專利名稱：一種痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種醫(yī)療器械，特別涉及一種痙攣肌溫?zé)嶂委焹x。
背景技術(shù)：
痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的研發(fā)背景是由于現(xiàn)市場上的痙攣肌治療儀有很多種，但多數(shù)都是以電刺激療法來達(dá)到改善和治療痙攣肌的目的?；谖锢碇委煂W(xué)的理論，熱療法也是常用的治療手段，電刺激療法和熱療法都對痙攣肌的治療和恢復(fù)有一定功效，故如何使兩種療法相互結(jié)合對痙攣肌進(jìn)行治療，是現(xiàn)在需要解決的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是針對現(xiàn)在痙攣肌治療儀僅有電刺激功能的問題，提出了一種痙攣肌溫?zé)嶂委焹x，在現(xiàn)有電刺激的痙攣肌治療儀基礎(chǔ)上又引入溫?zé)釋Οd攣肌治療，進(jìn)一步提高了治療效果。本實用新型的技術(shù)方案為一種痙攣肌溫?zé)嶂委焹x，包括主機(jī)和附件，主機(jī)包括外殼、操作界面、電脈沖電路、溫?zé)嶂委熾娐?，操作界面上有電刺激治療調(diào)節(jié)按鍵、兩個電刺激治療輸出插口、溫?zé)嶂委煖囟戎甘緹?、溫?zé)嶂委煖囟日{(diào)節(jié)鍵和一個溫?zé)嶂委熭敵霾蹇?；附件由兩個電脈沖刺激治療附件和溫?zé)嶂委煾郊?gòu)成，電脈沖刺激治療附件是由輸出插頭，輸出導(dǎo)線，導(dǎo)電電極構(gòu)成；溫?zé)嶂委煾郊怯蓽責(zé)嶂委熭敵霾孱^，輸出導(dǎo)線，導(dǎo)熱貼片構(gòu)成； 兩個電脈沖刺激治療附件的輸出插頭分別插入兩個電刺激治療輸出插口，導(dǎo)電電極貼在治療點，電刺激治療調(diào)節(jié)按鍵信號到電脈沖電路，電脈沖電路中單片機(jī)接收信號處理后輸出兩路控制信號，控制信號經(jīng)過信號放大電路輸出兩路電極信號接兩個電刺激治療輸出插口，單片機(jī)輸出顯示到電刺激治療顯示屏幕；溫?zé)嶂委煾郊休敵霾孱^插入溫?zé)嶂委熭敵霾蹇?，溫?zé)嶂委煾郊袑?dǎo)熱貼片貼在治療點，溫?zé)嶂委煖囟日{(diào)節(jié)鍵信號輸入溫?zé)嶂委熾娐诽幚砗?，輸出接溫?zé)嶂委熭敵霾蹇?，溫?zé)嶂委熾娐份敵龅綔責(zé)嶂委煖囟戎甘緹簟Ｋ鰞陕穼?dǎo)電電極分別貼在患者的痙攣肌和拮抗肌，輸出兩路電極信號為交替的三角形脈沖。所述導(dǎo)熱貼片敷于病患肌肉的肌腹處，內(nèi)部包括電阻絲和溫度傳感器，溫度傳感器信號送溫?zé)嶂委熾娐?，溫?zé)嶂委熾娐份敵隹刂齐娮杞z的通電和斷電。本實用新型的有益效果在于本實用新型痙攣肌溫?zé)嶂委焹x，在電刺激的基礎(chǔ)上加上了熱療，緩解肌肉的疲勞，進(jìn)一步提高了痙攣肌的治療效果。

圖I為神經(jīng)與肌肉的強(qiáng)度/時間曲線圖；圖2為電刺激的波形圖；圖3為頻率對肌肉收縮的影響圖；圖4為電刺激輸出波形圖；[0012]圖5為本實用新型痙攣肌溫?zé)嶂委焹x電刺激部分電路框圖；圖6為本實用新型痙攣肌溫?zé)嶂委焹x熱療部分電路框圖；圖7為本實用新型痙攣肌溫?zé)嶂委焹x外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的電刺激部分附件結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實