本申請涉及醫(yī)療康復，具體涉及一種基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)、方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、功能性電刺激(functional?electrical?stimulation,fes)作為一種恢復或增強面肌癱瘓患者面部肌肉功能的方法，近年來受到了廣泛關(guān)注。fes技術(shù)通過電刺激手段激活癱瘓或輕癱的肌肉，以恢復患者的運動功能。

2、目前fes技術(shù)的電刺激存在無法自發(fā)運動的問題，該自發(fā)運動指的是人體在沒有外部刺激或指令的情況下，由人體內(nèi)部因素作為觸發(fā)條件而產(chǎn)生的電刺激。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請?zhí)岢隽艘环N基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)、方法及裝置，以解決目前fes技術(shù)中的電刺激存在無法自發(fā)運動的問題。

2、本申請第一方面實施例提出了一種基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括肌電采集器、控制器和刺激器；

3、所述肌電采集器，用于采集患者面部健康側(cè)上第一位點的電生理信號，以及將所述電生理信號傳輸至所述控制器；所述第一位點為所述健康側(cè)上多個第一面部肌肉位點中的任意一個；

4、所述控制器，用于對所述電生理信號進行解碼分析得到刺激參數(shù)，以及將所述刺激參數(shù)傳輸至所述刺激器；所述刺激參數(shù)包括刺激強度、脈沖寬度和刺激時機；

5、所述刺激器，用于根據(jù)所述刺激參數(shù)對患者面部癱瘓側(cè)上的第二位點施加電刺激；所述癱瘓側(cè)上的多個第二面部肌肉位點和所述多個第一面部肌肉位點一一對應，所述第二位點為所述多個第二面部肌肉位點中與所述第一位點對應的第二面部肌肉位點。

6、本申請實施例通過在患者面部癱瘓側(cè)設(shè)置肌電采集器，在患者面部健康側(cè)設(shè)置刺激器，以及通過控制器對電生理信號進行解碼分析得到刺激參數(shù)，將刺激參數(shù)傳輸至刺激器，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)面部肌肉運動進行自發(fā)性的電刺激，從而有助于健康側(cè)和癱瘓側(cè)的同步康復。

7、在本申請實施例中，所述控制器，還用于對所述電生理信號進行預處理，所述預處理包括過濾低頻噪聲和直流分量、消除電源頻率干擾；對預處理后的電生理信號進行特征提取，得到多個時域特征；根據(jù)所述多個時域特征以及訓練好的高斯混合模型確定所述刺激時機。

8、在本申請實施例中，所述控制器，還用于針對刺激周期內(nèi)的多個刺激時機中的任意一個刺激時機，將所述刺激時機，以及與所述刺激時機對應的刺激強度和脈沖寬度編碼至刺激指令的同一個字節(jié)中；所述刺激指令包括多個字節(jié)；將所述刺激指令打包得到藍牙包，并通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給所述刺激器。

9、在本申請實施例中，所述肌電采集器包括多個信號采集電極，每個信號采集電極設(shè)置在患者面部健康側(cè)的相應第一面部肌肉位點上，所述多個信號采集電極和所述多個第一面部肌肉位點一一對應。

10、在本申請實施例中，所述刺激器包括多個刺激電極，每個刺激電極設(shè)置在患者面部癱瘓側(cè)的相應第二面部肌肉位點上，所述多個刺激電極和所述多個第二面部肌肉位點一一對應。

11、在本申請實施例中，所述第一面部肌肉位點包括患者面部健康側(cè)的額肌位點、眼輪匝肌位點、顴肌位點和口輪匝肌位點；所述第二面部肌肉位點包括患者面部癱瘓側(cè)的額肌位點、眼輪匝肌位點、顴肌位點和口輪匝肌位點。

12、本申請第二方面的實施例提供了一種基于面部肌肉的電生理評估和電刺激方法，所述方法應用于上述第一方面的實施例所述基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)中的控制器；所述方法包括：

13、接收來自肌電采集器的電生理信號，所述電生理信號是指表征患者面部健康側(cè)上的第一位點的電生理信號；所述第一位點為所述健康側(cè)上多個第一面部肌肉位點中的任意一個；

14、對所述電生理信號進行解碼分析得到刺激參數(shù)，所述刺激參數(shù)包括刺激強度、脈沖寬度和刺激時機；

15、將所述刺激參數(shù)傳輸至所述刺激器，以使所述刺激器根據(jù)所述刺激參數(shù)對患者面部癱瘓側(cè)上的第二位點施加電刺激；所述癱瘓側(cè)上的多個第二面部肌肉位點和所述多個第一面部肌肉位點一一對應，所述第二位點為所述多個第二面部肌肉位點中與所述第一位點對應的第二面部肌肉位點。

