用于提供关于患者至少一块肌肉的信息的设备的制造方法
【专利说明】用于提供关于患者至少一块肌肉的信息的设备
[0001]本发明涉及用于提供关于患者至少一块肌肉的信息的设备。该设备可以用于提供关于遭受丧失活动能力的患者的肌肉运动信息，该患者由于例如中风或外科引起的疾病而导致丧失活动能力。该设备也可以被用以提供关于身体健全但希望利用更好的肌肉运动实现更好性能的患者的肌肉运动信息。例如，在患者为运动员的情况下。本发明的设备主要用于人类患者，但是，它也可以用于动物患者。
[0002]用于提供关于患者至少一块肌肉的信息的公知设备包括用于提供肌肉的测量使能信号的信号提供装置、用于使来自信号提供装置的测量使能信号能够被患者接收的接触电极以及用于测量肌肉参数的测量装置。该公知设备被用于给出连接关节的指示，例如，踝关节。该公知设备具有的一个问题是很难将接触电极精确地设置于患者的需求部位。在最佳位置上增加或减少5_的位置变化可以对测量结果产生不利影响。
[0003]本发明的目的是减少上文提到的问题。
[0004]相应地，在本发明的一个非限制的实施方式中提供了用于提供关于患者至少一块肌肉的信息的设备，该设备包括:
[0005](i)用于提供肌肉的测量使能信号的信号提供装置；
[0006](ii)用于使来自信号提供装置的测量使能信号能够被患者接收的第一接触电极；
[0007](iii)用于测量肌肉的参数的测量装置，该参数受测量使能信号的影响，并且该参数与至少一种电特性有关，该电特性表示由肌肉运动引起的组织阻抗的变化；以及
[0008](iv)被穿在患者的肌肉上的服饰(garment)，该服饰包括分离的导电区的阵列，
[0009]并且所述设备具有这样的结构:第一接触电极能够以预定精确位置被设置于服饰上，以获取测量的参数，而且第一接触电极与在预定位置上的服饰中的那些分离的导电区接触。
[0010]本发明的设备是有利的，因为它能够使第一接触电极精确设置。对于个体患者而言，这种精确设置是切实可行的。一旦确立了服饰上第一接触电极的精确位置，那么第一接触电极能够被固定(secured)在服饰上的位置，例如，使用固定装置，诸如粘胶剂。该粘胶剂可以是导电胶，在导电胶固化之前，导电胶允许调整接触电极的重新设置。服饰上的第一接触电极的初始精确设置可以由临床医生、医院技术人员或其他授权人员来实现。一旦第一电极被固定到服饰，那么在使用后服饰可以被脱掉，并且以后在必要时服饰可以穿上，例如，日常使用。患者可以是穿上服饰与脱掉服饰的人。第一接触电极的重新精确放置得到保证，因为它们被固定到服饰上。因此，例如，来自医院另一部门或来自家中的患者的肌肉运动的可靠远程监控因而变成可能。
[0011]该设备可以是其中的服饰由可伸缩的或保形(conformable)的织物制成的设备。由这种织物制成的服饰能够使服饰适合于患者需要进行肌肉测量的身体部位以便指示肌肉的运动。
[0012]该服饰可以为用于滑过(slid over)患者的一部分的袖套服饰。所述患者部位例如可以为手臂、腿、手指、脚趾、躯干或颈部。该袖套服饰可以为可伸缩的闭环袖套服饰以便被放置于人体部位上。
[0013]如果需要，该服饰可以为用于捆绑患者的一部分的带状服饰。该带状服饰可以为开环的形式，并且被闭环装置闭合。该闭合装置可以为紧固件，该紧固件包括推动以关闭塑料构件及拉动以打开塑料构件的基体(matrix)。这样的一种优选类型紧固件是大家熟知的注册商标Velcro所有的。可以采用其它的闭合装置，例如，带扣。
[0014]分离的导电区的阵列可以被非导电区或低导电区(lower electricallyconducting areas)隔开。优选地，该低导电区比导电区更薄(thinner)以便限制电流横向流动。通常，阵列中的导电区相互间隔。然而，可以采用其它类型的导电区。导电区可以是这样的，它们通过服饰横向传导，但不能在服饰平面上横向传导或大体上不能在服饰平面上横向传导。因此，导电区可以被认为是跨传导(trans-conductive)导电区。
[0015]导电区可以被织入服饰或者它们可以被塑造到或印刷到服饰中。
[0016]阵列可以是任何合适恰当的大小与形状。因此，例如，根据将被监控或治疗的肌肉或肌肉组织的位置与大小，阵列可以是规则的或不规则的形状。
[0017]本发明的设备可以被用于提供仅指示肌肉运动的测量参数。信号提供装置可以是单独的信号发生器。通常具有两个第一接触电极，但是如果需要，可以采用多于两个的第一接触电极。
[0018]可选择地，除了提供指示肌肉运动的测量参数之外，本发明的设备也可以被用于提供由指示的肌肉运动所决定的肌肉的神经肌肉刺激。在这种情况下，本发明的设备可以包括用于提供肌肉的神经肌肉刺激信号的神经肌肉刺激装置。
[0019]当本发明的设备包括神经肌肉刺激装置时，那么信号提供装置与神经肌肉刺激装置可以被提供作为单一的部件。可选择地，信号提供装置可以作为从神经肌肉刺激装置分离的部件来提供。
[0020]当本发明的设备包括神经肌肉刺激装置时，那么设备可以被使用以便肌肉的测量使能信号被施加到肌肉的神经肌肉刺激信号，反之亦然。
