【CN109646798A】脑控式肢体恢复训练系统及其控制方法【专利】

脑控主被动协同刺激下肢康复训练系统研究与开发李龙飞;曹飞帆;张鑫;梁仍昊;徐光华【摘要】目的对脑控主被动协同刺激康复训练关键技术进行研究,探索解决脑卒中患者在康复训练过程中主动参与程度较低的问题.方法探索一种全新的脑控主被动协同刺激康复训练方法,集成了脑机接口、稳态运动视觉诱发电位、虚拟现实和下肢康复训练机器人等技术,通过视觉刺激效果和被动训练作用于患者中枢神经,形成信息传递的闭环回路,实现运动神经通道的协同刺激,并搭建了脑控主被动协同刺激的下肢康复训练系统.结果所有被试者都在本系统的辅助下顺利完成了实验,检测程序在信息传输率为6.82～16.11 bits/min时,系统检测的准确度为76.7％～96.7％,系统识别被试者运动意图的平均时间为6.01 s,平均识别率为82.8％.结论本系统通过脑控主被动协同训练,提高了患者的训练效率和积极主动性,具有良好的应用前景.【期刊名称】《西安交通大学学报（医学版）》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】5页(P130-133,143)【关键词】脑机接口;稳态运动视觉诱发电位;虚拟现实;下肢康复训练机器人【作者】李龙飞;曹飞帆;张鑫;梁仍昊;徐光华【作者单位】西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院,陕西西安710049【正文语种】中文【中图分类】R493我国脑卒中的发病率逐年上升，由脑卒中、脑损伤引起的偏瘫和残疾也呈上升趋势。

按照目前的发展，到2030年脑卒中所导致的全球死亡人数将达到780万，幸存患者中70%～80%(500.5～572万人口)会有不同程度的残疾[1]。

临床研究表明，科学的康复训练对脑卒中患者患侧肢体运动功能的恢复有至关重要的作用。

传统的康复治疗是以康复治疗师为主体，由治疗师对患者进行一对一的被动康复训练，康复训练效果不佳。

本技术公开了一种脑控主动下肢医疗康复训练系统，包括脑电控制器，下载于电脑内的脑控软件和肌电生物反馈仪，所述脑电控制器、脑控软件和肌电生物反馈仪之间为基于3G或4G 的无线信号连接，所述脑电控制器包括可穿戴脑电传感器和无线通讯器；所述肌电生物反馈仪包括主机以及和主机电性连接的、可和人体下肢连接的电极线；本技术在上述基础上，还公开了一种脑控主动下肢医疗康复训练系统的使用方法；本技术通过采集患者脑部信号，进行特征分析，辨别运动机能缺失患者的下肢运动意图，控制肌电生物反馈仪刺激患者下肢肌肉，完成相应下肢运动，有效地提高和恢复患者的运动机能。

技术要求1.一种脑控主动下肢医疗康复训练系统，包括脑电控制器，下载于电脑内的脑控软件和肌电生物反馈仪，所述脑电控制器、脑控软件和肌电生物反馈仪之间为基于3G或4G的无线信号连接，所述脑电控制器包括可穿戴脑电传感器和无线通讯器；其特征在于，所述肌电生物反馈仪包括主机以及和主机电性连接的、可和人体下肢连接的电极线。

2.如权利要求1所述的一种脑控主动下肢医疗康复训练系统，其特征在于，所述脑电控制器内设有思维信号模块、肌电信号模块以及陀螺仪信号模块，并且所述思维信号模块、肌电信号模块以及陀螺仪信号模块和所述脑控软件产生无线信号连接。

3.如权利要求1所述的一种脑控主动下肢医疗康复训练系统，其特征在于，其使用步骤如下：（1）首先，通过脑信号采集仪采集患者14个通道的脑电信号，通过带通滤波得到5-29Hz 的脑电信号；（2）其次，采用小波变换实现消噪，利用小波分解得到与下肢运动对应想象运动对应的小波系数，计算每个小波系数的平方、平均值和能量相对变化值，利用算法得到运动想象脑部特征；利用支持向量机来辨识患者下肢运动意图，并控制肌电生物反馈仪对患者相应下肢肌肉进行刺激，完成下肢运动康复训练。

