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CN213552679U - 一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器 - Google Patents

一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器 Download PDF

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CN213552679U
CN213552679U CN202021271813.1U CN202021271813U CN213552679U CN 213552679 U CN213552679 U CN 213552679U CN 202021271813 U CN202021271813 U CN 202021271813U CN 213552679 U CN213552679 U CN 213552679U
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CN
China
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electrode
module
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microprocessor
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CN202021271813.1U
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周聪聪
叶学松
廖恒
褚建农
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Honghe Innovation And Technology Research Institute Co ltd
Zhejiang University ZJU
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Honghe Innovation And Technology Research Institute Co ltd
Zhejiang University ZJU
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Abstract

本实用新型公开了一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其包括足踝矫形器(AFO)和功能性电刺激装置(FES)两个部分。足踝矫形器包括硬质外壳、第一绑带和第二绑带,功能性电刺激装置包括第一表面肌电采集模块、第一刺激模块、第一电极、第二电极、第二表面肌电采集模块、加速度采集模块、第二刺激模块、第三电极和控制模块,分别搭载于第一绑带和第二绑带上,整体由控制模块控制。本实用新型将AFO和FES进行了有机结合,可以在AFO治疗的同时增加FES治疗。在临床中AFO和FES协同作用可更有效地改善脑卒中偏瘫患者的平衡、步行能力,是脑卒中患者一种安全、有效、可行的康复训练方法,因此本实用新型具有较高的临床使用价值。

Description

一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器
技术领域
涉及人机交互中一种基于特征匹配的智能足踝矫形器,属于运动医学,康复医学及生物医学工程领域。
背景技术
脑卒中(stroke)是指脑供血中断而导致的局部脑组织损伤,根据世界卫生组织统计,2016年全球范围内脑卒中共造成578万例死亡,在过去15年中一直是全球致死率最高的疾病之一。脑卒中会引起很多神经系统功能异常,给患者的日常生活带来诸多不便,其中影响最为广泛的就是足下垂。足下垂会使患者在行走的摆动相无法抬起脚趾,给日常生活带来诸多不便,而且有跌倒的风险。虽然足下垂是脑卒中患者的一种常见的神经表现,但它也存在于其他神经疾病中,包括多发性硬化症(MS)、脊髓损伤(SCI),脑瘫和创伤性脑损伤。
