[發(fā)明專利]基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010736052.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN111759669B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;李眾利;張大鵬;劉麗;王利全;毛玲;皮勉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州錦澄醫(yī)療設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): A63B23/04
• 分類號(hào): A63B23/04
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 趙慧

本發(fā)明屬于康復(fù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)及其工作方法，其中基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)包括：終端、電激勵(lì)裝置和輔助運(yùn)動(dòng)裝置；所述終端適于分別發(fā)送控制信號(hào)至所述電激勵(lì)裝置和輔助運(yùn)動(dòng)裝置；所述輔助運(yùn)動(dòng)裝置適于根據(jù)相應(yīng)控制信號(hào)承托患者的上肢和下肢進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)；所述電激勵(lì)裝置適于根據(jù)相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)患者上肢和下肢進(jìn)行電刺激，實(shí)現(xiàn)了電激勵(lì)和輔助運(yùn)動(dòng)的相結(jié)合，用于增強(qiáng)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)能力，改善行走速度和其他步法交錯(cuò)變量，互相彌補(bǔ)兩種技術(shù)的短板，拓寬臨床恢復(fù)效果和使用范圍，為患者提供最優(yōu)的恢復(fù)訓(xùn)練。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于康復(fù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

對(duì)于由脊髓損傷和腦卒中等疾病造成癱瘓的病人而言，運(yùn)動(dòng)恢復(fù)訓(xùn)練對(duì)其運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)有重要的作用，對(duì)促進(jìn)患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性修復(fù)有很大的幫助。當(dāng)前在醫(yī)院使用最多的上肢行型或者下肢型被動(dòng)型康復(fù)踏車系列，由治療師配合通過循環(huán)的被動(dòng)訓(xùn)練，經(jīng)過臨床驗(yàn)證被動(dòng)康復(fù)踏車和其他機(jī)械步態(tài)訓(xùn)練技術(shù)已經(jīng)顯示能有效的促進(jìn)運(yùn)動(dòng)能力。

功能性電刺激FES(Functional Electrical Stimulation)是一種康復(fù)技術(shù)，它使用低頻弱電流刺激神經(jīng)來誘發(fā)肌肉收縮，目的是產(chǎn)生功能性的，也就是有目的的運(yùn)動(dòng)。通常，F(xiàn)ES在臨床上的實(shí)際應(yīng)用采用開環(huán)控制或有限狀態(tài)控制，能夠恢復(fù)患者的部分運(yùn)動(dòng)功能。

采用被動(dòng)型的上肢或者下肢康復(fù)踏車進(jìn)行恢復(fù)訓(xùn)練，對(duì)于無法自運(yùn)動(dòng)的癱瘓病人而言，被動(dòng)康復(fù)踏車只能提供被動(dòng)的運(yùn)動(dòng)輔助，忽略了的肌肉的自主性，無法激發(fā)患者的肌肉活性。被動(dòng)型的恢復(fù)訓(xùn)練存在患者群適用范圍窄、見效慢、對(duì)危重患者不適用，無法達(dá)到有氧運(yùn)動(dòng)，無法反向有效激勵(lì)神經(jīng)運(yùn)動(dòng)元，不能有效緩解痙攣和增強(qiáng)肌肉活力，無法快速實(shí)現(xiàn)功能重建。

目前，市面上的用于神經(jīng)激勵(lì)治療的低頻電設(shè)備存在功能單一、通道數(shù)量少、參數(shù)可調(diào)范圍窄、實(shí)時(shí)性差、輸出功率低，應(yīng)用場(chǎng)景受限。功能單一的低頻電設(shè)備不能與功能性運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，在臨床應(yīng)用中受限。第一個(gè)障礙是無法刺激許多中風(fēng)幸存者在行走過程中無法觸發(fā)活動(dòng)的幾個(gè)肌肉群的需要，一個(gè)明顯的障礙在于刺激多個(gè)肌肉群需要多通道FES。第二個(gè)障礙是市面上缺少可刺激多個(gè)肌肉群的非侵入性FES系統(tǒng)。沒有與步法循環(huán)相一致的肌肉激活電子協(xié)調(diào)系統(tǒng)，病患無法完成帶FES的任務(wù)針對(duì)性的移動(dòng)訓(xùn)練。這類設(shè)備對(duì)于簡(jiǎn)單功能具有一定的效果，但是對(duì)于大塊肌肉和多塊相關(guān)肌肉的聯(lián)合功能性動(dòng)作無法達(dá)到相應(yīng)的恢復(fù)目的和效果。

因此，基于上述技術(shù)問題需要設(shè)計(jì)一種新的基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)及其工作方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)及其工作方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，包括：

終端、電激勵(lì)裝置和輔助運(yùn)動(dòng)裝置；

所述終端適于分別發(fā)送控制信號(hào)至所述電激勵(lì)裝置和輔助運(yùn)動(dòng)裝置；

所述輔助運(yùn)動(dòng)裝置適于根據(jù)相應(yīng)控制信號(hào)承托患者的上肢和下肢進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)；

所述電激勵(lì)裝置適于根據(jù)相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)患者上肢和下肢進(jìn)行電刺激。

進(jìn)一步，所述輔助運(yùn)動(dòng)裝置包括：輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊，以及與該輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊電性連接的無線通信模塊、上肢輔助機(jī)構(gòu)和下肢輔助機(jī)構(gòu)；

所述無線通信模塊適于接收所述終端發(fā)送的相應(yīng)控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)發(fā)送至所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊；

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于根據(jù)控制信號(hào)控制所述上肢輔助機(jī)構(gòu)承托患者的上肢；以及

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于根據(jù)控制信號(hào)控制所述下肢輔助機(jī)構(gòu)承托患者的下肢。