交互式的盆底肌肉康復裝置制造方法及圖紙

一種醫療儀器技術領域的交互式盆底肌肉康復裝置，包括：肌電信號采集電路、刺激電路、電源電路、復位電路、通訊電路；本實用新型專利技術是以DSP芯片為核心而設計的交互式多通道醫療設備，能夠采集肌電信號，提供診斷信息，也能夠通過不同強度、不同頻率和不同波形的電流刺激盆底肌肉，改善神經肌肉的功能，促進傳導功能的恢復，從而使盆底神經活動正常化。對于提高婦女產后生活質量及預防和治療產后尿失禁、盆腔臟器脫垂等具有重要意義，不僅可以有效地診斷盆底肌肉功能障礙，也可以進行康復治療。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術設計的是一種醫療儀器
的裝置，具體是一種交互式的盆底肌肉康復裝置。
技術介紹
隨著醫學科學技術及電子工業技術的飛速發展，先進的醫療設備已經得到廣泛的應用。但是，對于盆底功能障礙疾病，國內還沒有自主研制的功能比較齊全的系統。目前45%的已婚已育的女性有不同程度的因盆底肌肉收縮乏力，產生尿失禁、盆腔器臟下垂等疾患。中老年男性亦有此類問題。歐美及日韓等發達國家和地區已經普及了盆底肌肉的電刺激和生物反饋訓練，而我國還在起步發展階段，目前國內大多數醫院都是引進國外的儀器，還沒有國產相當功能的治療儀器。本專利技術是一種交互式的盆底肌肉康復裝置，通過不同頻率的電流刺激損傷的盆底肌肉做有節律的收縮使之得到被動鍛煉，強化整個骨盆底肌群，進而增加肌力，還可興奮陰部神經，改善肌肉血液循環和營養以保持其正常代謝功能，促進肌纖維代償性增生和終末運動單位增加，并且促進神經興奮和傳導功能的恢復，從而使盆底神經活動正常化，起到治療作用。對于男性而言，治療部位在直腸，對于女性而言，可根據治療環境進行視情況而定，可以在直腸，也可以在陰道。經過對現有技術的檢索發現，在中華人民共和國國家知識產權局專利檢索網頁，檢索題目為“盆底肌肉or盆底肌肉刺激or盆底肌肉刺激治療儀or盆底肌肉康復裝置or盆底肌肉刺激康復裝置”，摘要為“一種醫療儀器
的交互式盆底肌肉康復裝置”，沒有檢測到相關的同類型的專利技術設計。
技術實現思路
本專利技術針對上述盆底功能障礙給人們帶來的痛苦以及國內目前還沒有相關的針對性的治療儀器，提出了一種交互式的盆底肌肉康復裝置，利用高性能處理器芯片控制肌電信號采集并且分析相關的肌電圖，然后處理器通過GPIO 口控制四個開關的通斷，產生正向刺激、反向刺激及雙向刺激，刺激電流由電流調節電路控制，處理器通過SPI總線設置刺激電流的大小，通過不同頻率的電流刺激損傷的盆底肌肉做有節律的收縮使之得到被動鍛煉，強化整個骨盆底肌群，進而增加肌力，還可興奮陰部神經，改善肌肉血液循環和營養以保持其正常代謝功能，促進肌纖維代償性增生和終末運動單位增加，并且促進神經興奮和傳導功能的恢復，從而使盆底神經活動正常化，起到治療作用。整個系統集成度非常高，功率消耗很小，體積小，便于操作。本專利技術的技術方案如下，本專利技術包括電源電路、肌電信號采集電路、刺激電路、復位電路以及通訊電路。其中電源電路由隔離電源和電源管理兩部分組成，分別用于形成刺激電路的各種輔助電源和肌電模擬電路及數字電路的各種電源；肌電信號采集電路由輸入防護、肌電緩沖\接口轉換及信號處理幾部分組成，輸入防護模塊用于放大電路的保護、采集信號的緩沖和輸入/輸出信號與電極之間的連接，信號處理電路首先經過多通道的電極對盆底肌肉進行信號采集，然后肌電信號經緩沖后通過前置放大、高通濾波、主放大、低通濾波等信號處理后由12位ADC采集，經SPI傳送到處理器，得到盆底肌肉的肌電圖，接著處理器將根據肌電圖控制刺激電路產生模擬肌電；刺激電路由四個開關及電流調節為主組成，處理器的IO 口形成的開關控制信號控制四個開關的通斷，產生正向刺激、反向刺激及雙向刺激，刺激電流由電流調節電路控制，處理器通過SPI總線設置刺激電流的大小，輸出異常保護用于在刺激輸出異常時對患者及系統進行保護；復位電路及通信電路分別完成對系統的復位和通信工作。