CN208694046U

CN208694046U - 一种功能性电刺激***

Info

Publication number: CN208694046U
Application number: CN201820729655.6U
Authority: CN
Inventors: 孙明旭; 孙兴伟
Original assignee: Shandong Being Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Being Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2028-05-16

Abstract

本实用新型公开了一种功能性电刺激***，包括：运动传感器、主控制模块、运动数据处理模块、显示模块、输入模块、供电模块和电刺激器；所述主控制模块与运动数据处理模块、显示模块、输入模块和供电模块分别连接，所述运动传感器与运动数据处理模块连接，所述主控制模块通过总线控制器与电刺激器连接。本实用新型有益效果：体积小，方便携带和佩戴；可以通过外部按键或者手机APP或者电脑进行设置；通过与手机APP或者电脑连接，可是实现***使用过程的实时监控，方便患者或者医生对康复过程进行有效的管控；患者通过手机APP可以分享康复过程，增强患者康复的信心。

Description

一种功能性电刺激***

技术领域

本实用新型属于康复医疗器械领域，特别涉及一种功能性电刺激***。

背景技术

随着我国人口老龄化的加剧和现代社会疾病多样化的增加，脊髓损伤、脑损伤、脑卒中(中风)等神经损伤疾病的发病率也逐年上升，仅就脑卒中(中风)而言，根据中国卫计委统计发布的数据显示，在中国，每年新增病例就超过200万，脑卒中后致残率约为70％-80％。目前，对于我国脑卒中患者而言，专业康复中心或综合性医院康复科所提供的康复治疗的服务远远无法满足患者的需求，数量庞大的患者，无法通过有效训练进行康复治疗，急需要一款智能化的功能性电刺激***用于患者的辅助康复治疗。

功能性电刺激是应用低强度的脉冲电刺激失去神经控制的肌肉，使其收缩，从而恢复或改善肢体的运动功能。

现有技术公开的电刺激***，所有参数都需要专业的医护人员来设定，无法根据患者的情况和不同的上肢功能性康复训练任务进行自定义设定。

现有技术公开的电刺激***，无法实现通过蓝牙与智能手机进行通讯，无法通过远程手机终端实现康复过程的参数设置以及数据监控，也无法实现远程医嘱。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，公开了一种功能性电刺激***，能够通过外部按键对电刺激参数进行设置，同时能够通过蓝牙与智能手机终端连接。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本发明公开了一种功能性电刺激***，包括：运动传感器、主控制模块、运动数据处理模块、显示模块、输入模块、供电模块和电刺激器；

所述主控制模块与运动数据处理模块、显示模块、输入模块和供电模块分别连接，所述运动传感器与运动数据处理模块连接，所述主控制模块通过总线控制器与电刺激器连接。

进一步地，所述运动传感器包括3轴加速度/磁力计和3轴陀螺仪；所述3轴加速度/磁力计通过I2C总线与运动数据处理模块连接，所述3轴陀螺仪通过SPI总线与运动数据处理模块连接。

进一步地，所述运动数据处理模块包括：依次连接的滤波单元和积分单元；所述运动数据处理模块通过UART接口与主控制模块连接。

进一步地，所述显示模块包括液晶驱动电路、FLASH存储单元和LCD显示屏；所述FLASH存储单元和液晶驱动电路分别与主控制模块连接，LCD液晶显示屏与液晶驱动电路连接。

