一种基于镜像疗法的神经肌肉电刺激仪的制作方法

1.本发明属于医疗器械领域，具体为一种基于镜像疗法的神经肌肉电刺激仪。


背景技术：

2.1、脑卒中后下肢功能障碍
3.全世界每年约有1500万例脑卒中发生，脑卒中后下肢功能受损，其中步行功能障碍是主要问题。脑卒中被认为是长期残疾的主要病源并为家庭和社会带来了沉重的负担。脑卒中后踝关节肌肉受损程度往往比髋和膝关节大：胫骨前肌的力量不足，会导致在完成坐位到站位、站立-枢轴-坐姿转移、平衡站立、爬楼和步行等功能任务时，无法充分背伸踝关节，这严重影响了患者的日常生活。
4.2、康复治疗技术
5.镜像疗法是一种基于镜像神经元神经特征的认知治疗方法。通过镜面垂直立于两下肢之间，遮挡患侧下肢，使健肢的运动可以通过镜子观察，产生患肢在正常运动的视觉错觉，镜像疗法可以激活受损脑区中的镜像神经元系统，促进患侧下肢运动功能恢复。
6.中国专利cn 110403801 a公开了一种下肢镜像康复装置，包括底座，所述底座上设置有座椅装置、康复训练装置和镜像装置，所述座椅装置在底座上可前后滑动，可以通过脑部的镜像神经元诱发患侧下肢动作，为促进踝关节背伸和膝关节屈曲，可以通过双侧联合动作以诱发动作，促进脑卒中患者下肢康复。
7.该镜像康复装置虽然具有一定的疗效，但其弊端是：(1)患侧下肢虽然产生了实际运动，但属被动运动，不能保障其瘫痪肌的充分收缩；(2)运动过程中因患肢肌力不足，容易出现位置的偏斜；(3)患肢存在不同程度的感觉障碍，该设备并不能充分激活患肢的深、浅感觉，影响下肢运动功能康复效果。
8.针对卒中患者的肌无力，可以对患肢的神经肌肉施加电刺激，电刺激可以兴奋无力的胫前肌，保障收缩力度，增强其肌力防止肌萎缩；电流经过皮肤传导至神经肌肉，可充分激活患侧深浅感觉，促进运动功能恢复。
9.3、现有技术的缺陷
10.(1)目前的调制中频电刺激仪发放电流频率模式是出厂设置固定模式，且一种模式前后频率不一致，患者不能自主控制电流发放时间，不能有效使两侧下肢进行同步踝背伸运动；(2)出厂设置的中频电刺激发放频率有时过快，健肢若配合与患肢保持同步运动容易出现疲劳现象；(3)目前比较高端的生物肌电反馈低频电刺激仪虽然有声像刺激，提醒患肢有意识与画面虚拟肢体同步运动，但患肢与虚拟肢体运动幅度不能保持一致；(4)该设备造价偏高，三甲以下医院大多无实力购入，购入此设备的医疗机构，经实地调查发现普遍存在设备使用供不应求、治疗费用昂贵等缺点。


技术实现要素：

11.本发明的目的是针对以上问题，提供一种基于镜像疗法的神经肌肉电刺激仪，便
于患者进行康复训练，通过健肢的运动控制，对患侧施加电刺激，使患侧下肢产生与健侧下肢同步同幅度的运动，改善脑卒中患者肢体运动功能。
12.实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种基于镜像疗法的神经肌肉电刺激仪，包括镜子，所述镜子两侧设置踏板，其中一侧所述踏板的下方转动设置可以调节的转动箱，所述转动箱内设置检测装置，所述检测装置的一端连接控制器；
13.所述踏板的上方设置护套，所述护套内套接有缓冲套，所述缓冲套内设置若干个弹性空腔，所述弹性空腔内设置有第一检测器，所述第一检测器与所述控制器信号连接，
14.其中一个所述护套的所述缓冲套的表面上设置若干个第一电极片，所述第一电极片的位置与弹性空腔相对应，且与所述控制器信号连接。
15.作为上述技术方案的进一步改进，所述检测装置包括固定设置在所述转动箱内腔底壁上的滑杆，所述滑杆内部设置有与所述控制器信号连接的第二检测器，所述滑杆内滑动设置可对第二检测器弹性挤压的顶头，所述第二检测器可以与所述踏板的下侧面接触。
16.作为上述技术方案的进一步改进，所述转动箱上连接有调节转动箱和踏板角度的调节装置；
17.所述调节装置包括与所述转动箱相转动设置的支撑轴，所述支撑轴与所述踏板的转动轴之间设置可选择性接通的传动组件，所述支撑轴上转动设置与所述转动箱相固定连接的转动套，所述转动套上连接驱动组件。
