专利名称：一种神经肌肉康复仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗器械领域，涉及一种神经肌肉康复医疗设备，其具有对 周围神经损伤进行神经康复的功能。
背景技术：
神经肌肉康复治疗是周围神经损伤患者的重要治疗手段之一。利用电刺激的 方法来刺激神经，达到加速神经再生，改善局部血液、淋巴循环，促进神经生长 及兴奋肌肉纤维活动的目的。研究证实，神经冲动能引起大脑码啡样多巴胺释放， 缓解疼痛。为此市场上不断有利用电刺激原理对疾病进行治疗的产品，但目前市 场上的产品基本都是单一波型的通用型的产品，而针对不同时期、不同程度的周 围神经损伤进行神经康复的专用设备比较少见，且同时存在以下缺点组成刺激 波的模式少，对神经康复类群的患者缺乏专用治疗的个体化波型，因而存在康复 治疗疗效不理想等缺点。
发明内容
本实用新型的目的在于克服目前市场上的电刺激类产品的不能进行个体化
治疗的缺点，提供一种多功能新型神经康复医疗设备，尤其是一种神经肌肉康复
仪。本康复仪对周围神经损伤具有良好的神经康复功能。
具体而言，本实用新型提供了一种神经肌肉康复仪，其特征在于该仪器包括，
工作电源(1)、用于输入的人机操作界面(2)、主机(3)、模式记忆储存器(4)、
电压幅度控制器(5)、脉冲波形调制器(6)、脉冲变压器(9)、电极片(10)、
输出电压限幅器(11)、电极状况反馈线路(12)和输出装置(13)，其中，用于
输入的人机操作界面(2)与主机(3)连接，用于输入的人机操作界面(2)接
受人的操作并将操作信息传送入主机(3);模式记忆储存器(4)与主机(3)连
接，主机(3)根据操作信息调取模式记忆储存器(4)中储存的记忆模式；电压
幅度控制器(5)和脉冲波形调制器(6)与主机(3)连接，在主机(3)的控制
之下将正脉冲波(7)和负脉冲波(8)分别输入脉冲变压器(9);脉冲变压器(9)能将经变压的脉冲输出到电极片(10)上；输出电压限幅器(11)与电极片(10) 连接，在电极片(10)上的电压超过预定幅度时分压以限制电极片(10)上的电
压幅度；电极片(10)通过电极状况反馈线路(12)与主机(3)连接，用于将 电极状况传送入主机(3);以及，输出装置(13)与主机(3)连接，用于输出 包括电极状况的信息。
优选在本实用新型的神经肌肉康复仪中，模式记忆储存器(4)与单片计算 机(3)通过串行方式连接；和/或，电压幅度控制器(5)和脉冲波形调制器(6) 通过并行方式与单片计算机(3)连接；和/或，主机(3)为系统软件可更新的 单片计算机；和/或，脉冲变压器(9)通过平衡对称制作与稳压管并行连接，将 经变压的脉冲输出到电极片(10)上；和/或，电极片(10)是通过无极性连接 的。因此，本实用新型的神经肌肉康复仪可以采用单片机程序控制，利用数模转 换芯片，达到人机输入界面值要求的电刺激脉冲电压幅度控制。通过单片机的程 序控制，IC运算放大器和低频大功率线性开关管，构成控制脉冲电流调制系统， 并产生各种模式的电刺激波。线路中采用集成开关稳压技术和脉冲变压器的配 合，使输出脉冲中常会出现的一些会引起刺痛感的尖峰得到控制。
优选在本实用新型的神经肌肉康复仪中，主机(3)为89C51型单片计算机。 例如，釆用89C51单片计作为系统程序控制，实现人机对话的功能，其功能主 要有接收人机操作指令、记忆存储器的代码以及仪器工作状况的反馈指令， 根据这些指令产生某一占空比的刺激脉冲波的电压幅度(数字量)和输出脉冲 的极性(正向或负向)，将仪器的工作状况输出到LED显示单元或声光报警单元。 优选在本实用新型的神经肌肉康复仪中，模式记忆储存器(4)是 EEPR0M24C01型记忆存储器，用于储存波形的模式代码。例如，记忆存储器采用 EEPROM24C02，其能储存波形的模式代码，该模式代码据病人的状况而预先予 以编制。