进一步地，所述输入模块通过触摸按键或者实体按键的形式进行数据的输入。

进一步地，所述供电模块包括USB充电单元和电池供电单元。

进一步地，所述主控制模块为主控CPU。

进一步地，所述电刺激器包括：单片机、电压监控电路、高边电流检测电路、驱动电路和H桥；

所述单片机与升压电压检测电路、高边电流检测电路和驱动电路分别连接，所述驱动电路与H桥连接。

进一步地，所述主控制模块通过蓝牙与智能手机终端/PC机连接。

进一步地，所述智能手机终端接入物联网。

本实用新型的有益效果为：

1、***是便携式的，因为设计有充电电路，自身带有充电以及电源管理，所以体积小，方便携带和佩戴，克服了常规桌面仪器占用体积庞大，重量大的缺陷。

2、可以通过外部按键或者手机APP或者电脑进行设置，设置方式方便快捷。

3、通过PC机与设备连接即可获取当前患者的病患信息、治疗方案、治疗实施情况，减少大量的询问以及检查时间，提高了医生的工作舒适度，能有效提高医生和医院的工作效率。

4、通过与手机APP或者电脑连接，可实现***使用过程的实时监控，方便患者或者医生对康复过程进行有效的管控。

5、通过康复训练，提高了患者的生活质量，并且患者通过手机APP可以分享康复过程，增强患者康复的信心。

附图说明

图1为功能性电刺激***整体结构示意图；

图2为电刺激器结构示意图；

图3为驱动电路示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型公开了一种功能性电刺激***，如图1所示，包括：运动传感器、主控制模块、运动数据处理模块、显示模块、输入模块、供电模块和电刺激器；主控制模块与运动数据处理模块、显示模块、输入模块和供电模块分别连接，运动传感器与运动数据处理模块连接，主控制模块通过总线控制器与电刺激器连接。

运动传感器包括3轴加速度/磁力计和3轴陀螺仪；其中，3轴加速度/磁力计通过I2C总线与运动数据处理模块连接，3轴陀螺仪通过SPI总线与运动数据处理模块连接。3轴加速度/磁力计采集患者运动过程的X、Y、Z轴的加速度信号，3轴陀螺仪采集患者的转角以及翻转等姿态信号。

运动传感器将采集到的信号发送至运动数据处理模块，运动数据处理模块包括依次连接的滤波单元和积分单元；运动传感器将采集到的信号在运动数据处理模块经过滤波、积分等处理后，最终转换成数字信号，然后通过UART接口传送至主控制模块。

主控制模块为主控CPU，主控CPU内部设有时序逻辑电路；主控CPU根据接收到的运动数据处理模块发送的数据，判断动作完成情况，进而确定下一步的电刺激部位和电刺激参数。

其内部时序逻辑电路通过锁相环分频器等发出对应的总线频率，时序逻辑电路与总线控制器连接，来协调总线上所有设备的时序逻辑。

在总线控制器与电刺激器之间还连接有防护电路，用于保护电路防止静电击穿器件。

另外，主控CPU还与晶体振荡器、复位电路和看门狗电路分别连接；晶体振荡器主要负责产生精确的震荡时钟基准节拍，通过内部的倍频产生***工作时钟Psys，***时钟在经过分频电路产生各种外设比如UART、SPI、I2C等的基准时钟。复位电路负责芯片的上电复位和监控***电压异常，当出现***供电异常时能够确保及时复位芯片，防止芯片进入不可控状态。看门狗电路用来监控程序的有序运行，防止程序跑飞带来不可控的软件状态。

需要说明的是，本实用新型的主控CPU和总线控制器采用目前市面上已有的CPU控制器和CAN总线收发器。

显示模块包括液晶驱动电路、LCD显示屏；液晶驱动电路与LCD显示屏连接。FLASH存储通过SPI用来存储所有的设置参数，液晶驱动电路同样通过SPI数字接口接收主控制模块的数据然后驱动LCD显示人机交互界面。

输入模块用于输入电刺激参数，可以通过触摸按键或者实体按键的形式进行控制参数的输入。

供电模块包括USB充电单元和电池供电单元。可以通过USB充电单元为电池充电或者作为通信接口与外部设备进行数据交换；也可以通过电池供电单元直接为设备供电。

本实用新型的电刺激器结构如图2所示，包括：单片机、电压监控电路、高边电流检测电路、驱动电路和H桥；单片机与电压监控电路、高边电流检测电路和驱动电路分别连接，驱动电路与H桥连接。