18.作为上述技术方案的进一步改进，所述传动组件包括滑动设置在所述转动箱内的滑轴，所述滑轴穿过所述转动箱的外侧面，所述滑轴的一侧端部设置有拉环；
19.所述滑轴上转动设置有活动套管，所述踏板的转动轴上、所述活动套管上以及支撑轴上设置有可相互啮合的齿轮。
20.作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动组件包括固定设置于所述转动套上的第一驱动件，所述第一驱动件上设置圆弧面，且圆弧面上设置轮齿，所述第一驱动件连动力接有第二驱动件，所述第二驱动件连接驱动源。
21.作为上述技术方案的进一步改进，所述护套的下端部固定连接有连接环，所述连接环的一侧与所述踏板的一端顶面之间铰接伸缩杆；
22.所述连接环的另外一侧铰接连接第一连杆，所述踏板的另外一端顶面上铰接第二连杆，所述第二连杆与所述第一连杆的以铰链进行连接，且所述第一连杆与所述第二连杆之间设置弹簧。
23.作为上述技术方案的进一步改进，所述踏板的一侧设置座椅，所述座椅的下侧设置上下调节所述座椅高度的升降组件，所述座椅的扶手上设置控制柄，所述控制柄与所述控制器之间信号连接。
24.作为上述技术方案的进一步改进，还包括底座，所述底座的顶部固定设置有支撑箱，所述支撑箱内设置有两个空腔，所述转动箱转动设置于所述支撑箱的一个空腔内。
25.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电极片位于未设置检测装置一侧所述护套内，
26.且该侧所述护套的一侧面上连接有与所述控制器相信号连通的第一线缆，所述第一线缆与所述控制柄相信号连通，
27.所述第一线缆上还连接有第二线缆，所述第二线缆的一端连接有若干个第二电极
片。
28.作为上述技术方案的进一步改进，所述升降组件包括固定设置在所述座椅下方的支撑座，所述底座的顶面上滑动设置滑座，所述支撑座插接于所述滑座内，所述滑座和所述支撑座上设置若干个调整高度的插接孔。
29.本发明的有益效果：
30.1、本发明提供了一种基于镜像疗法的神经肌肉电刺激仪，患者在进行康复训练时，检测器将健肢踝背伸运动过程中小腿部肌肉容积压力变化的信号传输至控制器，控制器控制产生相应强度的电刺激信号，通过电极片施加于患侧下肢的胫骨前肌，使其产生对应程度的收缩，从而使患肢做出与健肢同步和同幅度的踝背伸运动，促进患肢运动功能的激活和恢复。
31.2、通过设置镜面，使患者在进行训练的过程中，产生“患肢正在正常运动”的视觉错觉，该镜像疗法可激活受损脑区中的镜像神经元系统，促进患侧下肢运动功能恢复；患者产生的“患肢正在正常运动”的视觉错觉与电刺激引发的患肢实际踝背伸运动及深浅感觉同步，可同时激活周围与中枢神经系统，促进正常运动模式重塑，更大程度改善脑卒中患者肢体运动功能。
32.3、通过设置检测装置，在健肢运动过程中，踝背伸角度的逐渐增大或者缩小触发检测装置转换成不同强度信号，检测装置将信号传输给控制器,控制器根据检测装置发出的信号，控制向第一电极片产生强度逐步增大或者减小的电刺激，患侧下肢根据接受到的电刺激强度变化，实时改变其踝背伸的运动幅度，使患侧下肢的动作幅度变化跟随健侧同步，契合镜像疗法，有利于患者的康复。
33.4、为使瘫痪下肢在进行康复训练过程中位置与运动可控，设置了护套，避免其在康复训练过程中出现位置的过度偏移和运动失控，并且本专利在护套内设置了充气弹性气囊，对患肢额外增加了触压觉刺激，电刺激引发的皮肤感觉、运动觉、本体感觉和气囊带来的触压觉，多重感觉刺激可以更有效促进脑卒中患者肢体运动功能恢复。
附图说明
34.图1为本发明整体结构示意图；
35.图2为图1中a方向的示意图；
36.图3为图1中b处的局部放大结构示意图；
37.图4为图1中c处的局部放大结构示意图；
38.图5为图2中e-e方向的剖视结构示意图；
39.图6为图2中d方向的结构示意图；
40.图7为图6中f处的局部放大结构示意图；
