触觉输出信号。

35、通常，远程设备包括耦合到无线数据输入设备的远程设备处理器和远程输出设备，该处理器响应于接收到的无线数据信号生成远程设备处理器输出信号，并且远程输出设备接收远程设备处理器输出信号并响应于远程设备处理器输出信号生成远程用户输出信号。

36、通常，远程设备是移动设备，并且由移动设备生成的远程用户输出信号由移动设备上的应用软件生成并显示在移动设备的用户界面上。

37、本文使用的术语“移动设备”是指具有无线接收器和包括显示器的用户界面的任何便携式电子设备，并且包括(但不限于)智能手机、平板电脑和笔记本电脑。

38、优选地，远程设备包括适于从用户接收输入的远程用户输入设备和远程无线数据输出设备；响应于远程用户输入设备上接收到的来自用户输入，远程设备适于将远程用户输入信号传输到装置，该装置包括适于接收由远程无线数据输出设备传输的远程用户输入信号的无线数据输入设备，处理器和/或另一处理器适于接收来自无线数据输入设备的远程用户输入信号。

39、在远程设备包括用户界面的情况下，用户界面可以适于显示远程用户输出信号并接收用户输入。

40、通常，处理器或其他处理器在使用中响应于接收到的远程用户输入信号来控制电刺激电压。

41、优选地，无线数据输出设备和无线数据输入设备各自集成到单一设备中，诸如无线收发器。例如，收发器可以包括收发器。

42、在系统包括根据第二方面的设备的情况下，处理器输出信号可以由处理器发送到输出设备和设备上的另一输出设备，该另一个输出设备包括视觉显示设备；听觉信号输出设备；和触觉信号输出设备中的至少一个。

43、本发明的优点是，发明人已经意识到，可以根据接收到的电压信号的幅值是否高于或低于阈值，向用户指示受试者与第一电触点和第二电触点之间的电导率水平是否足以进行电刺激。