用新型痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的溫?zé)嶂委煵糠指郊Y(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實用新型痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的溫?zé)嶂委煵糠值膬?nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
中樞神經(jīng)系統(tǒng)病損傷可一起肌肉痙攣性癱瘓，恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用電刺激可使痙攣肌松弛，這種治療方法稱為痙攣肌電刺激療法。它也是正常肌肉電刺激療法的一個類型，屬于失神經(jīng)肌肉電刺激療法。正常肌腱中有一種特殊的張力感受器，稱為高爾基氏器。當(dāng)電刺激作用于痙攣肌， 使其進(jìn)一步強(qiáng)烈收縮時，為避免收縮過去劇烈而引起肌肉損傷，該感受器被興奮，沖動傳入脊髓，經(jīng)中間神經(jīng)元傳至相應(yīng)前角細(xì)胞，使強(qiáng)烈收縮的肌肉受到反射性抑制，從而使痙攣肌在強(qiáng)電刺激后得到松弛。本儀器采用的方法是刺激痙攣肌的拮抗肌，其原理是交互抑制作用，即某塊肌肉興奮時，其拮抗肌將受到抑制，如屈肌興奮收縮時，對應(yīng)的伸肌被抑制而伸展。因此可用刺激拮抗肌收縮的方法來使痙攣肌松弛。另外，在痙攣肌的皮膚表面使其溫?zé)?，使其表面溫度達(dá)到45°C左右，從而達(dá)到更好的緩解痙攣的效果。其中溫?zé)嶂委熢诒緝x器中起到的是輔助治療的作用，主要的治療還是依靠電刺激療法。應(yīng)用低頻脈沖電流(調(diào)制型或非調(diào)制型)刺激運(yùn)動神經(jīng)和肌肉引起肌肉收縮，用以治療疾病的方法，稱為神經(jīng)肌肉電刺激療法(neuromuscular electrical stimulation,簡稱 NMES)。電刺激可以使神經(jīng)纖維產(chǎn)生興奮，且興奮可傳至所支配的肌肉，從而引起肌肉的收縮，對于正常神經(jīng)支配的肌肉，電刺激所興奮的是神經(jīng)而非肌肉，當(dāng)肌肉失神經(jīng)支配時， 電刺激才會直接興奮肌肉，為更好理解神經(jīng)與肌肉的興奮性，有必要了解強(qiáng)度/時間曲線 (itensity/time curve)。能引起神經(jīng)纖維或肌肉組織興奮的最小刺激稱為閾刺激，包括一定的電流強(qiáng)度以及相對應(yīng)的最短刺激時間，在閾刺激的產(chǎn)生中，不同的電流強(qiáng)度需要不同的最短刺激時間， 強(qiáng)度與時間之間存在著一定的關(guān)系，如圖I所示。雖然神經(jīng)及肌肉的強(qiáng)度/時間曲線形態(tài)相似，但位置不同，這說明引起神經(jīng)興奮的閾刺激強(qiáng)度低，時間短，而引起肌肉興奮的閾刺激強(qiáng)度高，時間長。換言之，神經(jīng)比肌肉更容易興奮，所以，對于正常失神經(jīng)支配的肌肉，電刺激首先興奮神經(jīng)，神經(jīng)再將興奮傳至所支配的肌肉，引起肌肉收縮；對于失神經(jīng)支配的肌肉，較強(qiáng)的電刺激直接興奮肌肉引起收縮。雖然有多種波形可用于NMES，但常用的波形有兩種如圖2所示非對稱性雙向方波及對稱性雙向方波，但本治療儀采用的是對稱性單向三角波。選擇三角波作為電刺激的波形，主要考慮到正常的脈沖方波在使用過程中，會對使用的患者產(chǎn)生皮膚的刺痛感，由于脈沖波是一個個突然發(fā)生的電流從而使皮膚沒有一個