41.图8为图6中g处的局部放大结构示意图。
42.图中所述文字标注表示为：10、踏板；11、转动箱；12、控制器；13、护套；14、缓冲套；15、第一电极片；16、弹性空腔；17、第一检测器；18、镜子；19、滑杆；20、第二检测器；21、顶头；22、支撑轴；23、转动套；24、连接环；25、伸缩杆；26、第一连杆；27、第二连杆；28、弹簧；30、滑轴；31、拉环；32、活动套管；33、第一驱动件；34、第二驱动件；35、座椅；36、控制柄；37、底座；38、支撑箱；39、第一线缆；40、第二线缆；41、第二电极片；42、支撑座；43、滑座；44、插
接孔。
具体实施方式
43.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
44.如说明书附图1-7所示，作为本发明的一个具体实施例，本发明的具体结构为：一种基于镜像疗法的神经肌肉电刺激仪，包括镜子18，所述镜子18两侧设置踏板10；两个10之间没有中间传动轴连接，两者之间自由活动，互不影响，其中一侧的所述踏板10的下方转动设置可以调节的转动箱11，设置转动箱11的一侧为患者健肢使用侧，如说明书附图1所示为健侧使用方向，如说明书附图6所示为患侧使用方向，还包括底座37，所述底座37的顶部固定设置有支撑箱38，所述支撑箱38内设置有两个空腔，所述转动箱11转动设置于所述支撑箱38的一个空腔内，未安装转动箱11的空腔的宽度宽于安装转动箱11的空腔的宽度，转动箱11的内部是向上开口的凹槽，
45.所述转动箱11内设置检测装置，检测装置是用于检测患者健肢做踝背伸动作时的幅度变化，并将其转换成电信号进行传输，所述检测装置的一端连接控制器12；控制器12通过接受到检测装置的信号之后，控制发出不同强度的电刺激施加于神经肌肉，
46.所述踏板10的上方设置护套13，护套13为相互铰接在一起的两个半圆管，相互拼合在一起，形成了可将患者的患侧腿部卡住的套管，所述护套13内套接有缓冲套14，缓冲套14为柔软的橡胶材料或者海绵制作而成，所述缓冲套14内设置若干个弹性空腔16，本实施例中，弹性空腔16具体是设置的弹性气囊，在弹性气囊内充入气体，且在正常时气囊鼓起，压力恒定，所述弹性空腔16内设置有第一检测器17，第一检测器17在本实施例中为压力检测器，第一检测器17检测弹性空腔16内的压力变化，当弹性空腔16受到挤压或者鼓起时，弹性空腔16内的压力发生变化，由第一检测器17将压力变化的信号转化为电信号，所述第一检测器17与所述控制器12信号连接，第一检测器17将电信号传输给控制器12，
47.在缓冲套14的表面上，设置若干个第一电极片15，设置第一电极片15的护套13使设置于宽度较宽的支撑箱38的空腔上方，即设置在患肢使用侧的护套13内，第一电极片15贴于患侧腿部的胫骨前肌位置，第一电极片15的位置和弹性空腔16的位置基本对应，且与控制器12之间信号连接，设置有第一电极片15的护套13套在使用者的患侧下肢，未设置第一电极片15的护套13套在使用者的健侧下肢，在使用的过程中，通过健侧的运动，检测健侧下肢的肌肉容积变化，不同位置的第一检测器17将信号变化传输给控制器12,控制器12相应的产生电刺激，控制器12将第一检测器17检测到的压力信号传输给对应位置的第一电极片15，并通过第一电极片15输出作用到患侧的胫骨前肌，患肢胫骨前肌受到电刺激之后，对应的位置产生相应的收缩或者舒张，使患侧下肢产生踝背伸动作，
48.患侧的14内设置的弹性空腔16，可在患者下肢做踝背伸动作时，对患侧下肢增加额外触压觉刺激，以有效促进脑卒中患者肢体运动功能恢复。
49.如说明书附图1、3、5所示，在上述实施例的基础上进一步优化：所述检测装置包括固定设置在所述转动箱11内腔底壁上的滑杆19，滑杆19内部空心，为管道，滑杆19仅设置有1个，位于检测踏板10的下方，且靠近踏板10上放置脚后跟的一侧，所述滑杆19内部设置有