大量实验数据和临床实践表明,卒中后的康复治疗是恢复卒中患者的运动功能以及提高患者的生活质量最好的方法。足踝矫形器(AFO)在改善及纠正足下垂患者步行能力方面有着很好的作用,可以加强体重的支持和足踝关节的稳定性、改善步态、防止足部变形。有研究证实AFO可以有效地改善下肢的运动功能,其能有效地缩短10m步行所耗时间及提高下肢步行能力。功能性电刺激 (FES)指低频脉冲电流通过植入或表面电极,刺激瘫痪肌肉或无力肌肉,以模拟正常运动模式。1961年,Liberson团队就报道了利用便携式功能性电刺激装置矫正足下垂。其后有很多团队都进行了电刺激设备研发,但是目前大多数设备存在体积太大,不能随时随地灵活使用的问题。而已有的一些便携式设备刺激模式单一,在康复治疗时效果不佳,未能做到根据患者步态特征改变刺激参数,也不能根据患者自身情况针对性治疗。已有临床研究表明AFO和FES协同作用可更有效地改善脑卒中偏瘫患者的平衡、步行能力,是脑卒中患者一种安全、有效、可行的康复训练方法,具有临床使用价值。但是目前鲜有AFO与FES结合的设备,因此提出本装置。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中AFO与FES结合的设备缺失的问题,并提供一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器。
为了实现上述目的,本实用新型采用的具体技术方案如下:
一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,包括足踝矫形器和功能性电刺激装置;
所述足踝矫形器包括硬质外壳、第一绑带和第二绑带,所述的硬质外壳具有人体下肢相贴合的内表面;所述的第一绑带和第二绑带固定于硬质外壳的竖直段上,且第一绑带与第二绑带的设置高度不同;
所述功能性电刺激装置包括第一表面肌电采集模块、第一刺激模块、第一电极、第二电极、第二表面肌电采集模块、加速度采集模块、第二刺激模块、第三电极和控制模块;
所述的第一表面肌电采集模块、第一刺激模块、第一电极以及第二电极固定于第一绑带上;所述的第一表面肌电采集模块分别连接第一电极和第二电极,用于采集肌电信号;所述的第一刺激模块也分别连接第一电极和第二电极,用于施加电刺激信号;
所述的第二表面肌电采集模块、加速度采集模块、第二刺激模块以及第三电极固定于第二绑带上;所述的第二表面肌电采集模块连接第三电极,用于采集肌电信号;所述的第二刺激模块也连接第三电极,用于施加电刺激信号;
所述的第一表面肌电采集模块、第一刺激模块、第二表面肌电采集模块、加速度采集模块、第二刺激模块分别与控制模块构成无线通信连接。
作为优选,所述的第一绑带和第二绑带均采用两段式拼接设计,两段的拼接位置均带有能相互粘连的魔术贴。
作为优选,所述的第一绑带设置于膝盖下方1~2cm处,第二绑带设置于脚踝上方1~2cm处。
作为优选,所述的硬质外壳上位于下肢腓肠肌处开设有第一镂空透气孔,位于足跟处开设有第二镂空透气孔。
作为优选,所述的硬质外壳中内衬有柔性材料。
作为优选,所述第一表面肌电采集模块和第二表面肌电采集模块结构相同,均包括第一信号调制电路、第一微处理器和第一无线发射电路,第一电极和第二电极均通过第一信号调制电路连接第一微处理器,第一无线发射电路连接于第一微处理器上,用于进行无线数据发送;
所述加速度采集模块包括惯性传感器、第二信号调制电路、第二微处理器和第二无线发射电路,惯性传感器通过第二信号调制电路连接第二微处理器,第二无线发射电路连接于第二微处理器上,用于进行无线数据发送;
所述控制模块包括显示屏、第一无线接收电路、第三微处理器、第一存储器和第三无线发射电路,所述第一无线接收电路用于与第一表面肌电采集模块和第二表面肌电采集模块的第一无线发射电路以及所述加速度采集模块的第二无线发射电路分别构成通信连接;第一无线接收电路、第一存储器、显示屏均与第三微处理器相连,第三无线发射电路连接于第三微处理器上,用于进行无线数据发送;
所述第一刺激模块和第二刺激模块结构相同,均包括第二无线接收电路、第二存储器、第四微处理器、波形叠加电路和升压电路,第二无线接收电路与所述第三无线发射电路构成通信连接;第二无线接收电路、第二存储器均连接于第四微处理器上,第四微处理器依次通过波形叠加电路和升压电路连接至对应的电极。
作为优选,所述第一电极、第二电极分别置于下肢的胫骨前肌、腓肠肌内侧头位置,所述第三电极置于下肢的比目鱼肌位置。
作为优选,所述控制模块为智能手环,其包括表芯和表带两部分,所述显示屏、第一无线接收电路、第三微处理器、第一存储器和第三无线发射电路均内置于表芯中。
作为优选,所述第一无线发射电路、第二无线发射电路、第三无线发射电路、第一无线接收电路和第二无线接收电路采用蓝牙、WIFI或5G模块。
作为优选,所述第一电极、第二电极和第三电极均由正负两个采集电极、正负两个刺激电极和一个参考电极组成。
与现有技术相比,本实用新型的技术效果如下:
