用于功能性电刺激的装置和系统

技术领域

本发明涉及功能性电刺激(FES)的领域，并且尤其涉及用于通过末梢神经的电刺激对瘫痪或受伤害的身体部分的外部激活(诸如，用于治疗下垂足障碍和/或手部功能障碍)的设备。

背景技术

神经损伤或障碍(诸如，中风、脊髓损伤或脑瘫)尤其一般引起身体部分的完全或部分瘫痪。尽管肌肉可连接到中枢神经系统(CNS)，肌肉还是可能在功能上瘫痪。功能性电刺激(FES)是这样的技术：使用低能量电脉冲来人为地生成肌肉收缩，以便在由于这样的损伤而已瘫痪的个体中产生身体节段移动和运动功能，诸如，抓握或步行。

存在用于基于FES通过末梢神经的刺激对瘫痪的身体部分的外部激活的设备。例如，EP2519312B1公开了设计成被使用者穿戴的袖套(sleeve)。该袖套包括：具有多垫式电极的刺激层，其配置成与使用者的皮肤接触；和与刺激层相反并且与其重叠的激活层，其由用于激活/停用刺激层的对应的垫的压力传感器构成。

神经障碍的常见的后果被称为下垂足(drop-foot)。下垂足指不能或难以进行背屈移动或脚踝，并且是大脑、运动神经以及腿部肌肉之间的连通路径的中断或隔断的结果。FES装置的使用已被报告为使下垂足患者能够作为接近自然步态周期的部分而周期性地抬起他们的足部。WO2015188889A1公开了用于校正下垂足的功能性电刺激装置和方法。所公开的装置包括设计成放置于遭受下垂足的使用者的腿部上的服饰。设计成与使用者的皮肤接触的多个电极垫集成到服饰中。具有用于选择性地刺激电极垫的刺激部件的壳体附接到服饰。

在US5643332A中公开了另一种FES装置。该FES装置由以可伸展的材料制作的可安装于肢体上的带状件构成。阴极电极和阳极电极利用传导性的扣接连接器附接到带状件。一旦电极的视觉上的放置由技术人员或临床医师确定，孔则被挤压穿过带状件，并且，电极穿过对应的孔而配合。为了将该装置正确地定位于使用者的腿部上，金属板以使得金属板可弯曲成适形于胫骨的前部位置的方式固定到带状件。一旦弯曲，板则能够可重复地位于胫骨上。

然而，使用者可能在使用该装置的方面有困难，不仅因为它要求技术人员或临床医师在场以确定两个电极的最佳位置，而且因为依赖于弯曲金属板来确定该装置在使用者的腿部上的正确位置可能导致该装置的不正确的定位，因为，弯曲金属板可配合于使用者的腿部的不同位置中，仅一个为最佳的。

发明内容

常规的功能性电刺激装置的缺点通过本发明而解决，本发明提供一种即使对于已遭受神经损伤的人也非常容易使用的功能性电刺激装置。

本公开的功能性电刺激装置是设计成向由于中枢神经系统疾病或损伤而在移动肢体的方面有困难的人提供运动功能的康复装置。在使用者的移动或活动期间，该装置对受影响的肢体的运动神经电刺激，以实现对应的功能，使得使用者改进他/她的活动。功能性电刺激还可增强运动再学习、使肌肉强健、防止或推迟肌肉萎缩、增大局部血流量和/或维持/增大运动范围。在特定实施例中，用于功能性电刺激的装置向遭受下垂足的人提供脚踝的足背屈(dorsal flexion)和跖屈(plantar flexion)。在训练步态期间，该装置对受影响的腿部的运动神经电刺激，以实现足部的足背屈和跖屈，使得使用者改进他的步态。在另一特定实施例中，用于功能性电刺激的装置提供膝盖的屈曲和伸展。在另一特定实施例中，用于功能性电刺激的装置向遭受移动手臂和前臂的方面的困难的人提供肘部的屈曲和伸展。在肘部的屈曲和伸展期间，该装置对二头肌和三头肌的运动神经电刺激。在另一特定实施例中，用于功能性电刺激的装置提供手腕的屈曲和伸展以及手指的独立的屈曲和伸展。在手腕和手指的屈曲和伸展期间，该装置对相对应的肌肉群电刺激。

