[发明专利]肌群动态电刺激集成控制系统及方法

摘要

本发明涉及一种肌群动态电刺激集成控制系统及方法。该系统包括压力传感器和动态电刺激仪，动态电刺激仪具有多个刺激通道，各刺激通道分别具有一对能贴于皮肤表面的刺激电极；动态电刺激仪还具有刺激参数调制单元，刺激参数包括刺激波形、刺激强度、刺激频率、刺激波宽、刺激前等待时间以及刺激持续时间。该方法包括：穿戴或固定各部件，设置刺激参数，开始实施刺激，刺激后结束。本发明可形成对下肢多肌群的协同电刺激，能很好地协助由于疾患造成部分肌力不足呈现偏瘫步态的患者完成完整的行走动作。

主权项

1.一种肌群动态电刺激集成控制系统，包括压力传感器和动态电刺激仪，所述压力传感器的信号输出端与动态电刺激仪的信号输入端连接；其特征是，所述动态电刺激仪具有多个刺激通道，各刺激通道分别具有一对能贴于皮肤表面的刺激电极；所述动态电刺激仪还具有控制端与各刺激通道受控端连接的刺激参数调制单元，所述刺激参数包括刺激波形、刺激强度、刺激频率、刺激波宽、刺激前等待时间以及刺激持续时间；所述控制系统的控制方法包括：第一步、将压力传感器安置于目标人目标下肢的足底，将各刺激通道的刺激电极分别贴在目标人目标下肢的对应肌群上；转至第二步；第二步、通过动态电刺激仪的刺激参数调制单元设置各刺激通道的刺激参数；且在各刺激通道的电刺激作用下，各对应肌群的收缩时序与正常人行走时相应肌群的收缩时序相同；转至第三步；第三步、S1.动态电刺激仪收到开始指令后，持续监测来自压力传感器的压力信号；转至S2；S2.当压力信号达到预设阈值时，动态电刺激仪控制各刺激通道按第二步所设刺激参数向各对应肌群实施电刺激，使各对应肌群有序地收缩，从而协助目标人的目标下肢完成当前这一步的行走动作；转至第四步；第四步、判断是否停止刺激，若否，则动态电刺激仪继续监测来自压力传感器的压力信号、并转至第三步S2；若是，则整个方法结束；所述控制方法还包括位于第一步之前的前置步：前置步、U1.将单侧下肢的行走周期按次序划分为：足放平期、本侧下肢站立期、趾离地期、摆动早期、摆动中期、摆动末期、足跟着地期共七个阶段，各阶段分别具有起点和终点，各阶段的起点与相邻上一阶段的终点重合，各阶段的终点与相邻下一阶段的起点重合；U2.通过对若干正常人做行走检测分析以获知：行走周期各阶段的持续时间及其占整个行走周期时长的比重，行走周期各阶段中参与收缩的具体下肢肌群、各具体下肢肌群收缩前等待时间及其占所处阶段持续时间的比重、各具体下肢肌群收缩持续时间及其占所处阶段持续时间的比重；并以这些获知的信息作为参考数据库；U3.对目标人的目标下肢的行走状况进行分析，确定该目标下肢行走周期中异常的阶段，并以此为根据结合参考数据库中的相应数据，确定各异常阶段中收缩的具体下肢肌群；U4.对目标人的另一下肢的行走状况进行分析，确定该另一下肢的行走周期时长，并以此为根据结合参考数据库中的相应数据，计算出目标下肢行走周期中各异常阶段的应有持续时间，进而计算出各异常阶段中各具体下肢肌群的应有收缩前等待时间和应有收缩持续时间；U5.将U3确定的各具体下肢肌群与各刺激通道进行对应；结合U4计算出的数据，进一步计算得出各刺激通道的刺激前等待时间以及刺激持续时间；所述第二步还包括：根据U5所得各刺激通道的刺激前等待时间以及刺激持续时间设置各刺激通道的刺激参数。