优选在本实用新型的神经肌肉康复仪中，电压幅度控制器(5)和脉冲波形 调制器(6)分别是DAC0832型数模转换片，用于在主机(3)的控制之下将所需 幅度的iH脉冲波(7)和负脉冲波(8)分别输入脉冲变压器(9)。例如，利用双 片DAC0832数模转换片，通过单片计算机控制，按照人机界面操作要求，包括 刺激强度、疗程时间和工作模式，产生需要幅度的电压源。更优选其中，所需幅度由主机(3)根据用于输入的人机操作界面(2)所输入的操作信息来计算，所 述操作信息包括刺激强度、疗程时间和工作模式。
优选在本实用新型的神经肌肉康复仪中，电压幅度控制器(5)和脉冲波形 调制器(6)是双片双运算放大器，在主机(3)的控制之下其能实现脉宽占空比 调节功能和产生双向脉冲波的功能。这样，利用双片双运算放大器，通过单片计 算机控制，按照人机界面操作要求，包括刺激强度和模式，实现脉宽占空比调节 功能和产生双向脉冲波的功能。
优选在本实用新型的神经肌肉康复仪中，正脉冲波(7)和负脉冲波(8)通 过脉冲变压器(9)原边线圈的开断，输出到电极片(10)。这样，利用双片双运 算放大器控制通过变压器原边线圈的开断，输出到电极片。
优选在本实用新型的神经肌肉康复仪中，输出电压限幅器(11)是双个电压 限幅稳压管，用于限制电极片(10)的电压，保证设备对人体的使用安全。
优选在本实用新型的神经肌肉康复仪中，输出装置(13)是LED显示和声光 报警器，用于在异常时，发出声光报警并自动关机。
本实用新型的神经肌肉康复仪所采用的芯片均为成熟的进口品，很容易在国 内市场上采购到。
另外也优选本实用新型的神经肌肉康复仪通过软件编程，编制了五种基本工 作模式波，其包括连续波、突发波、变幅波、福波间隙持续波和肌肉波，分别 称为基本工作模式l、模式2、模式3、模式4、模式5。选用这五种基本工作模 式经过序列组合而产生的N个综合工作模式波称为综合模式1，综合模式2…… 综合模式N。根据患者的需要，选择基本模式l、 2、 3、 4、 5和综合模式1…N 中若干波储存在记忆和存储工作模式模块中随时备用。
本实用新型的神经肌肉康复仪中的EEPR0M24C02记忆存储器优选可记忆8
个工作模式波编码，从上述五种基本工作模式和N个综合工作模式中选择。
本实用新型的神经肌肉康复仪经动物试验结果证实，利用电剌激的方法剌激 神经，能达到加速神经再生，改善局部血液、淋巴循环，促进神经生长及兴奋肌 肉纤维活动。实践显示，医务人员能根据不同的患者的病案提供最佳的模式记忆 存储功能片，从而使该设备具有专人专用个体化治疗的功能，本治疗仪专用性强， 对特定病例的治疗效果佳，同时操作更方便，安全性好，适宜病人在遵医嘱后在
6家庭使用。
而且，本实用新型的神经肌肉康复仪针对神经康复治疗的长期疗程，单模式 的重复治疗，使人体容易产生适应性，从而降低激活组织细胞的动力作用，疗效 因而不佳的特点，选用不同波组的波形、波幅、和频率的组合变化，可以保证间 动电流的生理作用，不致出现耐受性的增强，保证神经生长的持续性。例如、在 神经损伤修复后或处期使用者一般使用弱刺激，随着时间的延长而逐渐加强刺激 强度。通常第一疗程可以以一个基本模式为主的治疗，在以后各疗程治疗中，根 据神经再生的进展和临床的治疗目的,选择基础的模式，然后再配合其他模式的 治疗,如某一阶段是神经康复为主，每天三次可选择三种神经治疗模式，后阶段神 经肌肉并重,那么神经肌肉刺激模式就要交叉使用，实践证明在明确治疗目的前 提下,剌激波型经常变换的方法,有利于提高治疗效果，减少副反应和耐受性