[0021]如果需要，第一接触电极也可以使神经肌肉刺激信号能够被患者接收。可选择地，本发明的设备可以包括第二接触电极，该第二接触电极与第一接触电极隔开且使神经肌肉刺激信号能够被患者接收，第二接触电极能够以预定位置中被设置于服饰上以获取神经肌肉刺激，并且第二接触电极与服饰中预定位置上的那些分离的导电区接触。当采用第二接触电极时，通常将具有两个第二接触电极，但如果需要，可以多于两个。
[0022]测量使能信号可以具有选自以下中的至少一者波形:
[0023](a)正弦波；
[0024](b)方波；
[0025](C)三角波；
[0026](d)任意的波形形状；
[0027](e)相似的或不相似的波形的重叠部分(repeated parts)；
[0028](f)能够被平均的随机波形；以及
[0029](g)脉冲
[0030]可以采用其它类型的波形。随机波形可以是具有噪声特性的波形，例如，白噪声。
[0031]测量装置可以是这样的，它通过使用选自以下中的至少一者的电特性测量肌肉的参数:
[0032](a)相移；
[0033](b)幅度；
[0034](c)转换速率；
[0035](d)均方根值；以及
[0036](e)脉冲
[0037]如果需要，可以测量其它的电特性
[0038]本发明的设备可以包括用于密封服饰上导电部分的密封装置，藉此，服饰能够进行清洁。因此，例如，在反复使用后，服饰可以通过擦抹来进行清洁。
[0039]可以使用本发明的设备可以，以便临床医生或其他人能够准确地将第一接触电极设置于分离的传导区阵列的最合适区域上。第一接触电极可以保持原样(remain inplace)以用于服饰将来所有的使用。可选择地，使用之后，第一电极可以是可移动的，那么，对于每个后续使用，第一电极是可重新设置的。当第一电极保持原样时，它们可以被构建以连接至设备的剩余部分。
[0040]本发明的设备可以被使用以使得肌肉的运动是由肌肉长度的变化引起的运动。然而，可以使用其它类型的肌肉运动。
[0041]现在仅通过示例的方式及参考附图描述本发明的实施方式，其中:
[0042]图1示出了用于提供关于患者至少一块肌肉的信息及用于确保电极的准确并可重复位置的第一设备的一部分；
[0043]图2是图1中示出的设备的一部分的放大视图；
[0044]图3是穿过图1中不出的设备的一部分的横截面；
[0045]图4是图3中示出的设备的一部分的放大视图；
[0046]图5-10示出了对于图1中示出的那些分离的导电区的不同类型的分离的导电区；
[0047]图11示出了提供指示肌肉运动的测量参数的本发明第一设备的一部分；
[0048]图12示出了本发明第二设备的一部分，该部件包括用于指示肌肉运动的测量装置及用于提供肌肉的神经肌肉刺激信号的神经肌肉刺激装置；
[0049]图13示出了本发明第三设备的一部分，其中，用于提供肌肉的测量使能信号和肌肉的神经肌肉刺激信号的信号提供装置都由神经肌肉刺激器提供；
[0050]图14示出了本发明第四设备的一部分，该设备包括用于使来自信号提供装置的测量使能信号能够被患者接收的第一组电极和用于接收来自神经肌肉刺激装置的神经肌肉刺激信号的第二组电极；
[0051]图15示出了图12和图14的设备中示出的分离信号发生器和神经肌肉刺激器使用的测量波形；以及
[0052]图16示出了使用如图13的所示的设备中使用神经肌肉刺激波形的分量作为测量使能信号的测量波形。
[0053]参考图1-4与图11，示出了用于患者6至少一块肌肉4的设备2。该设备2包括用于提供肌肉4的测量使能信号的信号提供装置8。该设备2还包括用于使来自信号提供装置8的测量使能信号能够被患者6接收的两个第一接触电极10。
[0054]该设备2进一步包括用于测量肌肉4的参数的测量装置12。该参数受测量使能信号影响。该参数与至少一种电特性有关，所述电特性表示由肌肉4运动引起的组织阻抗的变化。
[0055]该设备2进一步包括穿在患者6肌肉4上的服饰14。该服饰14包括由非导电区20隔开的分离的导电区18的阵列16。
[0056]该设备2是这样的，第一接触电极10能够以预定精确位置被设置于服饰14上，以获取测量参数，并且第一接触电极10与服饰14中预定位置上的那些分离导电区18接触。
[0057]如图1所示，服饰是滑过手臂22的袖套服饰以使得服饰14位于手臂22的前臂24上。该服饰14由可伸缩的或保形的织物制成，藉此，服饰14是贴近前臂24轮廓的袖套服饰。
[0058]图3示出了导电区18的矩阵16能够怎样与患者6的皮肤25接触。
[0059]分离的导电区18被阵列16中的分离的导电区18有规律地隔开。分离的导电区18被织入服饰中或被模制到或被打印到服饰中。可以从图3与图4得到更好的理解。
[0060]图5-10示出了分离的导电区18六种不同的结构和/或类型及阵列26、28、30、32、34、36中的周围非导电区20。
[0061]图11示出了第一设备2如何使得信号提供装置8为分离信号发生器。在使用中，信号发生器8