在本发明的第一方面中，提供了一种用于功能性电刺激的装置。该装置包括：服饰，诸如纺织品或织物服饰，其可安装于使用者的身体部分上；组件，其包括插座和电极或电极贴片；以及刺激器。电极或电极贴片具有多个电极垫。电极垫实施在电极或电极贴片上或嵌入于电极或电极贴片中。多个电极垫包括至少一个激活电极垫(active electrodepad,有时称为活性电极垫)和至少一个返回电极垫( return electrode pad,有时称为回流电极垫)。刺激器包括用于控制将向多个电极垫中的至少一些提供的刺激电信号的激活/停用的部件。在该装置的使用中，电极或电极贴片的表面沿着服饰的内表面铺设，而电极或电极贴片的相反的表面优选地借助于皮肤-电极水凝胶接口来与使用者的皮肤接触。服饰限定配置成接纳插座的中空区域。插座配置成容纳刺激器。在该装置的使用中，电极的第一部分与服饰的内表面接触，电极的电极垫位于相对于服饰的固定位置中，并且，电极的第二部分与插座的表面接触，以便接收由刺激器传递的刺激电信号。也就是说，在中空区域接纳插座时，电极或电极贴片和被包括于其中的电极垫设置于相对于服饰的固定位置中。

在本发明的实施例中，服饰具有用于使服饰紧固到使用者的身体部分或围绕使用者的身体部分紧固的扣紧部件。

在本发明的实施例中，电极包括电极垫实施在其上的基底。

在本发明的实施例中，电极包括设置于电极垫的旨在与使用者的皮肤接触的表面上的传导性层。

在电极或电极贴片的一些区域(诸如，配置成与插座接触的区域)中，电极贴片可具有诸如胶之类的粘附剂膜，以便保证对插座的适当粘附并且防止在电极贴片与插座之间的相对移动。

在本发明的实施例中，包括电极和插座的组件是可再使用的。

在本发明的实施例中，用于控制将向所述多个电极垫中的至少一些提供的刺激电信号的激活/停用的被包括在刺激器中的部件是用于生成电子模式的电子部件。

在本发明的实施例中，在该装置的使用中，刺激器牢固地联接到插座，插座和刺激器具有用于使插座和刺激器机械地固定于单个位置中的机械部件。

在本发明的实施例中，插座是无误差的，插座具有用于保证刺激器不可在刺激器未容纳于插座中时被开启的部件。

在本发明的实施例中，服饰的外表面具有用于使该装置相对于该装置放置于其上的、使用者的身体部分而对准的被丝网印刷的标记。

在本发明的实施例中，服饰是无误差的，服饰的表面配置成具有设置于其上的电极，所述表面具有被丝网印刷的电极垫的形状。

在本发明的实施例中，服饰具有左-右指示，以便使得电极是否已正确地定位更明显。

在本发明的实施例中，服饰由多个部分制作，其中的每个在该装置的使用中形成围绕使用者的手臂的环；其中，服饰具有多个部分共有的区域，并且，每个部分具有独立于所述多个部分中的其它部分的舌状部或伸长部分的舌状部或伸长部分。

在本发明的第二方面中，提供了一种用于功能性电刺激的系统。该系统包括：已经公开的装置；和传感器，其配置成定位于使用者的所述身体部分上或定位成接近使用者的所述身体部分，传感器配置成在该系统的使用中测量在移动期间的信息并且发射将被包括在该装置中的刺激器接收并且处理的指示该信息的传感器信号。刺激器根据由传感器提供的传感器信号而控制将向所述多个电极垫中的至少一些提供的刺激电信号的激活/停用。

在本发明的实施例中，刺激器和传感器通过无线连接而连接。

在本发明的实施例中，该系统进一步包括用于控制该装置的操作的控制部件，控制部件嵌入于具有处理部件的电子装置中，控制部件包括用于控制并且配置该装置的执行的计算机程序、软件或应用，控制部件通过无线协议而与被包括在该装置中的刺激器通信。也就是说，在控制部件中，运行计算机程序、软件或应用，以便控制并且配置功能性电刺激的参数和执行。控制部件可体现为从个人计算机、平板电脑、智能手机或包括能够执行对应的应用或计算机程序或软件的处理部件的任何其它电子装置运行或在其中运行的应用、计算机程序或软件。

