[发明专利]一种智能节奏互动式肌电信号肌肉康复治疗系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械装置领域，尤其涉及一种智能节奏互动式肌电信号肌肉康复治疗系统。

背景技术

生物反馈是用各种仪器反映人体生理活动状况，从而让该用户获得瞬时直观感受，经过辅以正反馈负反馈的行为激励，最终达到随心所欲控制本来无法操控的生理活动的治疗概念。如何基于生物反馈概念，设计出使用户更加专注于治疗过程，能够坚持长期的反馈治疗以达到最佳的治疗效果的治疗方法，一直是该领域应用研究的前沿课题。

现有的肌肉康复治疗系统一般都是在诊所或医院中进行治疗和康复，需要患者预约时间亲自到诊所或医院中，浪费了大量的时间和人力，并且治疗过程中比较乏味，患者坚持长期治疗的意愿不强烈，使得患者自主治疗的可能性很小；现有的肌肉康复治疗系统比较笨重，各个设备之间连接严重依赖USB等有线传输，从而不便于携带。在实际的治疗过程中，由于上述缺陷，导致了绝大多数患者无法坚持下去，最终不得不放弃治疗，从而极大地影响了肌肉恢复的效果。

此外，由于一般是一个医生或治疗师面对一位患者，因此治疗效率也较低。

发明内容

为此，本发明提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新肌肉康复治疗系统。

本发明提供了一种智能节奏互动式肌电信号肌肉康复治疗系统，包括：表面肌电传感器，配置用于采集用户的肌电信号；信号发射器，配置用于接收并发射所述肌电信号；节奏互动装置，配置用于产生并向所述用户提供特定节奏，接收所述肌电信号，当所述肌电信号与所述特定节奏相匹配时，给出正反馈，否则给出负反馈。

根据本发明的一个实施方式，进一步包括：信号处理器，其配置用于从所述表面肌电传感器接收所述肌电信号，并对所述肌电信号进行平滑处理。

根据本发明的一个实施方式，其中，通过如下方式对所述肌电信号进行平滑处理，得到输出y：其中，x为输入信号的采样，n为采样数量，dt为采样时间间隔，tn为采样总时长。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述节奏互动装置经过如下方式校准：计算稳态数值域，所述稳态数值域的范围在(1-b％)a至(1+b％)a之间，其中b％是环境噪声域值，a是肌肉放松时的均值；对于数值大于(1+b％)a的肌电信号，设定为1，对于数值小于(1+b％)a的肌电信号，设定为0。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述节奏互动装置经过如下方式校准：计算稳态数值域，所述稳态数值域的范围在(1-b％)a至(1+b％)a之间，其中b％是环境噪声域值，a是肌肉放松时的均值；计算所述肌电信号的绝对值；计算所述肌电信号的绝对值与所述稳态数值阈的上限(1+b％)a之差，同所述稳态数值阈的上限(1+b％)a的比值；以及计算所述比值的对数。

根据本发明的一个实施方式，进一步包括远程监视设备，其配置用于从节奏互动装置至少接收所述正反馈和/或负反馈，以便于对用户的肌肉反应进行远程监视。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述节奏包括多个互动元素，每个互动元素之间的时间间隔可调。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述节奏包括初级阶段模式、中级阶段模式和高级阶段模式中的至少一种，其中，在所述初级阶段模式，必须在一个互动元素被完成之后，才给出下一个互动元素；在所述中级阶段模式，每个互动元素间隔较长且规律性出现；在所述高级阶段模式，每个互动元素间隔较短且非规律性出现。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述节奏的形式包括音频、视频和触觉感应中的至少一种。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述信号发射器为无线发射器。

本发明还提供一种智能节奏互动式肌电信号肌肉康复治疗设备，包括：用于产生并向用户提供特定节奏的装置；用于接收肌电信号的装置；用于当所述肌电信号与所述特定节奏相匹配时，给出正反馈，否则给出负反馈的装置。

本发明所述智能节奏互动式肌电信号肌肉康复治疗系统通过节奏互动装置使得用户不断强化、锻炼目标肌肉或肌群，熟练运动神经对于目标肌肉的操控和抑制肌肉的错误收缩达到平衡对抗肌群的效果，又具有极高的互动性、智能性和趣味性，提升了用户坚持长期治疗的意愿，并使得用户自主治疗成为可能。

附图说明