本发明涉及被配置成向穿着者的肌肉提供刺激的可穿着物品，以及提供这种刺激的方法。本发明特别地但不排他地涉及被配置为向患有肌肉无力的穿着者提供肌肉刺激的服装。
背景技术：
1、四肢无力，如上肢无力，是中风和其他神经疾病的衰弱性后果。87％的中风幸存者受到这种肌肉无力的影响，超过40％的幸存者留下持续的虚弱。如果不进行治疗，虚弱的肌肉会进一步僵硬，使其更加难以移动，对幸存者来说更加痛苦，并随着时间的推移导致残疾增加。在某些情况下，力量、控制和反射的抑制会导致反射亢进/紧张度增加，从而导致肢体姿势和位置的明显变化，这种变化既痛苦又令人虚弱。
2、刺激患有肢无力的人的受影响的肌肉可以改善其灵活性、力量和协调性。然而，对于所有受影响的患者来说，广泛的物理疗法是不可用的和/或不实际的。目前已经提出了旨在刺激受影响的人的感觉系统的系统，以便尝试改善穿着者的肌肉张力、柔韧性和/或力量，而不需要物理治疗师对受影响的肢体进行物理操作。例如，电极可以放置在穿着者的皮肤表面，以刺激皮肤中的感觉神经(传入)。
3、us2013/018289描述了一种中风后刺激设备，其包括服装，例如手套，应用于中风患者待治疗的身体部分，例如手。中风后刺激设备包括至少一个适于向中风患者的皮肤提供触觉刺激的触觉致动器。这种致动器的例子包括充气时产生空气射流或轻压力的气动垫，或者当转动时可操作以施加温和压力的小辊。触觉致动器被控制成以随机模式或由医疗专业人员选择的模式被激活和停用，以便对被治疗的身体部分的不同位置施加温和的刺激。
4、wo2008/088985描述了一种用于中风患者治疗的神经刺激系统，其采用刺激器，该刺激器可以包括电极装置和/或振动元件。响应于电信号，刺激元件向穿着者的身体部分传递电和/或机械刺激。刺激可以是阈下刺激，即不足以激活穿着者的感觉细胞，但被认为会使这些细胞偏向激活的刺激。
5、已经表明，针对患者的肌梭传入(即，患者肌肉深处的神经传入)是治疗和预防虚弱的有效方法。然而，目前提出的用于治疗中风后虚弱的大多数刺激系统仅能够刺激穿着者皮肤内的神经传入。
技术实现思路
1、根据本发明的第一方面，我们提供了一种用于可穿着物品的刺激设备，该刺激设备包括压电致动器，该压电致动器可控地变形，以便向物品的穿着者的肌肉传递机械刺激。
2、根据本发明的另一个方面，提供了一种用于可穿着物品的刺激系统，该刺激系统包括致动器和一个或多个电诊断传感器，该致动器可控制以向物品穿着者的肌肉传递机械刺激，该电诊断传感器例如肌电图传感器，可操作以感测穿着者的肌肉活动。致动器可以变形以传递机械刺激，或者可以移动以传递机械刺激，或者为两者的组合。
3、致动器可以是压电致动器。压电致动器可以包括管状结构或部分管状结构。部分管状结构可以是半圆列形，或者是半径变化的半圆列形。管状/部分管状结构可以由压电纳米纤维形成，并且可以是压电纳米纤维网。该结构可以是由编织形成。
4、压电致动器可以进一步包括第一电极和第二电极。第一电极可以位于管状或部分管状结构的内部，第二电极位于管状或部分管状结构的外部。该结构的内部可以指部分管状结构的凹入侧。该结构的外侧可以指部分管状结构的凸出侧。
5、第一电极可以包括第一管状电极结构，其可以由导电纳米纤维形成，例如导电纳米纤维网。第二电极可以包括第二管状电极结构，其可以由导电纳米纤维形成，例如导电纳米纤维网。第一管状电极结构可以至少部分位于第二管状电极结构内部，并且可以偏离第二管状电极结构。第一管状电极结构和第二管状电极结构可以是由编织形成。第一电极和第二电极不是管状的，而是部分管状的。
6、可选地，致动器可以包括电磁致动器，例如螺线管或音圈。