技术说明书一种脑控主动下肢医疗康复训练系统技术领域本技术属于医疗用具技术领域，尤其涉及一种脑控主动下肢医疗康复训练系统。

专利名称：脑控式肢体恢复训练轮椅系统专利类型：发明专利
发明人：韩璧丞,程交,周承邦,孙东圣
申请号：CN201910094467.X
申请日：20190130
公开号：CN109692401A
公开日：
20190430
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种脑控式肢体恢复训练轮椅系统，包括：轮椅、第一气缸、第二气缸、用于控制第一气缸和第二气缸动作的气缸电控装置，脑电控制器、肌电生物反馈仪和计算机，脑电控制器和肌电生物反馈仪分别与计算机信号连接；脑电控制器，包括可穿戴脑电传感器和无线通讯器，无线通讯器与所述计算机信号连接；肌电生物反馈仪包括与计算机信号连接的反馈仪主机以及电连接于反馈仪主机并且用于连接人体肢体的电极片，计算机用于运行所述脑控软件以能够根据可穿戴脑电传感器检测的脑控信号控制反馈仪主机使所述电极片通电，该系统能够解决脑控式肢体恢复训练轮椅系统难以在控制电刺激时长的前提下使用户获得长久的运动锻炼的问题。

申请人：浙江强脑科技有限公司
地址：310000 浙江省杭州市余杭区余杭街道文一西路1818-2号1幢201-5室
国籍：CN
代理机构：深圳市世纪恒程知识产权代理事务所
代理人：胡海国
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专利名称：一种神经科病人用神经系统功能恢复训练装置专利类型：实用新型专利
发明人：林李柏,梁力中,罗辉,王黎明
申请号：CN201721584184.6
申请日：20171123
公开号：CN207462556U
公开日：
20180608
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种神经科病人用神经系统功能恢复训练装置，包括固定床栏和固定床面，所述固定床栏的中间安装有紧固滑槽，所述活动护栏的后方安装有固定伸缩杆，所述光杆的外侧连接有活动套筒，所述活动伸缩杆的右侧安装有显示屏，所述固定伸缩杆的下方安装有紧固螺钉，所述紧固滑槽的下方安装有支撑柱，所述液压杆的下方安装有连接板，所述固定床面的左右两侧安装有音箱，且固定床面的内部镶嵌有触碰感应器，所述紧固螺钉的前方连接有滑轮，所述固定床面的右侧安装有活动床面，且活动床面的下方设置有支撑架。

该神经科病人用神经系统功能恢复训练装置设置有液压杆，能便捷的提高活动床面的高度，方便护士或家人对病人的整理。

申请人：广东医科大学
地址：524023 广东省湛江市霞山区文明东路2号
国籍：CN
代理机构：广州粤高专利商标代理有限公司
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专利名称：基于神经靶向调控的肢体远端神经修复系统及其实现方法
专利类型：发明专利
发明人：屈云
申请号：CN201911131455.6
申请日：20191119
公开号：CN110693691A
公开日：
20200117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了基于神经靶向调控的肢体远端神经修复系统，主要解决现有技术中存在的康复式修复从近端往远端进行修复，容易造成患者的部分神经无法修复的问题。

该系统，包括对患者头皮神经进行修复的头皮康复训练装置，对患者手部神经进行修复的手部康复训练装置，对患者足部进行修复的足部康复训练装置，分别安装在头皮康复训练装置、手部康复训练装置和足部康复训练装置上的无线通信模块，以及与无线通信模块实现远程遥控的控制按钮模块。

通过上述方案，本发明达到了对脑损伤患者全部受损神经的修复，有效的解决了现有神经修复方式存在的问题。

目的，具有很高的实用价值和推广价值。

申请人：四川大学华西医院
地址：610000 四川省成都市武侯区国学巷37号
国籍：CN
代理机构：成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙)
代理人：王育信
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专利名称：一种神经系统功能恢复训练装置专利类型：实用新型专利
发明人：曾一琼
申请号：CN201921258546.1
申请日：20190805
公开号：CN210355829U
公开日：
20200421
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种神经系统功能恢复训练装置，包括座椅、底座、滑轨和滑块，座椅固定于底座上方，滑轨一端固定在底座上，另一端设有滑块；滑块左侧面和右侧面分别设有一根伸缩杆，伸缩杆倾斜设置，其较低的一端固定在滑块上，较高的一端设有脚踏板，脚踏板连接有连接绳；座椅左侧壁和右侧壁分别固定有滑轮，连接绳绕过滑轮并且另一端连接有配重装置；滑块顶部设有定位座，定位座左侧面和右侧面分别设有一个转盘，两个转盘通过穿过定位座的销轴II连接，两个转盘的外侧面分别设有把手II，把手II旋转固定在转盘上。

