一种电刺激治疗装置的制作方法

2021-01-08 10:01:02|

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本发明属于电刺激治疗装置领域，尤其涉及一种电刺激治疗装置。

背景技术：

电刺激治疗法是康复治疗方法之一，目前主要的两种电刺激治疗法为经皮神经电刺激(tens)治疗法和肌肉电刺激(ems)治疗法。

经皮神经电刺激治疗法：通过贴在皮肤上的电极贴片，刺激表皮神经可以减轻肌肉疼痛。经皮神经电刺激治疗法主要用于减缓背部、膝部、肩膀及颈部的肌肉疼痛，电极贴片不应放近颈动脉或横跨心脏。

肌肉电刺激治疗法使用比经皮神经电刺激稍强的电流来使肌肉收缩，电极片放置在影响肌肉附近的皮肤上，引起节律收缩。如果用户尝试同时收缩肌肉，则可提高肌肉强度。

不恰当地使用经皮神经电刺激设备和肌肉电刺激设备会刺激皮肤、甚至导致皮肤烧伤，因此，在家中使用电刺激设备时，患者需要遵循物理治疗师的指示，不应随意更改治疗方案，包括：电流频率，波长、强度、使用次数以及每次使用时间等参数。

实际上，患者在直接购买非处方的经皮神经电刺激设备和肌肉电刺激设备后，在没有咨询物理治疗师的情况下，按照自己的感觉将电极放在身体位置，然后尝试不同的程序、电流幅度等找出自己最舒适的设定，但是，对身体不同位置、不同的电极距离，同样的电流效果与感觉不同，因此，缺乏专业人员的指导和跟进，增加了不正确使用导致受伤的风险。

因此，如何提供一种电刺激治疗装置，降低用户在使用非处方电刺激设备时的风险是亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电刺激治疗装置，为解决在缺乏指导下，用户在使用目前的非处方电刺激设备存在一定风险的技术问题提供硬件基础。

本发明的另一目的在于提供一种电刺激治疗装置，以解决在缺乏指导下，用户在使用目前非处方电刺激设备存在一定风险的技术问题，本发明能够降低用户在使用非处方电刺激设备时的风险。

第一方面，本发明实施例提供一种电刺激治疗装置，包括：

电极、惯性测量单元、处理器、电刺激信号发生器、输入模块和至少一个治疗垫；每个治疗垫上均设有电极，所有治疗垫的电极之和至少包括一个正电极和一个负电极；每个所述正电极和每个所述负电极上分别设有至少一个惯性测量单元；每个所述惯性测量单元分别与所述处理器连接，所述处理器与电刺激信号发生器连接，所述电刺激信号发生器生成电刺激信号提供给所述正电极和所述负电极，所述输入模块与所述处理器连接。

优选地，所述的电刺激治疗装置，还包括：通信模块，所述通信模块设于所述治疗垫上，所述通信模块与所述处理器连接。

优选地，所述电刺激治疗装置，还包括：显示模块，所述显示模块与所述处理器连接。

第二方面，本发明实施例还提供一种电刺激治疗装置，包括：

输入模块，用于接收用户输入的数据信息，所述数据信息至少包括治疗类型；

至少一个治疗垫，每个治疗垫上均设有电极，所有治疗垫的电极之和至少包括一个正电极和一个负电极；

每个所述正电极和每个所述负电极上分别设有至少一个惯性测量单元；

处理器，用于根据参考坐标部位上惯性测量单元获得的数据和治疗部位上惯性测量单元获得的数据计算得到治疗部位上电极间的相对方向；

所述处理器，还用于根据治疗部位上电极的位置、所述治疗部位上电极间的相对方向、所述治疗部位上电极间的距离确定第一治疗位置；根据所述第一治疗位置和所述治疗类型信息确定电刺激程序参数；