所述的電源電路包括隔離電源和電源管理兩部分，其中隔離電源首先將220VAC電源隔離成為一定的電壓值，然后將這一電壓值再分別隔離變換為刺激電路、肌電模擬電路、RS232隔離電路所需的電源，電源管理部分用于形成刺激電路的各種輔助電源和肌電模擬電路及數字電路的各種電源。所述的肌電信號采集電路包括輸入防護電路、肌電緩沖和接口轉換及信號處理幾部分。其中輸入防護用于保護肌電放大電路，以確保不會出現突然性的過大電壓損壞元 件；肌電緩沖用于平衡輸入電平和供電電源電平，轉換接口是為了完成將輸入/輸出信號與電極之間的連接；信號處理部分首先經過多通道的電極對盆底肌肉進行信號采集，然后肌電信號經緩沖后通過前置放大、高通濾波、主放大、低通濾波等信號處理后送往12位ADC轉換為數字信號，經SPI傳送到處理器，得到盆底肌肉的肌電圖，接著處理器將根據肌電圖控制刺激電路產生模擬肌電。所述的刺激電路采用運算放大器加場效應管進行設計，并且結合處理器的IO 口形成的開關控制信號控制四個開關的通斷，產生正向刺激、反向刺激及雙向刺激，刺激電流由電流調節電路控制，處理器通過SPI總線設置刺激電流的大小，輸出異常保護用于在刺激輸出異常時對患者及系統進行保護。所述的復位電路及通訊電路分別完成對系統的復位和通信工作，其中串行通訊電路使用兩個UART串口通信通過電壓隔離后與PC機實現通訊，處理器發出的信號經過電平轉換電路和電壓隔離之后通過RS232與上位機建立連接，利用modbus通訊協議設置上位機控制下位機的幀，上位機可以設置下位機的各項參數指標并且接收下位機傳輸的數據。本專利技術適用于具有盆底功能障礙的患者，特別是具有盆底功能障礙的婦女，該專利技術通過對盆底肌肉施加以特定脈寬的脈沖微電流刺激，促進肌肉收縮力度的恢復，以達到治療婦女尿道肌肉松弛等疾病的目的。附圖說明圖1是的本專利技術結構示意圖；圖2是本專利技術刺激電路原理圖；圖3是本專利技術的肌電采集和肌電刺激的相關示意圖。具體實施方式下面對本專利技術的實施例作詳細說明，本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括電源電路、肌電信號采集電路、刺激電路、復位電路、RS232通信電路。其中電源電路由隔離電源和電源管理兩部分組成，分別用于形成刺激電路的各種輔助電源和肌電模擬電路及數字電路的各種電源；肌電信號采集電路由輸入防護、肌電緩沖和轉換接口及信號處理幾部分組成，輸入防護用于保護肌電放大電路，肌電緩沖和轉換接口用于輸入/輸出信號與電極之間的連接，肌電信號經緩沖后通過前置放大、高通濾波、主放大、低通濾波等信號處理后由12位ADC轉換為數字信號，經SPI傳送到處理器；刺激電路采用運算放大器加場效應管進行設計，并且結合處理器的IO 口形成的開關控制信號控制四個開關的通斷，產生正向刺激、反向刺激及雙向刺激，刺激電流由電流調節電路控制，處理器通過SPI總線設置刺激電流的大小，輸出異常保護用于在刺激輸出異常時對患者及系統進行保護；處理器將根據采集模塊得到的肌電圖控制刺激電路產生模擬肌電,模擬肌電刺激盆底肌肉從而恢復盆底肌肉收縮力度，以達到治療婦女盆底肌肉松弛等疾病的目的。