本实用新型将足踝矫形器(AFO)和功能性电刺激装置(FES)进行了结合,AFO在改善及纠正足下垂患者步行能力方面有着很好的作用,可以加强体重的支持和足踝关节的稳定性、改善步态、防止足部变形,而FES通过刺激残存的中枢神经系统神经元的功能重组和运动再学习能力,来促进神经的重塑,改善肢体肌力、运动功能、感觉功能、平衡功能,从而恢复步行能力。本实用新型可用于在AFO治疗的同时增加FES治疗,其康复训练模式更加丰富,并且是以特定任务为导向的活动,在步行运动中模拟正常的步行,有效缩短步行周期的时间,从而更加有效地提高下肢运动功能及步行能力。已有临床研究表明AFO和FES 协同作用可更有效地改善脑卒中偏瘫患者的平衡、步行能力,是脑卒中患者一种安全、有效、可行的康复训练方法,具有临床使用价值。
另外,本实用新型的可穿戴式的功能性电刺激装置,可以穿戴式固定在足下垂病人身上,为将来建立足下垂病人的数据库提供了载体。本实用新型可以采用智能手环式的主控设备,方便患者操作,并且降低患者的心理负担。
附图说明
图1为本实用新型的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器结构示意图;
图2为一个实施例中的电极设置示意图,其中,(a)为第二绷带上的一种电极设置形式,(b)为第一绷带上的一种电极设置形式;
图3为一个实施例中功能性电刺激装置的硬件系统整体结构示意图;
图4为一个实施例中表面肌电采集模块结构示意图;
图5为一个实施例中加速度采集模块结构示意图;
图6为一个实施例中控制模块结构示意图;
图7为一个实施例中电刺激模块结构示意图。
具体实施方式
为了方便对本实用新型技术方案的理解,下面结合附图对本实用新型的实用例进行详细的说明,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但是实施例不构成对本实用新型的限制。
如图1所示,作为本实用新型的一个较佳实施例,提供了一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其主要由足踝矫形器(AFO)和功能性电刺激装置(FES) 两部分组成。
其中,足踝矫形器包括硬质外壳1、第一绑带2和第二绑带3,硬质外壳1 可以是热塑制造的,用于作为整个足踝矫形器的支撑构件。硬质外壳大致呈L 形,具有人体下肢相贴合的内表面,其中竖直段用于固定在小腿后侧,水平段用于踩在足底。第一绑带2和第二绑带3固定于硬质外壳1的竖直段上,且第一绑带2与第二绑带3的设置高度不同。在本实施例中,第一绑带2设置于膝盖下方 1~2cm处,第二绑带3设置于脚踝上方1~2cm处。
为了便于将绑带绑扎在下肢上,第一绑带2和第二绑带3均采用两段式拼接设计,两段的拼接位置均带有能相互粘连的魔术贴,通过魔术贴的粘合位置改变可以进一步调整整条绑带的长度,进而适应不同用户的松紧要求。
功能性电刺激装置用于与足踝矫形器配合,对用户施加电刺激。功能性电刺激装置包括第一表面肌电采集模块7、第一刺激模块11、第一电极12、第二电极13、第二表面肌电采集模块8、加速度采集模块9、第二刺激模块15、第三电极14和控制模块10。
其中,第一表面肌电采集模块7、第一刺激模块11、第一电极12以及第二电极13固定于第一绑带2上。第一表面肌电采集模块7分别连接第一电极12 和第二电极13,用于采集两个电极各自感应的肌电信号。第一刺激模块11也分别连接第一电极12和第二电极13,用于通过两个电极对用户的下肢施加电刺激信号。
另外,第二表面肌电采集模块8、加速度采集模块9、第二刺激模块15以及第三电极14固定于第二绑带3上。第二表面肌电采集模块8连接第三电极14,用于采集第三电极14感应的肌电信号。第二刺激模块15也连接第三电极14,用于通第三电极14对用户的下肢施加电刺激信号。
本实施例中,肌电信号的采集和电刺激的施加位置是特定的,具体而言,第一电极12、第二电极13分别置于下肢的胫骨前肌、腓肠肌内侧头位置,所述第三电极14置于下肢的比目鱼肌位置,分别采集对应位置的肌电信号同时在刺激模块控制下对该位置施加电刺激。
本实用新型中,各模块是由一个控制模块10统一控制的,因此第一表面肌电采集模块7、第一刺激模块11、第二表面肌电采集模块8、加速度采集模块9、第二刺激模块15分别与控制模块10构成无线通信连接。
另外,为了进一步增加舒适性,硬质外壳1上位于下肢腓肠肌处开设有第一镂空透气孔4,位于足跟处开设有第二镂空透气孔5。同时,硬质外壳1中可以内衬有柔性材料6,以降低对用户腿部的磨损,内衬柔性材料6可以采用海绵等柔性耐用材料制成。
如图1所示,在本实施例中,该设备呈可穿戴式形式,其控制模块10为具有显示屏的智能手环,智能手环佩戴于手腕上。智能手环包括表芯和表带两部分。其中表芯即前述的控制模块,带有触摸屏,其功能可以是显示采集的参数,并根据肌电和加速度信号特征值给出电刺激参数,同时可供用户选择系统的工作模式 (例如采集模式和电刺激模式),此外具有显示时间的功能。触摸屏固定于佩戴于患者手腕的表带上,日常可作为手表使用,降低患者的心理负担。
