[发明专利]一种电刺激触觉感知方法

权利要求书

1.一种电刺激触觉感知方法，其特征在于，其将功能性电刺激电极组成的电极阵列作为单一电刺激模块，通过电刺激电极组合实现手部精细动作的运动康复以及手部不同接触点的触觉反馈。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电极阵列为高密度电极阵列。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将电极阵列覆盖前臂区域，通过电刺激电极组合实现手部精细动作的运动康复；具体方法如下：

步骤一、按照最优电极阵列快速搜索方法搜索出产生不同手部精细动作类别的电刺激电极组合；

步骤二、按照电刺激电极电刺激所产生的手部动作类别，患者自主做出对应伸屈动作，检测其产生肌肉电信号，若患者运动障碍程度较严重，采用双手镜像运动检测健侧肌电的方法，再使用深度学习和机器学习算法对不同动作加以识别；

步骤三、以患者主观运动意图为输入，识别出产生肌电的所对应的康复动作，接收到识别信号后，激活对应电极组合，电刺激电极阵列对指定肌肉群进行刺激，给予患者适宜的助力，逐步增加电流强度以增大动作幅度，直至达成康复训练所要求标准，完成患者意图动作；其中：

步骤一中，最优电极阵列快速搜索方法采用多轮自动搜索策略，以快速地搜索出电刺激电极组合诱发不同手部精细动作模式实现运动康复，具体步骤如下：

a) 第一轮搜索，选取单电极与参考电极接通电流后，电流大小从初始值15mA逐步开始增加，符合如下两个情况时，此电极测试完毕：

1）某个关节弯曲的角度达到康复训练要求数值；

2）使用者感受到疼痛；

记录下此时电流为该电极的所允许的最大电流，当某个电极激发出运动动作时，使用无监督学习归类方法对此动作分类，若无法将此动作归类至已有相似类别，则认定该动作为新类别，第一轮搜索需要遍历所有单个电极与接地电极的测试情况，另外若某个电极接通初始15mA时使用者便感受到疼痛，则剔除此电极；

b) 第二轮搜索，选取双电极之间接通电流后，搜索其所能产生的手部运动动作；电流大小从初始值15mA增加，符合如下两个情况时，此电极组合测试完毕：

1）某个关节弯曲的角度达到康复训练要求数值；

2）电流幅值达到步骤（a）中记录的某个电极所允许的最大电流；

每当某个双电极组合激发出运动动作时，使用无监督学习归类方法对此动作分类，若无法将此动作归类至已有相似类别，则为该动作建立新的动作类别；

当符合如下两个情况时，第二轮搜索测试结束：

1）激发出的不同手部精细动作已满足康复训练需求；

2）已遍历完成所有双电极的组合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤b)中，以区域神经功能量化得到的单个手指运动时指肌产生的二维热点分部图为先验知识，首先搜索热点区域附近的两个电极组合，再搜索热点区域以后的电极组合，尽可能在短时间内搜索出较多不同手部运动动作。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若第二轮搜索已遍历完所有双电极组合无法达到手部精细动作康复训练需求，则基于三电极组合进行第三轮搜索。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括第四轮搜索， 其通过将第二轮第三轮搜索所得结果两两组合，以产生更多手部精细运动动作，或者再在两个组合之间加入一定延迟，观察产生的手部动作结果。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，运动康复时，电刺激采用10kHz的高频窄脉宽电流或者正弦波电流。