综上所述，本实用新型的有益效果在于
1、 比现有的同类神经康复类市场产品有较多的模式选择，能够产生任何复杂的 低频脉冲波模式，以满足不同治疗需要。
2、 治疗的模式存在于设备的某特定模块里，而该模块可根据不同的患者的病情 而设置，故该设备可实现专人专用的目的，达到最佳的疗效。
3、 能避免病人在使用过程中的对设备的参数进行盲目调试，操作方便，适合于 家庭使用。
为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本实用新型进行详细地描 述。需要特别指出的是，具体实施例和附图仅是为了说明，显然本领域的普通技 术人员可以根据本文说明，在本实用新型的范围内对本实用新型做出各种各样的 修正和改变，这些修正和改变也纳入本实用新型的范围内。
图1是本实用新型的神经肌肉康复仪的一个具体实施方案的示意图，
其中l为工作电源，2为人机操作界面，3为主机，4为模式记忆模块，5 为电压幅度控制器，6为脉冲波形调制，7为正脉冲波，8为负脉冲波，9为脉冲 变压器，IO为电极片，ll为输出限幅，12为电极状况反馈，13为LED显示和声光报警。图2为基本工作模式1:刺激波形之连续波，其中A为局部放大区域，B 为局部放大后的波形。图3为基本工作模式2:刺激波形之突发波，其中A为局部放大区域，B 为局部放大后的波形。图4为基本工作模式3:剌激波形之变幅波，其中A为局部放大区域，B 为局部放大后的波形。图5为基本工作模式4:刺激波形之幅波间隙持续波，其中A为局部放大 区域，B为局部放大后的波形。图6为基本工作模式5:刺激波形之肌肉波。图7为综合模式1:连续波、突发波和变幅波组成的综合波之一。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述-实施例1本实用新型的神经肌肉康复仪的实例可以如图1所示，其中 工作电源1提供设备工作所需的电源由交流变压器整流器集成稳压管提供 直流电源，也可以采用可充电电池提供直流电源。主要指标AC输入220V， DC输出+5V, +9V， -5V ，功率《6W 。人机操作界面2采用触摸式按健，设定输入包括开机，关机，疗程时间(增)，疗程时间(减)，刺激强度(增)，刺激强度(减)和刺激工作模式。主要指标包括疗程时间"增"、"减"键设定疗程时间范围为;i-79分钟，刺激强度"增"、 "减"键设定刺激强度范围为1-79 ，刺激工作模式键用循环方式设定范围为1-8。人机操作界面可以是简单的，操作按钮可以仅有(1)开关按钮-操作开始和停止工作，(2)工作模式选用按钮，(3)电剌激强度控制按钮(从1-50)， (4) 工作时间设定按钮(1-60分钟)。主机3采用89C51单片机，执行人机操作指令，根据操作指令输出刺激电压 和调制脉冲到其他单元模块，并监视设备的工作状况，输出信号到LED显示单元 或声光报警单元。8记忆和存储工作模式模块4的工作模式可依不同的病人而异，根据临床需要，方便地选择相应的配方治疗。电压幅度控制器5由双片DAC0832数模转换片组成，产生稳定的按设定要求 的刺激脉冲波的电压源。脉冲波形调制器6由二片IC双运算放大器和大功率线性开关晶体管组成， 其导通的占空比和时间由主机控制。由电压幅度控制器5和脉冲波形调制器6的输出信号合成后产生的正向脉冲 波部分为正脉冲波7。由电压幅度控制器5和脉冲波形调制器6的输出信号合成后产生的反向脉冲 波部分为负脉冲波8。脉冲变压器9的输入端接受正脉冲波7和负脉冲波8，脉冲变压器9的输出 端产生双向的正负脉冲波，施加到电极片10上。.输出限幅ll由双个稳压管组成，构成对电极片的电压进行限幅，控制Vpp 小于100V，保证设备对人体的使用安全。