电刺激信号发生器，用于根据所述电刺激程序参数生成电刺激信号，并将所述电刺激信号提供给所述正电极和所述负电极。

优选地，所述治疗部位上电极的位置和所述治疗部位上电极间的距离根据参考坐标部位上惯性测量单元获得的数据和治疗部位上惯性测量单元获得的数据计算得到，或根据治疗垫的型号获得。

优选地，所述输入模块还用于接收用户输入的治疗位置信息；

所述输入模块接收到用户输入的治疗位置信息时，所述处理器还用于，根据所述用户输入的治疗位置信息确定治疗位置。

优选地，所述处理器还用于：

判断所述第一治疗位置是否在用户输入的治疗位置的范围内，若所述电极的位置不在用户输入的治疗位置的范围内，则输出警示信号，以警示用户治疗垫位置佩戴错误；

若在用户输入的治疗位置的范围内，则治疗位置更新为第一治疗位置。

优选地，所述处理器还用于根据所述惯性测量单元获得的数据计算得到运动数据。

优选地，所述的电刺激治疗装置，还包括存储器，所述存储器用于存储数据信息，所述数据信息包括使用所述电刺激治疗装置前后的运动数据和/或治疗信息，所述治疗信息包括治疗位置信息、与所述治疗位置信息对应的电刺激程序参数、使用时间。

优选地，所述的电刺激治疗装置，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块与所述处理器连接，用于将使用所述电刺激治疗装置前后的运动数据和/或治疗信息发送到服务器和终端设备中的任意一种，所述治疗信息包括治疗位置信息、与所述治疗位置信息对应的电刺激程序参数、使用时间；其中，所述运动数据通过惯性测量单元获得的数据计算得到。

综上，本发明实施例的有益效果在于：

第一方面，本发明提供的电刺激治疗装置包括：电极、惯性测量单元、处理器、电刺激信号发生器、输入模块和至少一个治疗垫；每个治疗垫上均设有电极，所有治疗垫的电极之和至少包括一个正电极和一个负电极；每个所述正电极和每个所述负电极上分别设有至少一个惯性测量单元；每个所述惯性测量单元分别与所述处理器连接，所述处理器与电刺激信号发生器连接，所述电刺激信号发生器生成电刺激信号提供给所述正电极和所述负电极，所述输入模块与所述处理器连接。本发明实施例为降低用户使用非处方电刺激设备时的风险提供了硬件基础。

第二方面，本发明实施例通过在电极上设置惯性测量单元，从而使得可以根据惯性测量单元获得的数据计算电极间的相对方向和距离，通过设置输入模块，使得用户可以输入治疗类型，从而使得处理器可根据治疗部位上电极的位置，电极间的相对方向和距离、治疗类型确定治疗程序参数，进而信号发生器可以根据治疗程序参数生成电刺激信号，降低了用户使用非处方电刺激设备时的风险。

进一步地，本发明实施例通过设置惯性测量单元，从而可以获得治疗部位电极的位置，电极的相对方向和距离等治疗位置信息，进而可以将治疗位置信息记录并存储下来，再将对应的治疗位置信息、治疗程序参数、治疗时间记录下来，从而可以使得专家无需视频或现场跟进也能够通过记录的数据根据治疗进程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明其中一种实施例的电刺激治疗装置的信号流。

图2是本发明其中一种实施例的电刺激治疗装置的架构图；

图3是本发明其中一种实施例的电刺激治疗装置的架构图；

图4是其中使用本发明其中一种实施例的操作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

实施例1：

为解决在缺乏指导下，用户在使用目前的非处方电刺激设备存在一定风险的技术问题提供硬件基础，本发明实施例提供一种电刺激治疗装置，请参阅图1，包括：

电极、惯性测量单元、处理器、电刺激信号发生器、输入模块、至少一个治疗垫；每个治疗垫上均设有电极，所有治疗垫的电极之和至少包括一个正电极和一个负电极；每个所述正电极和每个所述负电极上分别设有至少一个惯性测量单元；每个所述惯性测量单元分别与所述处理器连接，所述处理器与电刺激信号发生器连接，所述电刺激信号发生器生成电刺激信号提供给所述正电极和所述负电极，所述输入模块与所述处理器连接。

