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：
本發(fā)明涉及一種醫(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(chǎng)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(lái)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(duì)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(duì)痙攣肌進(jìn)行治療，是現(xiàn)在需要解決的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)在痙攣肌治療儀僅有電刺激功能的問(wèn)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?duì)痙攣肌治療，進(jìn)一步提高了治療效果。本發(fā)明的技術(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(gè)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(gè)溫?zé)嶂委熭敵霾蹇?；附件由兩個(gè)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(gè)電脈沖刺激治療附件的輸出插頭分別插入兩個(gè)電刺激治療輸出插口，導(dǎo)電電極貼在治療點(diǎn)，電刺激治療調(diào)節(jié)按鍵信號(hào)到電脈沖電路，電脈沖電路中單片機(jī)接收信號(hào)處理后輸出兩路控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)放大電路輸出兩路電極信號(hào)接兩個(gè)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(diǎn)，溫?zé)嶂委煖囟日{(diào)節(jié)鍵信號(hào)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?。所述兩路?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(hào)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(hào)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。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明痙攣肌溫?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1為神經(jīng)與肌肉的強(qiáng)度/時(shí)間曲線圖； 圖2為電刺激的波形圖3為頻率對(duì)肌肉收縮的影響圖； 圖4為電刺激輸出波形圖；圖5為本發(fā)明痙攣肌溫?zé)嶂委焹x電刺激部分電路框圖； 圖6為本發(fā)明痙攣肌溫?zé)嶂委焹x熱療部分電路框圖； 圖7為本發(fā)明痙攣肌溫?zé)嶂委焹x外形結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的電刺激部分附件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明痙攣肌溫?zé)嶂委焹x的溫?zé)嶂委煵糠指郊Y(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明痙攣肌溫?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(shí)施例方式中樞神經(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(gè)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(shí)，為避免收縮過(guò)去劇烈而引起肌肉損傷，該感受器被興奮，沖動(dòng)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(shí)，其拮抗肌將受到抑制，如屈肌興奮收縮時(shí)，對(duì)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(lái)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(dòng)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(jiǎn)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(duì)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(shí)， 電刺激才會(huì)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(shí)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(duì)應(yīng)的最短刺激時(shí)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(shí)間， 強(qiáng)度與時(shí)間之間存在著一定的關(guān)系，如圖1所示。雖然神經(jīng)及肌肉的強(qiáng)度/時(shí)間曲線形態(tài)相似，但位置不同，這說(shuō)明引起神經(jīng)興奮的閾刺激強(qiáng)度低，時(shí)間短，而引起肌肉興奮的閾刺激強(qiáng)度高，時(shí)間長(zhǎng)。換言之，神經(jīng)比肌肉更容易興奮，所以，對(duì)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(duì)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(duì)稱性雙向方波及對(duì)稱性雙向方波，但本治療儀采用的是對(duì)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(guò)程中，會(huì)對(duì)使用的患者產(chǎn)生皮膚的刺痛感，由于脈沖波是一個(gè)個(gè)突然發(fā)生的電流從而使皮膚沒(méi)有一個(gè)過(guò)渡、適應(yīng)的過(guò)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0. 2 0. %is，研究表明0. 3ms的波寬是最舒服的，波寬小于0. 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(huì)興奮細(xì)纖維神經(jīng)，引起痛覺(jué)的傳入，波寬大于1.0ms，電流在引起肌肉收縮的同時(shí)，也興奮痛覺(jué)神經(jīng)，當(dāng)波寬為0. 2 0. 4ms時(shí)，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(shí)間曲線)。頻率對(duì)肌肉收縮的影響可參看圖3所示，低頻脈沖電流(1 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?yàn)楫?dāng)肌肉接受一連串彼此間隔時(shí)間很短的連續(xù)興奮沖動(dòng)時(shí)，由于各個(gè)刺激間的時(shí)間間隔很短，后一個(gè)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(guò)程中，肌肉得不到充分時(shí)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(duì)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?duì)于偏癱患者，肌力較低，可選擇1:6或1:5 ；對(duì)于骨科制動(dòng)所引起的肌萎縮， 可選擇1:4或1:3 ；對(duì)于增進(jìn)肌肉收縮力量及耐力訓(xùn)練者，可選用1:2。總之，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(hào)輸出，經(jīng)過(guò)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(guò)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?yàn)楸緝x器采用的是三角波，所以計(jì)算三角波的脈寬是計(jì)算這個(gè)波的三分之一高度時(shí)的脈沖寬度。兩組脈沖先后相隔時(shí)間為Tl，T1>0.