采用本实用新型，患者能坐在座椅上独自完成上肢和下肢的训练，安全性高，训练强度大，患者恢复效果好。

申请人：成都市龙泉驿区第一人民医院
地址：610000 四川省成都市龙泉驿区龙泉驿河3组201号
国籍：CN
代理机构：成都四合天行知识产权代理有限公司
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专利名称：一种用于神经科肢体协调的康复训练装置专利类型：发明专利
发明人：李斌
申请号：CN202011481179.9
申请日：20201216
公开号：CN112717324A
公开日：
20210430
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用于神经科肢体协调的康复训练装置，包括基板和座椅，在基板上表面的一侧开设有限位方槽，在基板上方远离限位方槽的一侧设置座椅，在座椅的底部设有限位升降机构，在基板上方远离座椅的一侧设有康复训练机构；康复训练机构包括活动横板和固定齿条，固定齿条固设在基板上，活动横板安装在限位方槽内，在限位方槽的左右两侧还开设有滑动横槽，活动横板的左右两端分别嵌合进限位方槽左右两侧开设的滑动横槽内，并能在滑动横槽内前后滑动，本发明提出的康复训练装置，能方便患者同时进行腿部、手部和颈部的康复训练，在进行手部康复训练时，能进行多种方式的手部训练，且能进行肢体协调性康复训练，其康复训练的效果好，实用性强。

申请人：成都冠禹科技有限公司
地址：611730 四川省成都市郫都区德源镇(菁蓉小镇)红旗大道北段148号
国籍：CN
代理机构：成都华飞知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：杜群芳
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专利名称：一种脑控手指伸展康复训练仪
专利类型：发明专利
发明人：赵绍晴,于传泳,郭新峰,姜博娴,吴树海申请号：CN202010295478.7
申请日：20200415
公开号：CN111467183A
公开日：
20200731
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种脑控手指伸展康复训练仪，涉及手指锻炼装置技术领域，包括手臂支撑装置、手指固定装置和主控盒，手臂支撑装置和手指固定装置安装于主控盒上；手臂支撑装置包括手臂托和导向块，手臂托的下方固定连接有手臂托导向，手臂托通过手臂托导向滑动安装于导向块上；手指固定装置安装于手臂支撑装置的前方，包括手指固定块、握板和舵机，握板上设置有四条滑轨，四条滑轨呈角度设置，手指固定块设置有四个，四个手指固定块分别滑动安装于四条滑轨上；握板可拆卸安装于舵机上，舵机驱动握板转动。

本发明实现手指四指的伸展运动和四指的分指运动，实现对患者手指的康复训练。

申请人：山东海天智能工程有限公司
地址：271000 山东省泰安市泰山区明堂路60号
国籍：CN
代理机构：北京高沃律师事务所
代理人：张德才
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专利名称：一种脑外伤病人用多功能肢体训练装置
专利类型：发明专利
发明人：苏作富,杨春鑫,高福霞,钱文立,黄秋记,马庆防,姜金荣
申请号：CN200910014309.5
申请日：20090213
公开号：CN101485608A
公开日：
20090722
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种脑外伤病人用多功能肢体训练装置，属于医疗器械装置技术领域。

从高空摔伤或交通事故造成的脑外伤病人病情重利用现有训练方式使肢体恢复活动功能非常缓慢。

该发明的技术方案为：带万向轮(4)的床架腿(1)上固定有上支撑框架(6)，角钢床架(2)固定在床架腿(1)上，几块床板(3)横放在角钢床架(2)上，扶手(5)固定在角钢床架(2)上，在上支撑框架(6)上分别固定有上左横撑(7)、上右横撑(8)、下左横撑(9)和下右横撑(10)，左滑轮(12)和右滑轮(11)分别安装在上左横撑(7)和上右横撑(8)上。

它的优点是：该装置及多功能于一身病人使用它就可实现脑功能和肢体功能的综合训练可实现快速康复。

申请人：苏作富
地址：272400 山东省济宁市嘉祥县人民医院
国籍：CN
代理机构：济南鲁科专利代理有限公司
代理人：左建华
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专利名称：一种神经系统功能恢复医疗训练装置专利类型：实用新型专利
发明人：王爱梅,王冬梅
申请号：CN201620719601.2
申请日：20160710
公开号：CN206228859U
公开日：
20170609
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体的讲，涉及一种神经系统功能恢复医疗训练装置，包括扶手、台阶，其特征是：所述扶手两端固接有两个支撑杆，所述支撑杆环套有套筒，所述套筒上设有固定螺栓一，所述套筒穿过踏板与底板固接，所述扶手内设有滑轨，所述滑轨与滑块配合，所述滑块固接有中央扶手；所述踏板上设有一组台阶，所述台阶下端与气缸的活塞杆固接，所述气缸穿过所述踏板与所述底板固接，所述台阶上部设有套板一，所述套板一与台阶侧板通过销轴连接，所述套板一内配装有伸缩版一，所述套板一上设有固定螺栓二，所述伸缩板一与所述伸缩板二通过销轴连接，所述伸缩板二与所述套板二配装，所述套板二上设有固定螺栓三。

申请人：王爱梅
地址：733000 甘肃省武威市凉州区西关街皇台路102号武威职业学院护理系内儿科教研室国籍：CN
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