在电刺激治疗装置中，电极是用于贴在用户皮肤上以传递微电流的介质，电极设于治疗垫上以便于用户固定。

在本发明实施例中，当所述处理器，所述电刺激信号发生器，所述输入模块均设置在所述治疗垫上时，所述处理器用于根据惯性测量单元获得的数据计算治疗部位电极的位置、治疗部位电极间的相对方向、治疗部位电极间的距离等。其中，设于治疗垫上的处理器通常集成在微控制单元(mcu)中。

当所述处理器包括智能设备上的处理器和设于治疗垫上的处理器时，设于所述治疗垫上的处理器用于采集数据、控制数据传输以及控制电刺激程序，所述智能设备上的处理器用于根据惯性测量单元获得的数据计算治疗部位电极的位置、治疗部位电极间的相对方向、治疗部位电极间的距离等。其中，所述智能设备可为智能手机、智能平板、便携式计算机、台式计算机或智能手表等智能设备。

需要说明的是，本发明所述的治疗部位电极指的是佩戴在治疗部位上治疗垫的电极，佩戴时，用户是知道该治疗部位是什么治疗部位的，但是处理器需要根据惯性测量单元获得的数据才能计算出治疗部位上电极的位置、治疗部位上电极的相对方向和距离，从而获得治疗位置信息。

在本发明实施例中，所述治疗垫可以是无线治疗垫也可以是有线治疗垫，其中，有线治疗垫指的是治疗垫与治疗垫之间通过电线的方式连接，一组有线治疗垫包括一个设有正电极的治疗垫和一个设有负电极的治疗垫，所述正电极和所述负电极组成正负电极对。无线治疗垫指的是，当存在两个以上的治疗垫需要互相通信时，治疗垫与治疗垫之间通过通信模块连接。作为本发明实施例的一种举例，治疗垫也可只包括一个无线治疗垫，该无线治疗垫上包括一对正负电极。

对于有线治疗垫，即电极分离，中间以电线连接的治疗垫：当治疗垫贴在身体后，电极距离便固定，当身体活动时，每个独立的惯性测量单元分别记录连续不断变化的数据，只要数据够多，利用卡尔曼滤波算法可计算出治疗部位电极的位置，再用参数拟合算法便可计算出治疗部位电极间的相对方向和距离。

当用户使用一对有线治疗垫进行治疗时，首先将治疗垫贴在身体某已知特定部位，该特定部位称之为参考坐标部位，通过应用程序将该治疗垫设定为参考坐标垫，然后做指定的动作，接下来，由存储器存储该参考坐标部位上惯性测量单元测量得到的参数。在该参数存储后，将该治疗垫从参考部位中取下，并贴在治疗部位上，通过应用程序将该治疗垫设定为贴在治疗部位上的治疗垫，重复与上述同样的指定动作，存储器存储惯性测量单元测量得到的参数，处理器通过比较上述参考坐标部位上惯性测量单元测量得到的参数和治疗部位上惯性测量单元测量得到的参数，便可计算得到治疗部位上电极的位置、治疗部位上电极间的相对方向和治疗部位上电极间的距离，从而获得治疗位置信息。

当用户使用n个有线治疗垫治疗n-1个部位时，首先将其中一个治疗垫贴在身体某已知特定部位，该特定部位称之为参考坐标部位，通过应用程序将该治疗垫设定参考坐标垫，其他治疗垫贴在治疗部位，通过应用程序将所述其他治疗垫设定为贴在治疗部位上的治疗垫，然后做指定的动作，最后，处理器根据所有惯性测量单元获得的数据便可计算得到治疗部位上电极的位置、治疗部位上电极间的相对方向和治疗部位上电极间的距离，从而获得治疗位置信息。