4過渡、適應(yīng)的過程，而三角波卻是一種以陡坡形式爬升到所調(diào)至的所需要電流峰值的一種波形。許多神經(jīng)肌肉電刺激(NMES)刺激儀波寬定為O. 2 O. 4ms，研究表明O. 3ms的波寬是最舒服的，波寬小于O. 1ms，需要較強(qiáng)的電流強(qiáng)度方能引起肌肉收縮，而高強(qiáng)度的電流會興奮細(xì)纖維神經(jīng)，引起痛覺的傳入，波寬大于I. 0ms，電流在引起肌肉收縮的同時，也興奮痛覺神經(jīng)，當(dāng)波寬為O. 2 O. 4ms時，電流強(qiáng)度稍有增加便可產(chǎn)生明顯的肌肉收縮(參看圖 NM神經(jīng)與肌肉的強(qiáng)度/時間曲線)。頻率對肌肉收縮的影響可參看圖3所示,低頻脈沖電流(I 5Hz)引起肌肉的單次收縮，它不易引起肌肉疲勞及不適感，10 20Hz的脈沖電流可引起肌肉的不完全性強(qiáng)直收縮，頻率40 60Hz可引起完全性強(qiáng)直收縮，由于強(qiáng)制性收縮的力量可比單收縮強(qiáng)4倍， 所以較高頻率的電刺激可用于鍛煉正常肌肉，但易引起肌肉疲勞。因為當(dāng)肌肉接受一連串彼此間隔時間很短的連續(xù)興奮沖動時，由于各個刺激間的時間間隔很短，后一個刺激都落在由前一刺激所引起的收縮尚未結(jié)束之前，就又引起下一次收縮，因而在一連串的刺激過程中，肌肉得不到充分時間進(jìn)行完全的寬息，而一直維持在縮短狀態(tài)中。肌肉因這種成串刺激而發(fā)生的持續(xù)性縮短狀態(tài)，稱強(qiáng)直收縮。為了避免肌肉疲勞，針對不同的疾病所致的不同程度的肌力減弱，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)耐〝啾?，比如對于偏癱患者，肌力較低，可選擇1:6或1:5 ;對于骨科制動所引起的肌萎縮， 可選擇1:4或1:3 ;對于增進(jìn)肌肉收縮力量及耐力訓(xùn)練者，可選用1:2?？傊?，應(yīng)根據(jù)病人具體情況選擇適當(dāng)?shù)念l率及通斷比。本儀器電刺激部分采用兩路輸出，波形如圖4所示，電路框圖如5所示，單片機(jī)控制兩路信號輸出，經(jīng)過放大電路后，產(chǎn)生兩路電極輸出，先后出現(xiàn)的兩組脈沖分別刺激患者的痙攣肌和拮抗肌，使二者交替收縮，通過交互抑制使痙攣肌松弛。兩組脈沖分別是Ta和Tb它們的電流強(qiáng)度分別是Ia和Ib，因為本儀器采用的是三角波，所以計算三角波的脈寬是計算這個波的三分之一高度時的脈沖寬度。兩組脈沖先后相隔時間為Tl，T1>0.T (脈沖周期):0 2 S (Os, O. 5s, I. Os, I. 5s, 2. Os 共 4 級可選)Ta、Tb (脈沖寬度)Ta、Tb 0. I O. 5ms (O. Ims, O. 2ms, O. 3ms, 0. 4ms, 0. 5ms 共四級可選);la、Ib (刺激強(qiáng)度)0 100 (10mA, 20mA, · · · 100m 共 10 級可選)；T (治療時間):0 30min (5min, IOmin, 15min, 20min, 25min, 30min 共 6 級可選)。人們在日常生活中發(fā)現(xiàn)熱能使緊張的骨骼肌松弛，特別是能緩解病理性的肌肉痙攣。短時間的熱療能使疲勞的正常肌肉組織恢復(fù)其肌力，提高工作效能，減輕疲勞感。