7、刺激装置还可以包括封装致动器的外壳。外壳可以是硬外壳，并且可以是绝缘的(即不导电)。外壳可以封装一个或多个电诊断传感器，例如肌电图传感器。外壳可以包括一个或多个传感器。外壳可以包括一个或多个emg传感器。一个或多个emg传感器可以在外壳外部。emg传感器可以是semg(表面emg)传感器。外壳可以包括一个或多个ecg(心电图)传感器。一个或多个ecg传感器可以在外壳外部。外壳可以包括一个或多个eeg(脑电图)传感器。一个或多个eeg传感器可以在外壳外部。
8、该外壳可以包括凹陷区域，该凹陷区域可以是可操作的以使穿着者的肌肉凹陷。当致动器移动和/或变形以传递机械刺激时，致动器可操作来至少在凹陷区域处敲击外壳的内部。
9、刺激装置或系统还可以包括位于致动器和外壳之间的至少一个导电板。外壳可以是柔性外壳。
10、外壳可以成形为珠状。外壳可以关于纵轴旋转对称。可选地，外壳可以是不对称的，并且可以包括位于凹陷区域相对侧的平坦区域。
11、外壳可以被成形为凹进穿着者的肌肉中，并且可以是大致椭圆形或部分椭圆形(例如具有扁平区域的椭圆形)。外壳可以包括脊，例如环形或部分环形脊，其可以位于外壳的凹陷区域。外壳可以包括第一端和第二端，并且脊可以设置在外壳的两端之间的中间。
12、外壳(或至少其凹陷区域)可以是内部管状或部分管状的，以便与容纳在其中的管状或部分管状致动器的形状相配合。
13、外套可包括一个或多个螺纹孔，纱线可穿过该螺纹孔，以允许外套连接到可穿着物品上。在珠子具有平坦区域的情况下，螺纹孔可以邻近平坦区域。
14、外壳可被配置成夹在纱线周围，以允许连接到可穿着物品中。外壳可以包括第一部分和第二部分，它们可以铰接在一起。第一部分和第二部分中的每一个都可以包括一个或多个凹部，该凹部被配置成当外壳关闭时对齐，以便限定一个或多个螺纹孔。
15、外壳可以包括多个部分。该外壳可以包括第一部分(其可以被配置为附着到衣服上)和第二部分，第二部分被配置为相对于第一部分移动以向穿着者的肌肉传递机械刺激。
16、刺激装置或系统可以包括至少一个，例如两个电气连接件，其可操作以将第一电极和第二电极连接到电源。
17、刺激装置或系统可以进一步或替代地包括在下面的详细描述部分中描述的特定示例的任何特征。
18、根据本发明的第二方面，我们提供了一种可穿着物品，其包括用于可穿着物品的刺激装置或系统。刺激装置可以包括压电致动器，该压电致动器可被控制变形，以便向物品的穿着者的肌肉传递机械刺激。该刺激系统可以包括可控制的致动器，以向该物品的穿着者的肌肉传递机械刺激，以及一个或多个肌电图传感器，其可操作以感测穿着者的肌肉活动。
19、可穿着物品可包括以上结合刺激装置和/或系统描述的任何特征，和/或选自以下详细描述的任何特征。
20、可穿着物品可以包括一个或多个肌电图传感器，其可操作来感测穿着者的肌肉活动。一个或多个emg传感器可以包含在外壳中或位于外壳内。该可穿着物品可以包括可操作来向刺激设备和/或一个或多个肌电图传感器供应电流的电源。电源可以包含在外壳中或位于外壳内。
21、电源可以包括一根或多根能量收集纱线，并且可以进一步包括至少一个电容器，该电容器可操作来存储由一根或多根能量收集纱线收集的电能。能量收集纱线可以包括压电纳米纤维。可穿着物品可包括两层，能量收集纱线可位于两层物品之间，使得穿着者的皮肤不与能量收集纱线接触，和/或使得能量收集纱线在服装的外部不可见。
22、该可穿着物品还可以包括控制器，该控制器可操作来控制刺激设备以向穿着者的肌肉递送机械刺激。控制器可操作用于从一个或多个肌电图传感器接收肌电图信号，并且控制器可操作用于响应于接收的肌电图信号递送机械刺激。控制器可以包含在外壳中或位于外壳内。或者，控制器可位于外壳外部，例如在可穿着物品中的其它地方和/或在成形为包含控制器部件的另一个/其它珠状物中。替代地或附加地，可穿着物品可以包括开关，并且控制器可以可操作地响应于穿着者输入(例如开关的操作)来递送机械刺激。