该装置和该系统两者的设计是模块化的。这意味着，该装置和/或系统的每个模块或元件与其余的模块或元件分开地且独立地设计，同时它们彼此兼容。因此，维护、设计、认证等等的成本、以及新产品的上市时间显著地减少。结果，更容易继续单独地开发每个模块，从而始终维持在它们之间的兼容性。

另外，刺激器和插座对于旨在使身体的任何部分康复的任何装置或系统而言是唯一的(通用的)。不同的电极即使旨在用于不同的身体节段也利用唯一的插座来传递。因此，通过选取利用通用插座传递的正确电极贴片和与来自身体的另一部分的康复套件一起购买的刺激器，可再次使用刺激器。

另外，具有完全地模块化的系统使得用以刺激其它身体部分或肌肉群的未来产品的开发简化。将足够的是，设计电极或电极贴片、适合电极贴片应当定位于其中的部位的形状的服饰以及所要求的(一个或多个)软件应用和刺激模式，使得电极贴片的区域放置于某些解剖学上的点(神经支配点/在对应的神经上方)处，以便容易配置。刺激器将不要求进一步的开发，因为，刺激器包含的软件允许刺激器以非常灵活的方式配置。插座也将不要求进一步的开发。

本发明的额外的优点和特征将从跟随并且将尤其在所附权利要求中指出的细节描述中变得明显。

附图说明

为了完成描述并且为了提供本发明的更好的理解，提供了一组附图。所述附图形成描述的整体部分并且图示本发明的实施例，该实施例不应当被解释为限制本发明的范围，而是仅仅被解释为可如何实施本发明的示例。附图包括以下图例：

图1A显示根据本发明的可能的实施方式的用于功能性电刺激的装置的分解图。图1B显示图1A的装置在组装并且安装于使用者的腿部上时的视图。图1C显示根据本发明的可能的实施方式的用于前臂的功能性电刺激的装置在组装并且安装于使用者的手臂上时的视图。

图2A显示根据本发明的可能的实施方式的包括电极和插座的组件，其中，电极进而包括多个电极垫。图2B显示图2A的组件的不同视图。图2C显示可被包括在根据本发明的组件中的电极或电极贴片的两个示例。

图3显示根据本发明的可能的实施方式的传感器和用以使传感器附接的固定部件。

图4以示意性的形式显示根据本发明的可能的实施方式的用于功能性电刺激的系统，该系统包括用于功能性电刺激的装置、传感器以及控制部件。

图5A和图5B显示根据本发明的可能的实施方式的被包括在用于功能性电刺激的装置中的刺激器的侧视图。在图5A中，还示意性地示出了刺激器可附接到其的插座。

图6A和图6B显示根据本发明的可能的实施方式的在插座与刺激器之间的联接。在图6A中，两个元件还未被联接。在图6B中，两个元件已被联接，并且，插座中的凹陷部与刺激器中的突出部配合。

图7显示根据本发明的可能的实施方式的在插座的内表面上的突出部，在刺激器容纳于插座中时，该突出部匹配刺激器中的开关。

图8A和图8B显示根据本发明的可能的实施方式的用于功能性电刺激的装置的服饰的相应的内视图和外视图。图8A和图8B中所显示的服饰旨在放置于使用者的腿部上。图8C显示用于前臂的功能性电刺激的装置的服饰的视图，该服饰具有由安装于其中的电极和插座形成的组件，如图1C中所显示的那样。图8D显示位于将被使用者穿戴的位置中的图8C的服饰和组件。