与所述控制器12信号连接的第二检测器20，第二检测器20同样为压力检测器，可以实时的检测压力的变化，检测到的变化压力信号传输给第二检测器20，所述滑杆19内滑动设置可对第二检测器20弹性挤压的顶头21，所述第二检测器20可以与所述踏板10的下侧面接触，第二检测器20和顶头21之间设置了弹簧，从而能够使顶头21对第二检测器20进行弹性的挤压，在踏板10的底面上设置了可以吸合顶头21的永磁铁，当踏板10向上翘起的时候，会吸合顶头21向上伸出，在转动箱11的侧壁上设置了阻挡顶头21继续向上运动的档杆，当患者的健肢踩踏踏板10做踝背伸动作时，使踏板10绕转动中心发生转动，踏板10和顶头21接触之后，对顶头21产生挤压，顶头21通过弹簧将压力传输给第二检测器20，当踏板10的摆动幅度越大，说明患者的健侧下肢做踝背伸动作幅度越大，则腿部和踝部肌肉受到的刺激也会相应的增加，进而使患侧下肢能够跟随健侧下肢做同样幅度的动作，通过检测装置的检测，控制对患侧下肢施加电刺激的强度大小。
50.在上述实施例的基础上进一步优化：所述转动箱11上连接有调节转动箱11和踏板10角度的调节装置；
51.所述调节装置包括与所述转动箱11相转动设置的支撑轴22，支撑轴22固定设置在支撑箱38的内部宽度较窄一侧内腔两侧壁之间，且支撑轴22穿过转动箱11，所述支撑轴22与所述踏板10的转动轴之间设置可选择性接通的传动组件，踏板10的转动轴连接踏板10和转动箱11，转动轴和踏板10之间相互固定连接，与转动箱11之间相互转动设置，所述支撑轴22上转动设置与所述转动箱11相固定连接的转动套23，所述转动套23上连接驱动组件。
52.所述传动组件包括滑动设置在所述转动箱11内的滑轴30，所述滑轴30穿过所述转动箱11的外侧面，且与所述支撑箱38之间也是相互滑动的，所述滑轴30的一侧端部设置有拉环31。
53.所述滑轴30上转动设置有活动套管32，所述踏板10的转动轴上、所述活动套管32上以及支撑轴22上设置有可相互啮合的齿轮，踏板10的转动轴上的齿轮的上侧部分被削去，当通过拉动拉环31，使活动套管32上的齿轮分别和踏板10上以及支撑轴22上的齿轮啮合时，即可以实现驱动踏板10进行旋转，在健肢出现疲劳时，可以减轻其疲劳感，在驱动踏板10转动的时候，会带动转动箱11同时旋转，能够确保患者在疲劳状态下仍能正常地继续进行康复训练。
54.所述驱动组件包括固定设置于所述转动套23上的第一驱动件33，所述第一驱动件33上设置圆弧面，且圆弧面上设置轮齿，所述第一驱动件33动力连接有第二驱动件34，所述第二驱动件34与支撑箱38之间相互转动设置，在本实施例中，第一驱动件33上设置的轮齿为蜗轮齿，第二驱动件34为蜗杆，第一驱动件33为蜗轮的一部分，第二驱动件34的端部连接万向节，万向节的另外一端连接驱动轴，驱动轴竖直布置，并和第二驱动件34相互垂直，驱动轴的顶部设置有连接驱动源的连接块，连接块上连接的驱动源为手动的摇柄，当手动转动摇柄的时候，带动第二驱动件34进行旋转，第二驱动件34旋转的过程中带动第一驱动件33转动，当踏板10的转动轴上、活动套管32两端以及支撑轴22上设置的齿轮相互啮合的时候，转动箱11会发生转动，在转动箱11发生转的时会通过齿轮的驱动，带动踏板10向同一个方向运动，从而改变踏板10和转动箱11的角度，以便于提高患者进行训练时的舒适度，并且能够在患者感受到疲劳时，对踏板10实现自动的摆动，达到辅助健肢运动的目的。
55.如说明书附图1、6、8所示，在上述实施例的基础上进一步优化：所述护套13的下端
部固定连接有连接环24，连接环24仅仅与护套13的一半相固定连接，另外一半与连接环24之间不之间相互接触，所述连接环24的一侧与所述踏板10的一端顶面之间铰接伸缩杆25，伸缩杆25可以在护套13穿戴在患者腿部之后，发生自由的伸缩，伸缩杆25主要是对护套13起到支撑的作用，方式护套13向两侧的方向发生偏转。