其中，驱动电路如图3中虚线框中所示，主要包括：

PWM混频电路，输入信号PWM、+PLUS、-PLUS经过U1_A和U1_B实现PWM信号与控制信号的频率调制。

高侧驱动电路，Q2、R3、C1、R5电路组合实现高侧驱动电路，通过R5实现导通时的快速响应，通过R3与C1缓冲电路可以实现关断时的慢速关断控制。

低边驱动电路，通过R6、R7、D1电路组合实现低边驱动，低边驱动同样具备快速开通慢速关断控制，通过R7和D1串联然后再与R6并联，关断时的R6、R7、D1组成的等效电阻要大于开通时的等效电阻，用来实现快速导通和慢速关断。

电压监控电路和高边电流检测电路均为现有的电路结构，通过电压监控和高边电流检测电路，可以实现电流和电压的实时监控，可以有效防止电压过高或者电流过大导致的安全隐患。

作为一种实施方式，本实用新型的主控CPU可以通过电缆与电脑连接，也可以通过蓝牙与电脑或者手机连接；通过蓝牙即可与手机或者电脑端连接，可实现医生给患者提供远程医嘱，患者和医生均查看历史康复治疗数据，查询康复治疗过程以及效果；同时，设置或者更新参数更加方便快捷，通过使用手机端进行参数设置，使得设置和更改参数更加简单方便，利于使用者的操作。

需要说明的是，上述的通过与手机端或者电脑端连接，进而实现远程提供医嘱，远程查看数据以及远程参数设置，均是通过现有技术手段能够实现的，不涉及本实用新型***在硬件结构以及软件程序上的改进。

作为另外一种实施方式，本实用新型的主控CPU与手机建立连接后，可以通过手机接入物联网，实现医疗成果分享功能，可以将治疗方案与治疗过程和结果与自己的主治医生分享，便于医生实时获取患者的情况，也有利于医生适时调整治疗方案。

患者还可以将自己的康复情况分享给亲朋好友或者有相同病症的病友，有助于大家更多的鼓励患者进行积极的治疗，还可以通过这样的互助互帮互享重新树立起生活的自信，使患者得到心灵上的鼓舞。

需要说明的是，通过手机接入物联网以及借助于物联网技术实现医疗成果的分享，均采用现有的物联网接入技术手段实现，不涉及本实用新型***在硬件结构以及软件程序上的改进。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种功能性电刺激***，其特征在于，包括：运动传感器、主控制模块、运动数据处理模块、显示模块、输入模块、供电模块和电刺激器；

2.如权利要求1所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述运动传感器包括3轴加速度/磁力计和3轴陀螺仪；所述3轴加速度/磁力计通过I2C总线与运动数据处理模块连接，所述3轴陀螺仪通过SPI总线与运动数据处理模块连接。

3.如权利要求1所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述运动数据处理模块包括：依次连接的滤波单元和积分单元；所述运动数据处理模块通过UART接口与主控制模块连接。

4.如权利要求1所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述显示模块包括液晶驱动电路、FLASH存储单元和LCD显示屏；所述LCD显示屏与液晶驱动电路连接，液晶驱动电路和FLASH存储单元均通过SPI接口与主控制模块连接。

5.如权利要求1所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述输入模块通过触摸按键或者实体按键的形式进行数据的输入。

6.如权利要求1所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述供电模块包括USB充电单元和电池供电单元。

7.如权利要求1所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述主控制模块为主控CPU。

8.如权利要求1所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述电刺激器包括：单片机、电压监控电路、高边电流检测电路、驱动电路和H桥；

9.如权利要求1所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述主控制模块通过蓝牙与智能手机终端/PC机连接。

10.如权利要求9所述的一种功能性电刺激***，其特征在于，所述智能手机终端接入物联网。