图9显示根据本发明的可能的实施方式的用于功能性电刺激的装置的服饰的分解图。

具体实施方式

图1A显示根据本发明的可能的实施方式的用于功能性电刺激的装置100的分解图。该实施例的装置100具有若干模块或元件。装置100不要求电线。

装置100的第一元件是服饰10，诸如纺织品或织物服饰。由于装置100不需要电线，因而服饰10能够以适于使用者的身体或肢体的形状的柔性材料或织物制造。这使定位和/或穿戴装置100的过程非常容易。换而言之，服饰10以人体工学方式设计并且制造。人体工学的服饰10还有助于增强患者的自主性，患者甚至可用单手或至少在不需要外部帮助的情况下穿上它。服饰10优选地由透气材料制作。在装置100的使用中，如接下来所公开的，包括电极9和插座8的组件20附接到服饰10，其以允许以仅仅一种可能的方式对组装的装置100定位的方式设计；由此促进装置100的使用。在本发明的实施例中，服饰10具有例如位于其端部处的扣紧部件，以用于使服饰围绕使用者的身体节段(前臂、上臂、大腿、小腿等等)紧固。例如，在装置100用于刺激足部或手部功能时，服饰10能够以环的形式使装置100分别围绕使用者的小腿或前臂紧固。

装置100的第二元件是具有插座8和电极或电极贴片9的组件20。电极或电极贴片9此外包括多个电极垫91。因此，电极或电极贴片9是多垫式电极。电极9设计成附接到服饰10或与服饰10接触，因而在静止或固定状态下以这样的方式由服饰10承载，即使得被包括在电极9中的电极垫91设置于服饰10的固定位置上。插座8提供用以接纳刺激器并且保持电极9机械地附接到刺激器并且电附接到刺激器的物理接口。在服饰10被使用者穿戴时，电极垫91优选地借助于充当皮肤与电极垫91之间的接口的水凝胶层来与使用者的皮肤接触。取决于身体将被刺激的部分，电极或电极贴片9可为伸长的。

电极9由设置成分层配置的不同元件制作。在下层中，电极9具有可由塑料材料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰胺(polyamide))制作的基底。基底还可为基于硅树脂(silicone)的基底。基底还可由非编织织物制作。电极垫91限定于基底上。电极垫91由传导性材料制作。例如，电极垫91可由金属(诸如，铜、金或银)制作。在其它实施例中，电极垫91可由石墨制作。电极垫91可借助于生物相容性墨(诸如，银墨、石墨墨或不同的传导性材料的墨的组合)印刷。

电极9可包括旨在与使用者的皮肤接触的设置成覆盖电极垫91的传导性凝胶、诸如水凝胶。更尤其地，传导性凝胶可设置于限定电极垫91的层(诸如，墨层)上，因此设置于电极垫与使用者的皮肤之间。传导性凝胶具有作为电极垫91与皮肤之间的接口的功能。覆盖电极垫的传导性凝胶层可被保护层覆盖。在设计成与插座8接触的电极的基底的表面上，可设置有本底粘附剂层。例如由塑料材料(诸如，PET)制作的膜(诸如，释放衬底膜(film ofrelease liner))覆盖用粘附剂浸渍的表面。该膜在使电极9的基底的对应的部分位于插座8的相应的表面上之前被移除。电极9还可具有绝缘层(诸如介电层)以用于保证仅电极垫91可与使用者的皮肤进行电接触。

电极垫91在使用者的身体部分上以及因此在承载具有电极垫的电极的服饰10上的最佳放置由帮助患者的技术人员或临床医师确定。插座8用于容纳装置100的另一元件、尤其刺激器1。服饰10(诸如，纺织品或织物服饰)限定与插座8基本上相同的大小和形状的中空区域60。该中空区域设计成接纳插座8。因而，如例如在图1A中显示的，在组件20以使得电极9与服饰10的内表面重叠的方式与服饰10放在一起时，插座8穿过服饰10的中空区域60显现，从而使得插座8准备好接纳刺激器1。

多个电极垫91包括至少一个激活电极垫和至少一个返回电极垫。返回电极垫通常大于激活电极垫。在特定实施例中，存在限定为返回电极垫的高达8个电极垫和限定为激活电极垫的高达32个电极垫。例如，在用于使足部康复的装置中，可使用16个激活电极垫和4个返回电极垫；并且，在用于使手部康复的装置中，可使用32个激活电极垫和8个返回电极垫。

