[發明專利]鏡像運動神經調制系統

有效

• 申請號: 201210361260.2
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102886102A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 楊亦錚
• 申請（專利權）人: 深圳英智科技有限公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及神經康復技術領域，尤其涉及一種用于腦卒中及中樞神經損傷后偏癱患者康復治療的鏡像運動神經調制系統。

背景技術

中樞神經系統病變常常引起人體運動功能障礙，最常見的是偏側肢體癱瘓，極大的影響患者的工作和生活，而且給家庭和社會也帶來了沉重的負擔。

傳統的醫療康復手段主要是靠針灸、按摩、體療以及理療被動治療，其治療方法和治療效果有限。近年來隨著神經科學和臨床康復醫學的科研與發展，先后提出一些新的神經生理學理論和神經功能障礙的神經運動療法，比如神經損傷的再生、重建、功能補償理論、運動再學習理論、功能性電刺激（FES）、生物反饋治療，強制性運動療法、運動想象療法、動作觀察療法、經顱磁刺激療法、機器人輔助治療等新的治療方法，以及最近利用視覺反饋，看鏡子健側運動的的鏡像運動療法。這些治療往往只利用了部分神經運動機理促進康復，療效并不理想。神經控制運動是感覺、運動驅動、情緒、記憶多功能、多種神經反饋回路共同調節的結果，因此要增加神經康復要盡量調動更多的神經元參與。

鏡像神經元是近十幾年來神經科學研究的新發現，1996年首先發現猴類看見動作時就有放電活動做出模仿動作的鏡像神經，1998年應用磁共振和經顱磁刺激技術又發現人腦多部位同樣也有鏡像神經元系統。研究證明鏡像神經系統是運動觀察、想象、模仿、學習和神經功能重建的神經生理基礎。

經顱直流電刺激（tDCS）是一種古老而又重新認識、重新發現的新的電療方法。用無創微弱電流，以電場極化的作用方式調節大腦神經細胞膜電位的靜息水平，影響神經細胞的局部電位，改變興奮閾值，正極刺激能使神經興奮性增加，負極刺激抑制神經功能。用負極刺激健側大腦、正極刺激患側大腦可以直接興奮患側大腦、抑制健側皮質對患側的抑制。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種以鏡像運動神經調制為主的康復治療系統，旨在利用更多的運動協助機制實現大腦功能調控與重建，促進神經突觸的可塑性及神經功能的康復，提高中樞性偏癱患者的治療效果。

為了達到上述目的，本發明提出一種鏡像運動神經調制系統，包括：若干導聯的生物信號放大器，用于采集健側肢體活動時的表面肌電信號的信息；

微電腦控制器，用于對所述表面肌電信號進行處理，形成模擬積分的動態肌電包絡狀指令信號；

若干導聯的功能性電刺激器，用于根據所述健側肢體模擬積分的動態肌電包絡狀指令信號，以等比例運動的鏡像電流刺激對側患側肢體產生相似的同步收縮的鏡像運動。

優選地，所述若干導聯的生物信號放大器具有檢測電極，所述檢測電極貼在患者健側肢體的相應肌肉部位；所述若干導聯的功能性電刺激器具有刺激電極，所述刺激電極貼在患者患側肢體的對應肌肉部位。

優選地，該系統還包括：處理器，連接在所述生物信號放大器與微電腦控制器之間，用于對所述表面肌電信號進行AD轉換、放大、整流、濾波與積分電路處理。

優選地，所述微電腦控制器對所述表面肌電信號進行處理的方式包括：AD轉換、數字濾波以及小波分析處理。

優選地，該系統還包括：微電流直流恒流刺激器，與所述微電腦控制器連接，其正極連接患側肢體的皮子代表區的頭部位置，負極連接健側相對應的頭顱表面，用于在外周肢體產生鏡像運動時，頭部的微電流直流電刺激協同刺激大腦皮子神經元，調節和增加患側大腦的興奮性，共同促進受損皮質功能的恢復。

優選地，所述微電流直流恒流刺激器選用的是高壓運算放大器與恒流源電路。

優選地，所述微電流直流恒流刺激器的刺激電流小于5mA。

優選地，所述微電腦控制器還用于延時觸發所述功能性電刺激器，使患側肢體肌肉刺激時間同步延時，產生健側肢體與患側肢體的相位交替運動。

優選地，所述生物信號放大器為低噪高阻抗儀表放大器；所述微電腦控制器選用的是ARM系列單片機。

優選地，所述表面肌電信號的信息至少包括以下之一：肌電信號的幅度、波形、活動時間、間歇時間、各肌群之間的活動時序。