通過一項實驗，用節(jié)奏性感應(yīng)電流作用于肌肉，使之快速收縮-舒張直至疲勞，描記肌肉收縮曲線課件收縮幅度逐漸減小直至趨于直線，用40 45 °C的熱水袋作用于疲勞的肌肉，同時繼續(xù)電刺激。15分鐘后，肌肉收縮的幅度顯著增加，并且不易產(chǎn)生新的疲勞。此現(xiàn)象的機(jī)理是熱作用使肌肉充血，代謝增強(qiáng)，使疲勞時積累與肌肉組織中的乳酸被氧化，為肌肉運(yùn)動提供了更多的能量。而如果熱作用時間太久，則可使疲勞加劇，肌肉工作效能及應(yīng)激能力降低。對于病理性的肌肉痙攣或肌張力的增高，熱可以直接作用于肌梭，使其發(fā)放的沖動頻率減低，從而不易引起反射性肌纖維收縮，溫度的迅速升高甚至可以引起肌梭活性的暫時性完全抑制。另一方面如果大范圍的熱療使體溫升高，下丘腦受熱，則受下丘腦和大腦皮層運(yùn)動中樞等中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制的Y纖維活性降低，使受Y纖維控制的肌梭的興奮性減低，對肌肉牽拉作用的反應(yīng)減弱，使肌張力降低。此外，熱作用還可以通過對疼痛的抑制， 消除疼痛一反射性肌緊張一疼痛加重的惡性循環(huán)，使骨骼肌的異常興奮狀態(tài)緩解的持續(xù)時間得到不同程度的延長。對于內(nèi)臟平滑肌，體外熱療可以使之舒張，解除其痙攣狀態(tài)。溫?zé)嶂委煵糠质遣捎秒娮訙乜卦O(shè)置溫度，共分為低、中、高三級，圖6所示電路框圖，分別由黃、綠、紅，三個顏色表示治療儀即時溫度。低級溫度(黃)35°C 40°C ；中級溫度(綠)40 V 45 °C ; 高級溫度(橙)45 V 48 °C。當(dāng)高于48°C時，一級溫控保險自動斷開，在恢復(fù)40°C時一級溫控自動關(guān)閉繼續(xù)加熱，使溫度維持在43°C ±3°C 45°C ±3°C。如果一級保險失效，當(dāng)溫度達(dá)到53°C時，二級保險自動斷電，如果需要繼續(xù)治療，重新啟動治療儀熱療部分的開關(guān)。如圖7所示痙攣肌溫?zé)嶂委焹x外形結(jié)構(gòu)示意圖，I為電刺激治療操作界面，2為溫?zé)嶂委煵僮鹘缑妫?為電刺激治療顯示屏幕，4為電刺激治療調(diào)節(jié)按鍵，5為電刺激治療輸出插口 A，6為電刺激治療輸出插口 B，7為溫?zé)嶂委煖囟戎甘緹簦?為溫?zé)嶂委煖囟日{(diào)節(jié)鍵，9為溫?zé)嶂委熭敵霾蹇?，通過調(diào)節(jié)按鍵4，在3處可以觀察到所需要的參數(shù)值。如圖8所示痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的電刺激部分附件結(jié)構(gòu)示意圖，10為電刺激治療導(dǎo)電貼片，11為電刺激治療導(dǎo)電線，12為電刺激治療輸出插頭，把電刺激部分的A、B兩個治療端的12都分別插入到主機(jī)的5和6中，然后把電刺激治療部分的A端10放在痙攣肌的肌腱處，B端10放在拮抗肌的肌腹處即可。參考肘關(guān)節(jié)電極貼片放置的圖示，電極貼片的放置位置需聽醫(yī)囑。溫?zé)嶂委煿δ茉诨颊呤褂脮r需要有人護(hù)理，以避免出現(xiàn)兩極溫度保護(hù)全部失效， 需要在此說明對溫度不敏感者禁用。