[发明专利]电刺激联合外骨骼辅助步行方法

说明书

本发明提供了一种电刺激联合外骨骼辅助步行方法，采用电刺激仪与外骨架配合刺激人体患侧肢体，同时采集健侧肢体与患侧肢体的肌电信号，判断两者之间的差异，且根据该差异来获取多通道低频脉冲电刺激参数配比以刺激患侧肢体，并根据患侧肢体的肌电信号来判断前述的多通道低频脉冲电刺激参数配比对患侧肢体的刺激效果，进而实时调整对患侧肢体的刺激信号。在本发明中，通过健侧肢体的肌电信号来周期性调整患侧肢体的刺激信号，以使电刺激仪对患侧肢体的刺激信号能够根据实际情况进行适应性调整，以获取更合适的电刺激信号，保障患者的步行训练效果。

技术领域

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种电刺激联合外骨骼辅助步行方法。

背景技术

脑损伤、下肢周围神经损伤后，步行周期中，一侧下肢在迈步时，另一侧下肢需要提供一个稳定的支撑，但脑损伤偏瘫下肢不能提供一个稳定的支持，导致患者步行训练时偏瘫下肢支撑相缩短，患者容易跌倒；目前多采用刺激仪或者矫形器的方式进行康复治疗，电刺激常用的外加电流刺激神经、肌肉诱发肌肉产生动作，为完成功能性的活动一般使用的是一定频率的电刺激，在开始工作前，固定刺激的频率35～50Hz，调整刺激强度，直到可以产生关节的运动。但这种单纯的电刺激有其局限性：

1、最常规的单通道或多通道电刺激，在治疗前，自定义预设若干电刺激参数，如频率、波宽、刺激电流强度，将刺激电极放置于肌群后，康复治疗师肉眼观察电刺激所引起的肌肉收缩强度，以及肌肉收缩后所带动的关节运动幅度，根据治疗师自己的经验来确定电刺激的参数。这种传统的电刺激治疗方式的局限性有：①不符合生理状态下的神经、肌肉工作模式，因为一个神经冲动产生次肌肉的收缩，为了保证肢体运动的协调性，神经冲动的频率在整个关节运动过程中并不是保持不变的，正常情况下人体通过改变传出神经的输出频率控制肌肉收缩的幅度。②关节在的运动过程中，因为需要克服一定的重力，在整个运动轨迹范围内，运动的力矩在发生改变，如果需要保持固定的扭矩，则肌肉收缩的幅度是动态调整的。在开始工作前给予一个固定频率的电刺激，然后调整刺激器的电流强度，产生一个能让关节运动同时患者能够耐受的刺激电流，这样在患者使用前，固定了频率和刺激电流的幅度，但因为没有考虑关节运动过程中力矩的改变，不能动态调整刺激频率、刺激强度，产生的关节运动的速度和幅度在整个运动过程中固定不变，不利于患者在变化的环境中使用上述设备。③人体肌群在运动过程中并不是相互独立的，一个肌群收缩产生的关节运动会影响相邻肌群以及关节的活动范围，进而限制相关肌群的收缩强度自由度。目前仅仅使用多个通道产生一系列的关节运动的组合，产生一个肢体的动作，尚不能充分考虑其他肌群的影响。④神经肌肉电刺激具有固有的缺陷，电刺激优先激活快肌纤维，快肌纤维收缩频率高，爆发力强，但是抗疲劳能力差。随着单个治疗过程的持续，电刺激所能募集到的肌肉激活程度越来越低，即相同电刺激强度所能够造成的肌肉收缩，关节活动幅度降低，这势必会影响电刺激所带来的治疗效果。⑤脑卒中及脑外伤等中枢神经系统疾病康复的理论基础是神经系统具有可塑性，当上位中枢神经损伤后，肢体等周围神经系统的信息上传至中枢，可建立相应的神经突触连接，将康复训练的动作模式化，是一种运动再学习的过程。常规的电刺激治疗产生的是一种刻板的运动，导致传入脑的信息不能与其他感官得到的信息整合，学习到的运动与自身的运动模式是有明显区别的。