对于无线治疗垫，即对电极位置固定的治疗垫，只要选择合适的治疗垫型号，电极的距离便可按照治疗垫型号决定，电极的相对方向可用卡尔曼滤波算法和参数拟合算法计算出来。

为使得计算出的治疗部位信息更加准确，本发明实施例的输入模块还用于接收用户输入的治疗部位信息。

由于通过惯性测量单元计算得到的治疗部位信息可能出现错误，通过提供输入模块以使得用户能够输入或选择治疗位置信息能够降低计算错误。

具体地，在根据惯性测量单元计算得到治疗位置信息后，通过输入模块确认治疗位置。

为避免用户选择治疗位置后，将治疗垫佩戴在不相适应的位置，导致电刺激信号生成器输出的电流不在该位置对应的安全电流范围内，本发明处理器还用于判断所述治疗部位上电极的位置是否在用户输入的治疗位置的范围内，若所述电极的位置不在用户输入的治疗位置的范围内，则输出警示信号，以警示用户治疗垫位置佩戴错误；

若在用户输入的治疗位置的范围内，则治疗位置更新为第一治疗位置。

需要说明的是，在进行电刺激之前，有线治疗垫电极上的惯性测量单元需要校准，校准方法为：将电极放在同一平面上，或在同一平面上的相反方向，在不重叠下贴近最短距离状态下进行校准。

为将计算得到治疗位置信息和与其对应的电刺激程序参数、使用时间一一对应保存，因此，本发明实施例还提供存储器，该存储器存储每一次治疗的治疗位置信息和该治疗位置信息对应的电刺激程序参数、使用时间，以便于进行大数据分析和便于专家跟进治疗进程。

为了使专家了解治疗效果，本发明实施例提供的输入模块，还用于获取用户输入的治疗感觉信息，该治疗感觉信息由用户根据治疗后的个人感觉输入，以提供专家进行参考。

为能够使患者、家属、专家等直观的查看所述存储器存储的信息，本发明实施例提供的电刺激治疗装置还包括：显示单元，用于至少显示治疗位置、与所述治疗位置对应的电刺激程序参数、使用时间。

所述显示单元可为智能设备上的显示单元，所述智能设备为智能手机，智能平板、便携式计算机、台式计算机或智能手表等智能设备。所述显示单元可设于治疗垫上，当显示单元设于治疗垫上时，所述显示单元与设于治疗垫上的处理器连接。

图2、图3分别是本发明其中一种实施例的装置架构图，图4是本发明其中一种实施例中的操作流程图，当存在多个无线治疗垫时，为实现多个无线治疗垫之间的数据通信，本发明实施例提供的电刺激治疗装置还包括：通信模块，通信模块设于所述治疗垫上，所述通信模块与所述设于所述治疗垫上的处理器连接。

当然，通信模块还可设置在有线治疗垫上，用于当输入模块为智能设备上的输入模块时，设置在治疗垫上的通信模块便可接收智能设备发送的用户输入的信息。所述智能设备为智能手机，智能平板、便携式计算机、台式计算机或智能手表等智能设备。

本发明提供的电刺激治疗装置包括：电极、惯性测量单元、处理器、电刺激信号发生器、输入模块和至少一个治疗垫；每个治疗垫上均设有电极，所有治疗垫的电极之和至少包括一个正电极和一个负电极；每个所述正电极和每个所述负电极上分别设有至少一个惯性测量单元；每个所述惯性测量单元分别与所述处理器连接，所述处理器与电刺激信号发生器连接，所述电刺激信号发生器生成电刺激信号提供给所述正电极和所述负电极，所述输入模块与所述处理器连接。本发明实施例为降低用户使用非处方电刺激设备时的风险提供了硬件基础。