为保证安全使用，输出幅度最大限幅 值无法通过人机操作界面设定。电极状况反馈线路12是由IC双运算放大器等构成的单元，对电极的的工作 状况进行监视， 一旦发现异常，将反馈到主机。LED显示和声光报警13显示当前设备的工作状况，在异常情况发生时，根 据主机3的指令发出声光报警或停机。上述设计的优点有-1. 设立了记忆和存储工作模式的模块(模式记忆)，该模块的工作模式可依 不同的病人而异，医务人员可根据不同的病例推荐使用不同的模块，故针对性强， 疗效快。2. 设计了对称的正、反向脉冲波，从而不会对人体的电质平衡造成破坏，同 时降低理疗疼痛感。3. 有输出幅度的限幅设计，保证设备对人体的使用安全。4. 当电极片连接线出现异常时，有LED显示和声光报警可提醒人员及时处理。5. 对应一种工作模式的脉冲占空比是固定的，避免了病人的盲目调节，从而 避免减低疗效。6. 傻瓜式的操作界面，病人使用方便，更适宜家庭应用。以下实施例2-4结合图2至7的波型来说明治疗方案。 实施例2根据患者的需要，选择基本模式l、 2、 3、 4、 5和综合模式1…N中若干波 储存在记忆和存储工作模式模块4中。周围神经损伤的程度和部位很复杂，各人 对电疗的敏感性又不一,S终患者对电刺激治疗的效果取决于临床医师或康复医 师对病人个体化的把握，采用配方式的个性化治疗方案能较好的解决临床治疗的 fi杂性.如促进手术后伤口愈合初期的主要治疗目的是促进局部血液循环，刺激间 质和网状内皮组织，促进伤口愈合， 一般刺激频率慢，刺激强度小，治疗方式是 短时间、微刺激和多次治疗，该类病患者的模块中就置有较柔和的变幅波，如图 4所示的基本工作模式3:刺激波形之变幅波。实施例3如根据患者的不同术式选择不同波型应用，如神经移位、移植术者，经神经 端端吻合术后的早期要促进神经轴突的快速生长，但神经自身能量低，采用低频、 低幅为首选模式。神经松解修复的病患者，神经虽经部分损伤，但神经组织的基 本结构未经破坏，刺激治疗的时间和刺激的次数可加强，因此这类病患者的模块 中就必须置有组合的刺激波，即由连续波、突发波和变幅波及组合的综合波，结 果如图7所示。实施例4神经再生的中晚期，除考虑神经的再生因素外，又要防止肌肉的萎縮，加强 肌肉训练的模式是应用高频率的肌肉刺激波，让肌肉主动的收缩，从而保证肌肉 营养，降低肌肉的纤维变性，尽快增强患肢的肌力。其高频率的肌肉刺激波见图 6所示。临床医师或康复医师在病人漫长的康复期中，帮助病人有目的的选用各个单 波或综合波模式，或不同时期，不同模式的交叉使用，都有赖于本仪器治疗模式的 专用性和组合模式的多样性。
权利要求1.一种神经肌肉康复仪，其特征在于该仪器包括，工作电源(1)、用于输入的人机操作界面(2)、主机(3)、模式记忆储存器(4)、电压幅度控制器(5)、脉冲波形调制器(6)、脉冲变压器(9)、电极片(10)、输出电压限幅器(11)、电极状况反馈线路(12)和输出装置(13)，其中，用于输入的人机操作界面(2)与主机(3)连接，用于输入的人机操作界面(2)接受人的操作并将操作信息传送入主机(3)；模式记忆储存器(4)与主机(3)连接，主机(3)根据操作信息调取模式记忆储存器(4)中储存的记忆模式；电压幅度控制器(5)和脉冲波形调制器(6)与主机(3)连接，在主机(3)的控制之下将正脉冲波(7)和负脉冲波(8)分别输入脉冲变压器(9)；脉冲变压器(9)能将经变压的脉冲输出到电极片(10)上；输出电压限幅器(11)与电极片(10)连接，在电极片(10)上的电压超过预定幅度时分压以限制电极片(10)上的电压幅度；电极片(10)通过电极状况反馈线路(12)与主机(3)连接，用于将电极状况传送入主机(3)；以及，输出装置(13)与主机(3)连接，用于输出包括电极状况的信息。
