发明名称 穿戴式动态脚压回馈功能性电刺激步行复健治疗及平衡评估系统
摘要 本创作系有关于一种穿戴式动态脚压回馈功能性电刺激步行复健治疗及平衡评估系统,其主要包括有薄膜压阻式脚压感测鞋、动态脚压量测单元、功能性电刺激单元;薄膜压阻式脚压感测鞋系以24片薄膜压阻式感测元件平均分布贴附于左右两脚薄膜压阻式脚压感测鞋之鞋垫;动态脚压量测单元系以讯号放大电路、类比/数位讯号转换器、8051单晶片微处理器、记忆体汇流排、静态记忆体、9V电源供应器及电压调整器所组成,可进行患者步行时脚底压力之量测;功能性电刺激单元系以8051单晶片微处理器、液晶显示器、电刺激驱动电路、两组电极通道、两组电极片、回授电路转换器、类比/数位转换器、数位/类比转换器极、电压调整控制器、9V电源供应器及电压调整器组成。本创作系透过选取适合患者薄膜压阻式感测元件所量测之脚底压力值 ,以脚压回馈方式进而驱动功能性电刺激单元,达到刺激患者下肢肌群收缩时序,改善患者步行运动功能之效能。此外,动态脚压量测单元还可外接个人电脑以评估患者复健治疗后平衡能力之改善绩效。
申请公布号 TW586410 申请公布日期 2004.05.01
申请号 TW092209405 申请日期 2003.05.22
申请人 李明义 发明人 李明义;洪士闵
分类号 A61B18/12;A61N1/08 主分类号 A61B18/12
代理机构 代理人
主权项 1.一种穿戴式动态脚压回馈功能性电刺激步行复 健治疗及平衡评估系统,其主要包括有薄膜压阻式 脚压感测鞋、动态脚压量测单元、功能性电刺激 单元;薄膜压阻式脚压感测鞋系以24片薄膜压阻式 感测元件平均分布贴附于左右两脚薄膜压阻式脚 压感测鞋之鞋垫;动态脚压量测单元系以讯号放大 电路、类比/数位讯号转换器、8051单晶片微处理 器、十五孔RS232串列传输介面连接头、九孔RS232串 列传输介面连接头、开关、指示灯、记忆体滙流 排、静态记忆体、9V电源供应器及电压调整器所 组成,可进行患者步行时脚底压力之量测;功能性 电刺激单元系以8051单晶片微处理器、按键、液晶 显示器、电刺激器驱动电路、两组电极通道、两 组电极片、回授电路转换器、类比/数位转换器、 数位/类比转换器、电压调整控制器、电压调整器 、9V电源供应器、开关、九孔RS232串列传输介面连 接头者所组成;临床上应用在下肢运动功能障碍患 者步行复健治疗时,系由患者穿上薄膜压阻式脚压 感测鞋,首先透过薄膜压阻式脚压感测鞋上24片薄 膜压阻式感测元件,动态地量测患者步行时脚底压 力値,经物理治疗师评估患者步态周期后,判断患 者步行异常症状,决定需进行电刺激治疗之肌群, 再选定适合该患者功能性电刺激单元之功能参数 及作为驱动功能性电刺激单元两组电极通道之薄 膜压阻式感测元件;至于功能性电刺激单元之电刺 激时序控制系透过薄膜压阻式感测元件所量测之 脚底压力値,以脚压回馈方式进而驱动功能性电刺 激单元,达到刺激患者下肢肌群收缩时序,改善患 者步行运动功能之效能;此外,动态脚压量测单元 还可外接个人电脑以评估患者复健治疗后平衡能 力之改善绩效。2.依申请专利范围第1项所述穿戴 式动态脚压回馈功能性电刺激步行复健治疗及平 衡评估系统,其动态脚压量测单元及功能性电刺激 单元之电源供应器系以9伏特电池作为电压来源, 经电压调整器转换为5伏特电压后,再供各电路元 件使用,其设计系供患者在治疗时穿戴使用。3.依 申请专利范围第1项所述穿戴式动态脚压回馈功能 性电刺激步行复健治疗及平衡评估系统,其中功能 性电刺激单元之8051单晶片微处理器之控制韧体模 组架构系包括人机界面输出入装置驱动模组、脚 压资料撷取及转换模组、功能参数储存模组、电 刺激脉波产生模组、脚压回馈电刺激模组等。4. 依申请专利范围第1项所述穿戴式动态脚压回馈功 能性电刺激步行复健治疗及平衡评估系统,其中功 能性电刺激单元之功能参数包括有电刺激脉波频 率、波宽参数、电流强度、波升时间、波降时间 、刺激时间及暂缓时间等。5.依申请专利范围第1 项所述穿戴式动态脚压回馈功能性电刺激步行复 健治疗及平衡评估系统,其中功能性电刺激单元之 电极通道包括有电极通道一及电极通道二,分别经 由电极片输出至不同电刺激负载;电极片系采用表 面式电极,其包括有电极片一及电极片二之两组电 极片,每组电极片又包括有正、负两极输出。图式 简单说明: 第一图 本创作系统外观图。 第二图 薄膜压阻式脚压感测鞋鞋垫上贴设薄膜压 阻式感测元件示意图。 第三图 薄膜压阻式感测元件压力与电阻値特性曲 线图。 第四图 本创作硬体设计架构图。 第五图 动态脚压量测单元将脚底压力资料上传至 外部电脑示意图。 第六图 外部电脑系统分析立体脚底压力分布画面 视窗图。 第七图 8051单晶片微处理器之控制韧体模组架构 图。 第八图 功能性电刺激单元功能参数设定流程图。 第九图 垂足治疗电极片的摆放位置示意图。 第十图 平衡障碍治疗电极片的摆放位置示意图。 第十一图 本系统之实体配戴示意图。
地址 桃园县龟山乡乐善里十四邻长庚医护新村四○一号十楼