23、可穿着物品可以被成形为在选定的肌肉刺激部位附近穿着，并且刺激装置可以位于可穿着物品上的选定位置，以便当穿着者在穿着可穿着服装时向选定的肌肉刺激部位递送机械刺激。在本文中，“由穿着者穿着”是指以设计者预期的方式穿着，例如，使得可穿着物品具有适合穿着者的正确尺寸(例如，不会太大，因此不会太松，或者不会太小，从而改变所选位置和所选肌肉刺激部位之间的关系)。
24、可穿着物品可以是服装。刺激装置可以位于服装袖子上的选定位置，以便将机械刺激传递到穿着者上肢中的选定肌肉刺激部位。选定的肌肉刺激部位可以是前臂的肌肉。刺激装置可以位于服装袖子肘部以下的选定位置。刺激设备可以位于服装中的其他选定位置，以便将刺激传递到身体的另一个区域中的选定肌肉刺激部位。
25、可穿着物品可包括具有第一张力的第一区域和具有第二张力的第二区域，其中选定位置设置在第一区域中，并且第一张力高于第二张力。例如，第一区域可以包括服装袖子的肘部区域。第二张力较低区域可以设置在袖子头部和/或肩部和/或服装的身体部分。第一区域可以包括可选的纱线组合以增加其抗压强度。这可以增加珠子和/或emg传感器与身体之间的接触。
26、可穿着物品可进一步或可供选择地包括下文详细描述部分中描述的具体实施例的任何特征。
27、根据本发明的第三方面，我们提供了一种制造压电致动器的方法，该方法包括将一根或多根压电纳米纤维纱线编织成管状网格，以产生压电管状或部分管状结构。
28、该方法可以包括电纺一种或多种压电纳米纤维纱线，并且可以进一步包括涂覆压电纳米纤维纱线。
29、该方法可以包括将一根或多根压电纳米纤维纱线加捻在一起，例如在编织管状网之前将2根、3根、4根、5根、6根、7根或更多根压电纳米纤维纱线加捻在一起。
30、该方法还可以包括将一根或多根导电纳米纤维纱线编织到相应的管状网格中，以产生第一管状或部分管状电极结构和第二管状或部分管状电极结构。第一管状或部分管状电极结构可以编织在压电管状或部分管状结构内部，第二管状或部分管状电极结构可以编织在压电管状或部分管状结构外部，使得压电管状或部分管状结构位于第一管状或部分管状电极结构和第二管状或部分管状或部分管状电极结构之间。
31、该方法还可以包括将一根或多根导电纳米纤维纱线编织成替代形状。纳米纤维纱线可以被编织成非管状的网孔。
32、编织可包括改变纳米纤维纱线的张力，使得管状结构中心的张力低于管状结构开始和末端的张力。
33、该方法还可以包括相对于压电管状结构偏移第一电极结构和第二电极结构。
34、该方法还可以包括将压电致动器定位在外壳内，并且可选地将一个或多个导电板定位在压电致动器和外壳之间。
35、该方法可以包括将第一管状电极结构和第二管状电极结构连接到电源。
36、该方法可以进一步或可替换地包括下面在详细描述部分中描述的特定示例的任何特征。
37、根据本发明的第四方面，提供了一种向穿着者传递刺激的方法。该方法可包括提供包括刺激装置或刺激系统的可穿着物品，以及使用刺激装置或刺激系统向穿着者的肌肉传递刺激。该方法可使用本文所述的刺激装置或系统或可穿着物品来执行。
38、本文所述的装置和方法能够刺激患者(例如中风后肢体无力的患者)的肌肉传入。应当理解，这种系统和方法可以用于治疗其他形式的肢体无力或痉挛，例如在其他神经疾病如脑瘫中存在的肢体无力或痉挛。该系统和方法还可用于向其他穿着者提供肌肉刺激，例如改善循环和/或淋巴引流，以及通常用于运动表现的肌肉训练。