如圖9、10所示痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的溫?zé)嶂委煵糠指郊Y(jié)構(gòu)示意圖，13為溫?zé)嶂委煂?dǎo)熱貼片，14為溫?zé)嶂委煂?dǎo)電線，15為溫?zé)嶂委熭敵霾孱^，16為溫?zé)嶂委煂?dǎo)熱貼片內(nèi)部的電阻絲，17為溫?zé)嶂委煂?dǎo)熱貼片內(nèi)部的傳感器，18為溫?zé)嶂委煂?dǎo)熱貼片的導(dǎo)線接頭與信號輸出接頭，在使用溫?zé)峁δ軙r，把溫?zé)嶂委熭敵霾孱^15插入溫?zé)嶂委熭敵霾蹇?9中，需置 13于痙攣肌的肌腹部位。13的功能就是通過內(nèi)部16電阻絲產(chǎn)生的熱量供給患者使用，再通過17溫度傳感器，傳輸?shù)街鳈C(jī)部分，由主機(jī)溫?zé)嶂委煵糠峙袛嗍欠褚^續(xù)加熱和停止加熱。
權(quán)利要求1.一種痙攣肌溫?zé)嶂委焹x，其特征在于，包括主機(jī)和附件，主機(jī)包括外殼、操作界面、電脈沖電路、溫?zé)嶂委熾娐?，操作界面上有電刺激治療調(diào)節(jié)按鍵、兩個電刺激治療輸出插口、 溫?zé)嶂委煖囟戎甘緹簟責(zé)嶂委煖囟日{(diào)節(jié)鍵和一個溫?zé)嶂委熭敵霾蹇?；附件由兩個電脈沖刺激治療附件和溫?zé)嶂委煾郊?gòu)成，電脈沖刺激治療附件是由輸出插頭，輸出導(dǎo)線，導(dǎo)電電極構(gòu)成；溫?zé)嶂委煾郊怯蓽責(zé)嶂委熭敵霾孱^，輸出導(dǎo)線，導(dǎo)熱貼片構(gòu)成；兩個電脈沖刺激治療附件的輸出插頭分別插入兩個電刺激治療輸出插口，導(dǎo)電電極貼在治療點，電刺激治療調(diào)節(jié)按鍵信號到電脈沖電路，電脈沖電路中單片機(jī)接收信號處理后輸出兩路控制信號， 控制信號經(jīng)過信號放大電路輸出兩路電極信號接兩個電刺激治療輸出插口，單片機(jī)輸出顯示到電刺激治療顯示屏幕；溫?zé)嶂委煾郊休敵霾孱^插入溫?zé)嶂委熭敵霾蹇冢瑴責(zé)嶂委煾郊袑?dǎo)熱貼片貼在治療點，溫?zé)嶂委煖囟日{(diào)節(jié)鍵信號輸入溫?zé)嶂委熾娐诽幚砗?，輸出接溫?zé)嶂委熭敵霾蹇冢瑴責(zé)嶂委熾娐份敵龅綔責(zé)嶂委煖囟戎甘緹簟?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述痙攣肌溫?zé)嶂委焹x，其特征在于，所述兩路導(dǎo)電電極分別貼在患者的痙攣肌和拮抗肌，輸出兩路電極信號為交替的三角形脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述痙攣肌溫?zé)嶂委焹x，其特征在于，所述導(dǎo)熱貼片敷于病患肌肉的肌腹處，內(nèi)部包括電阻絲和溫度傳感器，溫度傳感器信號送溫?zé)嶂委熾娐罚瑴責(zé)嶂委熾娐份敵隹刂齐娮杞z的通電和斷電。
專利摘要本實用新型涉及一種痙攣肌溫?zé)嶂委焹x，該儀器正面設(shè)有操作控制面板；該操作控制面板上設(shè)有顯示屏、操作鍵、脈沖波輸出插孔、熱量輸出插孔；儀器內(nèi)部安裝有電源及主板，該電源通過導(dǎo)線分別與主板及操作控制面板電連接；該痙攣肌溫?zé)嶂委焹x使用Ａ、Ｂ兩組脈沖發(fā)生器分別發(fā)出脈沖，并且具有溫?zé)峁δ?，它是對現(xiàn)有的痙攣肌治療儀的一種重大改進(jìn)，選擇不同的脈沖電流，刺激肌肉或肌群，使之發(fā)生被動的節(jié)律性收縮，并通過溫?zé)嶂委煟M(jìn)一步降低肌張力，從而達(dá)到治療目的。
文檔編號A61F7/00GK202342694SQ20112048607
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者包璇, 孫佳哲, 徐怡 申請人:上海理工大學(xué)