2. 根据权利要求1所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，模式记忆储存器(4)与单片计算机(3)通过串行方式连接；和/或，电压幅度控制器(5)和脉冲波形调制器(6)通过并行方式与单片计算机(3)连接；和/或，主机(3)为系统软件可更新的单片计算机；和/或，脉冲变压器(9)通过平衡对称制作与稳压管并行连接，将经变压的脉冲输出到电极片(10)上；和/或，电极片(10)是通过无极性连接的。
3. 根据权利要求1所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，主机(3)为89C51型单片计算机。
4. 根据权利要求1所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，模式记忆储存器(4) 是EEPR0M24C01型记忆存储器，用于储存波形的模式代码。
5. 根据权利要求1所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，电压幅度控制器(5) 和脉冲波形调制器(6)分别是DAC0832型数模转换片，用于在主机(3)的控制之下将所需幅度的正脉冲波(7)和负脉冲波(8)分别输入脉冲变压器(9)。
6. 根据权利要求5所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，所需幅度由主机(3)根据用于输入的人机操作界面(2)所输入的操作信息来计算，所述操作信息包括刺激强度、疗程时间和工作模式。
7、 根据权利要求1所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，电压幅度控制器(5)和脉冲波形调制器(6)是双片双运算放大器，在主机(3)的控制之下其能实现脉宽占空比调节功能和产生双向脉冲波的功能。
8、 根据权利要求1所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，正脉冲波(7)和负脉冲波(8)通过脉冲变压器(9)原边线圈的开断，输出到电极片(10)。
9. 根据权利要求1所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，输出电压限幅器(11)是双个电压限幅稳压管，用于限制电极片(10)的电压，保证设备对人体的使用安全。
10. 根据权利要求1所述的神经肌肉康复仪，其特征在于，输出装置(13)是LED显示和声光报警器，用于在异常时，发出声光报警并自动关机。
专利摘要本实用新型属医疗器械领域，涉及一种神经肌肉康复仪，由单片计算机、记忆存储器、数模转换片、双运算放大器、脉冲变压器，电压限幅稳压管、电极片和系统软件组成。本实用新型利用数模转换芯片，达到人机输入界面值要求的电刺激脉冲电压幅度控制。通过单片机的程序控制，IC运算放大器和低频大功率线性开关管构成控制脉冲电流调制系统，并产生各种模式的电刺激波。线路中采用集成开关稳压技术和脉冲变压器的配合，使输出脉冲中常会出现的一些会引起刺痛感的尖峰得到控制。本治疗仪专用性强，对特定病例的治疗效果佳，同时操作更方便，安全性好，适宜病人在遵医嘱后在家庭使用。
文档编号A61N1/36GK201410229SQ20092007735
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者于光明, 健 宋, 张凯莉, 顾玉东 申请人:复旦大学附属华山医院