如图2所示,为一个优选实施例中两条绑带上的电极设置形式,其中第一电极12、第二电极13和第三电极14均由正负两个采集电极、正负两个刺激电极和一个参考电极组成,1正负两个采集电极、正负两个刺激电极集成于一个采集及刺激电极电极阵列上。其中第一绑带2内侧上的第一电极12以及第二电极13 共用同一个参考电极A,但其采集及刺激电极电极阵列A和采集及刺激电极电极阵列B是独立的,如图2(b)所示。第二绑带3内侧上的第三电极14包括一个参考电极B和采集及刺激电极电极阵列C,如图2(a)所示。由此,第一电极12、第二电极13和第三电极14可以复用为肌电信号采集电极以及刺激电极。
在本实用新型中,足踝矫形器(AFO)在改善及纠正足下垂患者步行能力方面有着很好的作用,可以加强体重的支持和足踝关节的稳定性、改善步态、防止足部变形。而功能性电刺激装置(FES)则可以通过刺激残存的中枢神经系统神经元的功能重组和运动再学习能力,来促进神经的重塑,改善肢体肌力、运动功能、感觉功能、平衡功能,从而恢复步行能力。因此在AFO治疗的同时增加FES 治疗,其康复训练模式更加丰富,并且是以特定任务为导向的活动,在步行运动中模拟正常的步行,有效缩短步行周期的时间,从而更加有效地提高下肢运动功能及步行能力。已有临床研究表明AFO和FES协同作用可更有效地改善脑卒中偏瘫患者的平衡、步行能力,是脑卒中患者一种安全、有效、可行的康复训练方法,具有临床使用价值。
本实用新型中的功能性电刺激装置(FES)中,各模块的具体结构形式可以采用现有技术中的任意形式实现,只要能实现相应的功能即可。在本实用新型的另一优选实施例中,提供了一种可穿戴式的功能性电刺激装置实现形式,图3 阐明了该优选实施例的整体硬件系统,其主要功能模块包括表面肌电采集模块、加速度采集模块9、控制模块10和刺激模块几部分。其中,表面肌电采集模块分为第一表面肌电采集模块7和第二表面肌电采集模块8,刺激模块分为第一刺激模块11和第二刺激模块15。
如图4所示,第一表面肌电采集模块7和第二表面肌电采集模块8结构相同,均包括第一信号调制电路、第一微处理器和第一无线发射电路,肌电电极阵列通过第一信号调制电路连接第一微处理器,第一无线发射电路连接于第一微处理器上,用于进行无线数据发送。
另外,为了准确的获取患者的肌电数据并对其进行电刺激,如前所述,电极可以设有三组,分别置于胫骨前肌、腓肠肌内侧头、比目鱼肌位置。因此第一表面肌电采集模块7和第二表面肌电采集模块8对应的肌电电极阵列是不同的,第一表面肌电采集模块7连接第一电极12和第二电极13,第二表面肌电采集模块 8连接第三电极14。
在每个表面肌电采集模块中,肌电电极阵列附着于下肢对应肌肉进行肌电信号采集,电极阵列贴附于下肢皮肤表面进行电信号采集。表面肌电电极得到的电信号,经过前级放大处理后传给信号调制电路,信号调制电路对肌电信号进行滤波,后级放大以及模数转换处理后,在第一微处理器中运算信号特征值,之后通过第一无线发射电路发送给控制模块。其中,肌电电极,第一信号调制电路,第一微处理器,第一无线传输电路依次进行物理相连,第一无线发射电路和控制模块10通过Wi-Fi进行肌电数据的传输,最终由控制模块10进行特征参数的存储和计算。
如图5所示,加速度采集模块9包括惯性传感器、第二信号调制电路、第二微处理器和第二无线发射电路,惯性传感器通过第二信号调制电路连接第二微处理器,第二无线发射电路连接于第二微处理器上,用于进行无线数据发送。
在加速度采集模块9中,惯性传感器得到的电信号,经过前级放大处理后传给第二信号调制电路,第二信号调制电路对肌电信号进行滤波,后级放大以及模数转换处理后,在第二微处理器中运算信号特征值,之后通过第二无线发射电路发送给控制模块。其中,惯性传感器,第二信号调制电路,第二微处理器,第二无线传输电路依次进行物理相连,第二无线发射电路和控制模块通过Wi-Fi进行肌电数据的传输,最终由控制模块进行特征参数的存储和计算。
如图6所示,控制模块10包括显示屏、第一无线接收电路、第三微处理器、第一存储器和第三无线发射电路,第一无线接收电路用于与第一表面肌电采集模块7和第二表面肌电采集模块8的第一无线发射电路和加速度采集模块9的第二无线发射电路分别构成通信连接。第一无线接收电路、存储器、显示屏均与第三微处理器相连,第三无线发射电路连接于第三微处理器上,用于进行无线数据发送。另外,显示屏上可设置用户交互单元,因此需要配套设计连接于第三微处理器上的交互电路。