所述的電源電路模塊包括隔離電源和電源管理，其中隔離電源模塊首先將 220VAC電源隔離成為一定電壓值，然后將這一電壓值再分別隔離變換為刺激電路、肌電模擬電路、RS232隔離電路所需的電源，電源管理模塊用于形成刺激電路的各種輔助電源和肌電模擬電路及數字電路的各種電源。所述的肌電信號采集電路包括輸入防護電路、肌電緩沖和轉換接口及信號處理部分。其中輸入防護用于保護肌電放大電路，以確保不會出現突然性的過大電壓損壞元件，肌電緩沖部分是用于平衡輸入電平和供電電源電平，轉換接口是為了完成將輸入、輸出信號與電極之間的連接，信號處理模塊首先經過多通道的電極對盆底肌肉進行信號采集，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種交互式盆底肌肉康復裝置，其特征在于，包括：電源電路、肌電信號采集電路、刺激電路、復位電路以及通訊電路，其中：電源電路由隔離電源和電源管理兩部分組成，用于形成刺激電路的各種輔助電源和肌電模擬電路及數字電路的各種電源，肌電信號采集電路由輸入防護、肌電緩沖、接口轉換及信號處理幾部分組成，用于放大電路的保護、采集信號的緩沖、輸入/輸出信號與電極之間的連接，肌電信號經緩沖后經過前置放大、高通濾波、主放大、低通濾波處理后由12位ADC轉換為數字信號，經SPI傳送到處理器，刺激電路采用運算放大器加場效應管，結合處理器的IO口形成的信號控制四個開關的通斷，電流強度由電流調節電路控制，具備異常保護功能，通訊電路采用兩個UART串口通信通過電壓隔離后與PC機實現通訊，處理器發出的信號經過電平轉換電路和電壓隔離之后通過RS232與上位機建立連接，上位機可以設置下位機的各項參數指標并且接收下位機傳輸的數據，復位電路和通訊電路分別完成對系統的復位和通訊工作。

【技術特征摘要】
1.一種交互式盆底肌肉康復裝置，其特征在于，包括電源電路、肌電信號采集電路、刺激電路、復位電路以及通訊電路，其中電源電路由隔離電源和電源管理兩部分組成，用于形成刺激電路的各種輔助電源和肌電模擬電路及數字電路的各種電源，肌電信號采集電路由輸入防護、肌電緩沖、接口轉換及信號處理幾部分組成，用于放大電路的保護、采集信號的緩沖、輸入/輸出信號與電極之間的連接，肌電信號經緩沖后經過前置放大、高通濾波、主放大、低通濾波處理后由12位ADC轉換為數字信號，經SPI傳送到處理器，刺激電路采用運算放大器加場效應管，結合處理器的IO 口形成的信號控制四個開關的通斷，電流強度由電流調節電路控制，具備異常保護功能，通訊電路采用兩個UART串口通信通過電壓隔離后與PC機實現通訊，處理器發出的信號經過電平轉換電路和電壓隔離之后通過RS232與上位機建立連接，上位機可以設置下位機的各項參數指標并且接收下位機傳輸的數據，復位電路和通訊電路分別完成對系統的復位和通訊工作。2.根據權利要求1所述的交互式盆底肌肉康復裝置，其特征是，所述的電源電路包括隔離電源和電源管理，其中隔離電源將220VAC電源隔離成為系統所需的各種電壓分別用于刺激電路、肌電模擬電路以及RS232隔離電路；電源管理用于形成刺激電路的各種輔助電源和肌電模擬電路及數字電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：牛金海，郭騰飛，蕭翔麟，江汀，
申請(專利權)人：江蘇賽達醫療科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：