56.所述连接环24的另外一侧铰接连接第一连杆26，所述踏板10的另外一端顶面上铰接第二连杆27，所述第二连杆27与所述第一连杆26的以铰链连接，铰链连接的位置在第一连杆26和第二连杆27的端部，且所述第一连杆26与所述第二连杆27之间设置弹簧28，弹簧28的一端固定在第一连杆26上，在第二连杆27上设置有若干个通孔，弹簧28的另外一端可以根据实际的需要在挂在不同的通孔之上，患者进行训练时，对于患者的患侧来说，首先是将护套13套在患者的患侧下肢上，通过伸缩杆25、第一连杆26、第二连杆27，对护套13产生支撑作用，使护套13不会向两侧偏转，防止患肢在进行训练时出现不受控制的现象，保证患者的患肢能够和踏板10之间处于一直接触的状态。
57.如说明书附图1、6所示，在上述实施例的基础上进一步优化：所述踏板10的一侧设置座椅35，所述座椅35的下侧，设置上下调节所述座椅35高度的升降组件，在本实施例中，所述升降组件包括固定设置在所述座椅35下方的支撑座42，支撑座42为四条支撑条所围成的方形笼，所述底座37的顶面上滑动设置滑座43，所述支撑座42插接于所述滑座43内，支撑座42和滑座43之间是相互滑动的设置，所述滑座43和所述支撑座42上设置若干个调整高度的插接孔44，当上下拉动支撑座42，使座椅35到达需要的位置之后，向插接孔44内插入插销，使支撑座42和滑座43之间相互固定住，所述座椅35的扶手上设置控制柄36，所述控制柄36与所述控制器12之间信号连接，当进行训练的时候，通过将控制柄36打开，使整个的信号回路连通，可以实现对电刺激信号的输出，在设置有第一电极片15的一侧的护套13的上连接有与所述控制器12相信号连通的第一线缆39，所述第一线缆39与所述控制柄36相信号连通，
58.所述第一线缆39上还连接有第二线缆40，所述第二线缆40的一端连接有若干个第二电极片41，第二电极片41直接布置在患者患侧的脚踝部位，增强踝背伸时的感觉刺激。
59.本发明的具体使用方式为：首先调节支撑座42的上下高度，使座椅35适合患者的使用高度，然后患者坐上座椅35，将具有第一电极片15的护套13套在患者的患侧下肢，没有第一电极片15的护套13套在患者的健侧下肢，双足踩在踏板10上，将第二电极片41贴在患侧下肢的脚踝部位，第一电极片15和患者患侧下肢的胫骨前肌位置相对应，
60.首先将控制柄36打开整个信号回路，然后健侧足部踩住踏板10做踝背伸动作，使踏板10发生摆动，患者通过镜子18观察，激活脑区镜像神经元系统，
61.在健侧下肢运动的过程中，腿部会发生肌肉收缩和舒张，从而对弹性空腔16产生挤压，使弹性空腔16内的压力发生变化，第一检测器17将检测到的压力变化信号传输给控制器12,控制器12向第一电极片15上传输实时的电刺激信号，使患侧的第一电极片15根据健侧缓冲套14内的第一检测器17所发出的信号，对患侧的胫骨前肌发出相应位置的肌肉处的电刺激，使患侧下肢能够产生与健侧下肢相同的踝背伸运动，对踏板10在转动的时候，触发检测装置，检测装置将检测到的压力信号实时传输给控制器12,控制器12向第一电极片15和第二电极片41发出实时的电刺激信号，从而对患侧下肢胫骨前肌和脚踝部位施加电刺激，踩踏踏板10时，当踏板10转动的角度越大，控制器12会相应的控制第一电极片15和第二
电极片41上的电流强度则越大，健侧做不同幅度的踝背伸运动时，相应的反应到患侧上，使患侧的电刺激强度得到加强，从而使患侧能够作出与健侧相同幅度的踝背伸运动，
62.当患者的健肢产生疲劳感时，可以通过首先拉动活动套管32，将活动套管32上设置的齿轮,踏板10的转动轴以及支撑轴22上的齿轮相互啮合后，通过驱动第二驱动件34转动，使第二驱动件34带动第一驱动件33转动，从而驱动转动箱11和踏板10同向转动，使踏板10和转动箱11的角度发生变化，从而带动健足运动，减轻患者的疲劳感。
63.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
64.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。