如图7所示,第一刺激模块11和第二刺激模块15结构相同,均包括第二无线接收电路、第二存储器、第四微处理器、波形叠加电路和升压电路,第二无线接收电路与第三无线发射电路构成通信连接;第二无线接收电路、第二存储器均连接于第四微处理器上,第四微处理器依次通过波形叠加电路和升压电路连接至电刺激输出电极。第一刺激模块11和第二刺激模块15的电刺激输出电极是不同的,第一刺激模块11输出至第一电极12和第二电极13,第二刺激模块15)输出至第三电极14。
在各电刺激模块中,第二无线接收电路接收到控制模块中的第三无线发射电路发送的电刺激参数后,由第四微处理器的ADC产生对应的双向脉冲,经过波形叠加电路整合后送进升压电路以达到刺激的阈值,最终由输出单元的电极输出刺激脉冲。存储器用于本地存储刺激参数,以备在第二无线接收电路没有收到控制模块的信号时,利用本地存储的刺激参数进行电刺激。因此,电刺激模块的作用是收到第二无线传输单元发送的电刺激参数后,由控制器根据该参数对应调整电流脉冲的输出特性,通过电极对患者下肢输出刺激脉冲,帮助患者恢复正常的步态。电刺激参数包括目标作用肌肉以及电刺激的频率、脉宽和幅值参数。
本实施例的波形叠加电路采用了加法器电路,由三个运算放大器和若干电阻构成,实现了将两路信号波形叠加的功能。升压电路包括+35v升压和-35v升压,其中+35v升压电路由MCP1650升压控制器电路组成,使用了经典的dc-dcboost 电路,-35v升压电路由MAX749芯片和其附属电路组成,原理与正电压电路相同。电刺激输出单元使用压控电流源和威尔逊电流源结合,能够提供稳定的输出电压,达到预期的刺激强度。
各刺激模块的电源由电池提供,以由6节5号电池为例。经过5V稳压后输出给3V稳压输入端、-5V产生芯片输入端和升压电路输入端。升压电路的dc-dc boost电路,使用MCP1650和MAX749芯片输出最大+35v和最小-35v电压。3V 稳压输出提供第四微处理器工作电压,第四微处理器根据控制模块发来的参数调整输出波形,通过DAC输出双向方波。波形叠加电路使用运算放大器进行波形将单片机输出的双向波形叠加输出,+5V和-5V稳压输出提供运算放大器电源。电刺激输出单元,使用压控恒流源电路和威尔逊恒流源电路提供可调的+35V和 -35V刺激电压。
需注意的是,本实用新型肌电电极阵列与电刺激输出电极可以复用,也可以各自独立设置,也可以根据刺激肌肉部位单独使用。在前述实施例中采用复用的方式,因此表面肌电采集模块和刺激模块也可以设计成一体化方式。
本实用新型的使用模式可以根据需要进行调整。在一优选实施例中,可通过控制模块10中设置的用户交互单元供用户选择工作模式,工作模式包括采集模式和刺激模式,两者择一运行,同一时间仅能选中一种。两种工作模式运行过程不同,具体如下:
在采集模式下,第二无线传输单元将表面肌电采集模块发送的步态数据本地存储于存储器中,而且在存储时需要带有数据的采集时间,由此形成时序序列,这些实时采集的数据与预先存储于数据存储器中的样本步态数据共同作为模板数据。存储器中的样本步态数据为正常人或患者下肢步态正常时采集的步态数据,其也是以时序序列形式存储的。
在刺激模式下,第二无线传输单元接收到采集模块发送的实时步态数据后,与存储在本地的模板数据中步态周期内同一时刻的步态数据进行比对,用健侧的特征值包络曲线与患侧的特征包络曲线差值,映射出修正的电刺激参数,并通过无线传输单元发送给对应的电刺激模块。
在本实施例中,第一无线发射电路、第二无线发射电路、第三无线发射电路、第一无线接收电路和第二无线接收电路采用WIFI模块,但在其他实施例中也可以采用蓝牙、5G等无线形式,不做限定。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案,然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,包括足踝矫形器和功能性电刺激装置;
所述足踝矫形器包括硬质外壳(1)、第一绑带(2)和第二绑带(3),所述的硬质外壳(1)具有人体下肢相贴合的内表面;所述的第一绑带(2)和第二绑带(3)固定于硬质外壳(1)的竖直段上,且第一绑带(2)与第二绑带(3)的设置高度不同;
所述功能性电刺激装置包括第一表面肌电采集模块(7)、第一刺激模块(11)、第一电极(12)、第二电极(13)、第二表面肌电采集模块(8)、加速度采集模块(9)、第二刺激模块(15)、第三电极(14)和控制模块(10);
所述的第一表面肌电采集模块(7)、第一刺激模块(11)、第一电极(12)以及第二电极(13)固定于第一绑带(2)上;所述的第一表面肌电采集模块(7)分别连接第一电极(12)和第二电极(13),用于采集肌电信号;所述的第一刺激模块(11)也分别连接第一电极(12)和第二电极(13),用于施加电刺激信号;