16、本申請第三方面的實施例提供了一種基于面部肌肉的電生理評估和電刺激裝置，包括：

17、信號接收模塊，用于接收來自肌電采集器的電生理信號，所述電生理信號是指表征患者面部健康側(cè)上的第一位點的電生理信號；所述第一位點為所述健康側(cè)上多個第一面部肌肉位點中的任意一個；

18、信號解碼模塊，用于對所述電生理信號進行解碼分析得到刺激參數(shù)，所述刺激參數(shù)包括刺激強度、脈沖寬度和刺激時機；

19、刺激模塊，用于將所述刺激參數(shù)傳輸至所述刺激器，以使所述刺激器根據(jù)所述刺激參數(shù)對患者面部癱瘓側(cè)上的第二位點施加電刺激；所述癱瘓側(cè)上的多個第二面部肌肉位點和所述多個第一面部肌肉位點一一對應，所述第二位點為所述多個第二面部肌肉位點中與所述第一位點對應的第二面部肌肉位點。

20、本申請第三方面的實施例提供了一種計算機設(shè)備，該計算機設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器和所述處理器之間互相通信連接，所述存儲器中存儲有計算機指令，所述處理器通過執(zhí)行所述計算機指令，從而執(zhí)行上述第二方面所述的基于面部肌肉的電生理評估和電刺激方法。

21、本申請第四方面的實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機指令，所述計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第二方面所述的基于面部肌肉的電生理評估和電刺激方法。

22、本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變的明顯，或通過本申請的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括肌電采集器、控制器和刺激器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器，還用于對所述電生理信號進行預處理，所述預處理包括過濾低頻噪聲和直流分量、消除電源頻率干擾；對預處理后的電生理信號進行特征提取，得到多個時域特征；根據(jù)所述多個時域特征以及訓練好的高斯混合模型確定所述刺激時機。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器，還用于針對刺激周期內(nèi)的多個刺激時機中的任意一個刺激時機，將所述刺激時機，以及與所述刺激時機對應的刺激強度和脈沖寬度編碼至刺激指令的同一個字節(jié)中；所述刺激指令包括多個字節(jié)；將所述刺激指令打包得到藍牙包，并通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給所述刺激器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述肌電采集器包括多個信號采集電極，每個信號采集電極設(shè)置在患者面部健康側(cè)的相應第一面部肌肉位點上，所述多個信號采集電極和所述多個第一面部肌肉位點一一對應。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述刺激器包括多個刺激電極，每個刺激電極設(shè)置在患者面部癱瘓側(cè)的相應第二面部肌肉位點上，所述多個刺激電極和所述多個第二面部肌肉位點一一對應。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述第一面部肌肉位點包括患者面部健康側(cè)的額肌位點、眼輪匝肌位點、顴肌位點和口輪匝肌位點；所述第二面部肌肉位點包括患者面部癱瘓側(cè)的額肌位點、眼輪匝肌位點、顴肌位點和口輪匝肌位點。

7.一種基于面部肌肉的電生理評估和電刺激方法，其特征在于，所述方法應用于權(quán)利要求1-6中任意一項所述基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)中的控制器；所述方法包括：

8.一種基于面部肌肉的電生理評估和電刺激裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種計算機設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機指令，所述計算機指令用于使計算機執(zhí)行權(quán)利要求7所述的基于面部肌肉的電生理評估和電刺激方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)岢鲆环N基于面部肌肉的電生理評估和電刺激系統(tǒng)、方法及裝置，該系統(tǒng)包括肌電采集器、控制器和刺激器；肌電采集器，用于采集患者面部健康側(cè)上第一位點的電生理信號，以及將電生理信號傳輸至控制器；第一位點為健康側(cè)上多個第一面部肌肉位點中的任意一個；控制器，用于對電生理信號進行解碼分析得到刺激參數(shù)，將刺激參數(shù)傳輸至刺激器；刺激器，用于根據(jù)刺激參數(shù)對患者面部癱瘓側(cè)上的第二位點施加電刺激；癱瘓側(cè)上的多個第二面部肌肉位點和多個第一面部肌肉位點一一對應，第二位點為多個第二面部肌肉位點中與第一位點對應的第二面部肌肉位點。本申請實施例能夠根據(jù)面部肌肉運動進行自發(fā)性的電刺激，從而有助于健康側(cè)和癱瘓側(cè)的同步康復。

技術(shù)研發(fā)人員：馮新紅,張沕琳,柳泱,鄭肖肖,張宇尊,李秀麗,劉宏靜,陳靜,祁光菊
受保護的技術(shù)使用者：清華大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15