T (脈沖周期)0 2 s (Os, 0. 5s, 1. Os, 1. 5s, 2· Os 共 4 級(jí)可選)
Ta、Tb (脈沖寬度)Ta、Tb 0. 1 0. 5ms (0. 1ms, 0. 2ms, 0. 3ms, 0. 4ms, 0. 5ms 共四級(jí)可
選)；
la、Ib (刺激強(qiáng)度)0 100 (10mA, 20mA, · · · IOOm 共 10 級(jí)可選)； T (治療時(shí)間)0 30min (5min，lOmin，15min，20min，25min，30min 共 6 級(jí)可選)。人們?cè)谌粘Ｉ钪邪l(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(shí)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(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(shí)積累與肌肉組織中的乳酸被氧化，為肌肉運(yùn)動(dòng)提供了更多的能量。而如果熱作用時(shí)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(duì)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(duì)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(guò)對(duì)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(shí)間得到不同程度的延長(zhǎng)。對(duì)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(jí)，圖6所示電路框圖，分別由黃、綠、紅，三個(gè)顏色表示治療儀即時(shí)溫度。低級(jí)溫度(黃);35°C 40°C ； 中級(jí)溫度(綠)40°C 45°C ；
高級(jí)溫度(橙)45°C 48°C。當(dāng)高于48°C時(shí)，一級(jí)溫控保險(xiǎn)自動(dòng)斷開，在恢復(fù)40°C時(shí)一級(jí)溫控自動(dòng)關(guān)閉繼續(xù)加熱，使溫度維持在43°C 士3°C 45°C 士3°C。如果一級(jí)保險(xiǎn)失效，當(dāng)溫度達(dá)到53°C時(shí)，二級(jí)保險(xiǎn)自動(dòng)斷電，如果需要繼續(xù)治療，重新啟動(dòng)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，1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(guò)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(gè)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(tīng)醫(yī)囑。溫?zé)嶂委煿δ茉诨颊呤褂脮r(shí)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(shuō)明對(duì)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(hào)輸出接頭，在使用溫?zé)峁δ軙r(shí)，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(guò)內(nèi)部16電阻絲產(chǎn)生的熱量供給患者使用，再通過(guò)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(gè)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(gè)溫?zé)嶂委熭敵霾蹇?；附件由兩個(gè)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(gè)電脈沖刺激治療附件的輸出插頭分別插入兩個(gè)電刺激治療輸出插口，導(dǎo)電電極貼在治療點(diǎn)，電刺激治療調(diào)節(jié)按鍵信號(hào)到電脈沖電路，電脈沖電路中單片機(jī)接收信號(hào)處理后輸出兩路控制信號(hào)， 控制信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)放大電路輸出兩路電極信號(hào)接兩個(gè)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(diǎn)，溫?zé)嶂委煖囟日{(diào)節(jié)鍵信號(hào)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?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1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(hào)為交替的三角形脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1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(hào)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。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種痙攣肌溫?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(guò)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?duì)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(dòng)的節(jié)律性收縮，并通過(guò)溫?zé)嶂委?，進(jìn)一步降低肌張力，從而達(dá)到治療目的。
文檔編號(hào)A61N1/36GK102430202SQ201110388160
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海理工大學(xué)