所述的第二表面肌电采集模块(8)、加速度采集模块(9)、第二刺激模块(15)以及第三电极(14)固定于第二绑带(3)上;所述的第二表面肌电采集模块(8)连接第三电极(14),用于采集肌电信号;所述的第二刺激模块(15)也连接第三电极(14),用于施加电刺激信号;
所述的第一表面肌电采集模块(7)、第一刺激模块(11)、第二表面肌电采集模块(8)、加速度采集模块(9)、第二刺激模块(15)分别与控制模块(10)构成无线通信连接。
2.如权利要求1所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述的第一绑带(2)和第二绑带(3)均采用两段式拼接设计,两段的拼接位置均带有能相互粘连的魔术贴。
3.如权利要求1所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述的第一绑带(2)设置于膝盖下方1~2cm处,第二绑带(3)设置于脚踝上方1~2cm处。
4.如权利要求1所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述的硬质外壳(1)上位于下肢腓肠肌处开设有第一镂空透气孔(4),位于足跟处开设有第二镂空透气孔(5)。
5.如权利要求1所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述的硬质外壳(1)中内衬有柔性材料(6)。
6.如权利要求1所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述第一表面肌电采集模块(7)和第二表面肌电采集模块(8)结构相同,均包括第一信号调制电路、第一微处理器和第一无线发射电路,第一电极(12)和第二电极(13)均通过第一信号调制电路连接第一微处理器,第一无线发射电路连接于第一微处理器上,用于进行无线数据发送;
所述加速度采集模块(9)包括惯性传感器、第二信号调制电路、第二微处理器和第二无线发射电路,惯性传感器通过第二信号调制电路连接第二微处理器,第二无线发射电路连接于第二微处理器上,用于进行无线数据发送;
所述控制模块(10)包括显示屏、第一无线接收电路、第三微处理器、第一存储器和第三无线发射电路,所述第一无线接收电路用于与第一表面肌电采集模块(7)和第二表面肌电采集模块(8)的第一无线发射电路以及所述加速度采集模块(9)的第二无线发射电路分别构成通信连接;第一无线接收电路、第一存储器、显示屏均与第三微处理器相连,第三无线发射电路连接于第三微处理器上,用于进行无线数据发送;
所述第一刺激模块(11)和第二刺激模块(15)结构相同,均包括第二无线接收电路、第二存储器、第四微处理器、波形叠加电路和升压电路,第二无线接收电路与所述第三无线发射电路构成通信连接;第二无线接收电路、第二存储器均连接于第四微处理器上,第四微处理器依次通过波形叠加电路和升压电路连接至对应的电极。
7.如权利要求1所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述第一电极(12)、第二电极(13)分别置于下肢的胫骨前肌、腓肠肌内侧头位置,所述第三电极(14)置于下肢的比目鱼肌位置。
8.如权利要求6所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述控制模块(10)为智能手环,其包括表芯和表带两部分,所述显示屏、第一无线接收电路、第三微处理器、第一存储器和第三无线发射电路均内置于表芯中。
9.如权利要求6所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述第一无线发射电路、第二无线发射电路、第三无线发射电路、第一无线接收电路和第二无线接收电路采用蓝牙、WIFI或5G模块。
10.如权利要求1所述的载有功能性电刺激装置的足踝矫形器,其特征在于,所述第一电极(12)、第二电极(13)和第三电极(14)均由正负两个采集电极、正负两个刺激电极和一个参考电极组成。
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CN113599048A (zh) * 2021-09-28 2021-11-05 首都医科大学附属北京世纪坛医院 一种实时监测步态、表面肌电及足部血供的下肢康复支具
CN113893456A (zh) * 2021-09-10 2022-01-07 上海市第六人民医院 一种具有踝关节侧方角度测量功能的防护型踝关节辅具
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