实施例2：

本发明实施例提供一种电刺激治疗装置，包括：

输入模块，用于接收用户输入的数据信息，所述数据信息至少包括治疗类型；

至少一个治疗垫，每个治疗垫上均设有电极，所有治疗垫的电极之和至少包括一个正电极和一个负电极；

每个所述正电极和每个所述负电极上分别设有至少一个惯性测量单元；

处理器，用于根据参考坐标部位上惯性测量单元获得的数据和治疗部位上惯性测量单元获得的数据计算得到治疗部位上电极间的相对方向；

电刺激信号发生器，用于根据所述电刺激程序参数生成电刺激信号，并将所述电刺激信号提供给所述正电极和所述负电极。

需要说明的是，本发明所述的治疗部位电极指的是佩戴在治疗部位上治疗垫的电极，佩戴时，用户是知道该治疗部位是什么治疗部位的，但是处理器需要根据惯性测量单元获得的数据才能计算出治疗部位上电极的位置、治疗部上电极的相对方向和距离，从而获得治疗位置信息。

本发明实施例通过在电极上设置惯性测量单元，从而使得可以根据惯性测量单元获得的数据计算电极间的相对方向和距离，通过设置输入模块，使得用户可以输入治疗类型，从而使得处理器可根据治疗部位上电极的位置，电极间的相对方向和距离、治疗类型确定治疗程序参数，进而信号发生器可以根据治疗程序参数生成电刺激信号，降低了用户使用非处方电刺激设备时的风险。

为使得计算出的治疗位置信息更加准确，本发明实施例的输入模块还用于接收用户输入的治疗位置信息。

由于通过惯性测量单元计算得到的治疗部位信息可能出现错误，通过提供输入模块以使得用户能够输入或选择治疗位置信息能够降低计算错误。

具体地，在根据惯性测量单元计算得到治疗位置信息后，通过输入模块确认治疗位置。

在其中一种优选的实施例中，所述治疗部位上电极的位置和所述治疗部位上电极间的距离根据参考坐标部位上惯性测量单元获得的数据和治疗部位上惯性测量单元获得的数据计算得到，或根据治疗垫的型号获得。

除通过惯性测量单元确定治疗位置外，也可通过用户输入的治疗位置信息确定治疗位置，因此，在其中一种优选的实施例中，所述输入模块还用于接收用户输入的治疗位置信息；

当所述输入模块接收到用户输入的治疗位置信息时，所述处理器还用于，根据所述用户输入的治疗位置信息确定治疗位置。

为避免用户选择治疗部位后，将治疗垫佩戴在不相适应的位置，导致电刺激信号生成器输出的电流不在该部位对应的安全电流范围内，本发明处理器还用于判断所述第一治疗位置是否在用户输入的治疗位置的范围内，若所述电极的位置不在用户输入的治疗位置的范围内，则输出警示信号，以警示用户治疗垫位置佩戴错误；

若在用户输入的治疗位置的范围内，则治疗位置更新为第一治疗位置。

在其中一种优选的实施例中，所述处理器还用于根据所述惯性测量单元获得的数据计算得到运动数据。

为将计算得到运动数据、治疗位置信息和与其对应的电刺激程序参数、使用时间一一对应保存，因此，在其中一种优选的实施例中，所述的电刺激治疗装置，还包括存储器，所述存储器用于存储数据信息，所述数据信息包括使用所述电刺激治疗装置前后的运动数据和/或治疗信息，所述治疗信息包括治疗位置信息、与所述治疗位置信息对应的电刺激程序参数、使用时间。

为能够使患者、家属、专家等远程直观的查看所述存储器存储的信息，所述的电刺激治疗装置，还包括通信模块，所述通信模块与所述处理器连接，用于将使用所述电刺激治疗装置前后的运动数据和/或治疗信息发送到服务器和终端设备中的任意一种，所述治疗信息包括治疗位置信息、与所述治疗位置信息对应的电刺激程序参数、使用时间；其中，所述运动数据通过惯性测量单元获得的数据计算得到。

需要说明的是，本发明实施例1提供的装置为硬件装置，本发明第二实施例提供的装置为软硬结合的装置，本发明实施例1的硬件装置的解释说明均适用于本发明实施例提供2的电刺激治疗装置，因此，在此不作过多赘述。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，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和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

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