[发明专利]一种应用于下肢假肢的植入式电刺激感知反馈系统

说明书

本发明公开了一种应用于下肢假肢的植入式电刺激感知反馈系统；包括：N个刺激电极、植入式刺激器和假肢；其中，植入式刺激器与假肢无线通信连接，用于接收假肢产生的刺激参数；植入式刺激器分别与N个刺激电极导线连接，用于将刺激参数转换为假肢受力模拟信号，并分别发送至N个刺激电极，从而实现N个刺激电极产生相应的刺激信号；通过该系统能够解决现有下肢假肢佩戴中患者无法真实感知假肢的运动状态，实现下肢残肢处肌肉群的收缩，增强患者使用假肢的真实感与自然感。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，特别是一种应用于下肢假肢的植入式电刺激感知反馈系统。

背景技术

下肢截肢不仅造成患者运动功能缺失，还将使其触觉、本体感知等重要感知反馈丧失。为提高患者的生活质量，通常需要给截肢患者配备智能假肢恢复其肢体功能。然而当前智能下肢假肢主要研究集中在机械结构的设计与控制，患者残肢肌肉无法真实感知假肢的运动状态。

为增强假肢在使用中的真实感，即更逼近原生假肢的使用，通常需要将假肢控制信号反馈到使用者。目前常用的感知反馈方法可分为力反馈、震动反馈和电刺激反馈，相比于力反馈、震动反馈需要将电机、连杆等大体积和较重机构装载到肢体所带来的不便，电刺激通过电极下发刺激信号至神经或肌肉实现反馈更为便捷。电刺激反馈可分为侵入式与非侵入式两大类，侵入式较非侵入式而言，具备高仿生特性，使患者体验更为真实和自然。

因此，如何将侵入式电刺激反馈和患者的假肢相结合，增强患者使用假肢的真实感和自然感，成为当前研究的关键问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的一种应用于下肢假肢的植入式电刺激感知反馈系统，通过该系统能够解决现有下肢假肢佩戴中患者无法真实感知假肢的运动状态，实现下肢残肢处肌肉群的收缩，增强患者使用假肢的真实感与自然感。

本发明实施例提供了一种应用于下肢假肢的植入式电刺激感知反馈系统，包括：N个刺激电极、植入式刺激器和假肢；

所述植入式刺激器与所述假肢无线通信连接，用于接收所述假肢产生的刺激参数；

所述植入式刺激器分别与所述N个刺激电极导线连接，用于将所述刺激参数转换为假肢受力模拟信号，并分别发送至所述N个刺激电极，从而实现所述N个刺激电极产生相应的刺激信号。

进一步地，所述假肢包括下肢假肢本体和安装在所述下肢假肢本体上的电机、压力传感器、处理器和主蓝牙模块；

其中，所述电机用于驱动所述下肢假肢本体运动；

所述压力传感器安装于所述下肢假肢本体的足底和接受腔内，用于实时采集所述下肢假肢本体的压力值，并将所述压力值发送至所述处理器；

所述处理器对所述压力值进行计算，获得所述下肢假肢本体的不同运动状态，并将所述下肢假肢本体的不同运动状态转换为对应的刺激参数，并将所述刺激参数通过所述主蓝牙模块发送至所述植入式刺激器。

进一步地，所述植入式刺激器包括：恒流刺激电路、从蓝牙模块和基板；

所述恒流刺激电路和从蓝牙模块安装于所述基板中；

所述恒流刺激电路通过所述从蓝牙模块与所述处理器无线通信连接，用于接收所述处理器发出的刺激参数；

所述恒流刺激电路与N个刺激电极导线连接，用于将所述刺激参数转换为假肢受力模拟信号，并分别发送至所述N个刺激电极，从而实现所述N个刺激电极产生相应的刺激信号。

进一步地，所述恒流刺激电路包括：数模转换器、脉冲处理电路和恒流源电路；

所述数模转换器、脉冲处理电路、恒流源电路和N个刺激电极依次连接；

所述数模转换器用于将所述刺激参数转换为假肢受力模拟信号后发送至所述脉冲处理电路；