图2A显示根据本发明的可能的实施方式的组件20，其包括插座8和伸长电极9，伸长电极9进而包括多个电极垫91，例如以为了使用在用于使足部康复的装置中。图2B显示组件20的不同视图(后视图)。插座8是电极9固定(例如，胶合)到其的刚性或半刚性壳体。插座8和电极9彼此牢牢地固定，从而形成单个部分，因而给装置100提供这样的表面，即该表面准备好保证还未公开的从刺激器突出的引脚将与沉积于电极9的基底上的由例如传导性墨制作的传导性路径接触。插座8可由任何刚性或半刚性材料(诸如，塑料)制作。插座8具有狭槽，电极9以这样的方式穿过该狭槽，即以使得电极9不具有电极垫91的部分可在穿过狭槽并且粘附到插座8的内表面(也就是说，插座的配置成接纳刺激器1的表面)之后弯曲。图2A显示电极9的已经弯曲并且粘附到插座8的所提及的部分。图2C显示两个电极9A、9B，两个电极9A、9B设计成固定到相应的插座，以便集成根据本发明的实施例的组件。朝向左，显示了使用在装置100中以为了刺激右腿的电极9A。朝向右，显示了使用在装置100中以为了刺激左腿的电极9B。在两个示例中，电极具有绝缘层92。在基底上制作或沉积的电极垫91利用水凝胶层来覆盖。以参考编号921提及电极9A、9B的配置成插入通过在插座8中制作的狭槽并且弯曲并且粘附到插座8的部分。还显示了使电极垫91与部分921的不同位置连接的例如以传导性墨制作的诸如银或石墨路径之类的传导性路径93。在装置100的使用中，在刺激器1联接到插座8时，刺激器1的输出引脚33电连接到电极9、9A、9B的传导性路径93，并且因此电连接到相应的电极垫91。每个部分921还可具有设计成接纳插座8的相应的标志物的多个孔95，如将参考图7公开的那样。孔95可有助于部分921在插座8的对应的表面上的正确定位。如稍后将公开的，可存在使插座中的突出部能够显现的另一孔，例如，较大的一个孔96。

覆盖电极垫91的水凝胶层可在使用电极9之前被保护层覆盖以为了保护水凝胶。保护层保护水凝胶层，并且在其未正被使用者使用时防止外部污垢损坏水凝胶。在本发明的实施例中，电极垫91允许受控制(在空间和时间上)的电流在激活电极垫与返回电极垫之间流动。在最小的配置中，电极9包括至少两个电极垫91(一个激活电极垫和一个返回电极垫)。图2A和图2B显示将在用于刺激腿部的装置中使用的电极垫91的可能的设计，在其中在电极9的第一部分中存在两排电极垫91(每排具有八个激活电极垫)和四个较大的返回电极垫。电极垫91的第一部分位于插座8的一侧处，而电极垫91的第二部分位于插座8的相反侧处。该配置取决于系统的应用而变化。例如，为了刺激手部功能，激活电极垫和返回电极垫两者可分布于形成电极9的整个基底上。在装置100的使用中，电极垫91可同时地(同步情况)或相继地(异步情况)被激活。在本发明的实施例中，电极垫91是带有圆形边缘的矩形，以使所谓的边缘效应(电极边缘处的高电流密度)最小化。替代地可利用其它任意的形状和数量的电极垫91。垫的大小和形状选取成以便产生舒适的但也有选择性的刺激。由电极9和插座8形成的组件20是可再使用的。在它的使用之后，推荐的是，使电极9从服饰10分离，并且利用保护膜来覆盖水凝胶层，该保护膜已被移除，以便将电极9设置到皮肤。

装置100的第三元件是刺激器1。刺激器1是装置100的单独的部分，并且设计成容纳于插座8中。在图5A-5B中显示根据本发明的可能的实施例的刺激器1。刺激器1生成将从电极9的多个电极垫91通过至少一个电极垫91转移到使用者的皮肤的电脉冲。刺激器1包括生成不同的刺激模式(诸如，脉冲模式)所要求的电子部件，如由控制应用所命令的那样。刺激器1基于存储于存储器部件中并且在处理部件中执行的控制算法而执行对刺激的参数和传递的控制。刺激控制是实时的。在装置100的使用中，刺激器1生成通过对应的输出引脚33转移到电极9的电脉冲。尤其，在装置100的使用中，输出引脚33电连接到印刷于电极9、9A、9B的基底上的传导性路径93，并且因此电连接到相应的电极垫91。被包括在刺激器1中的电子部件以及将转移到使用者的皮肤的电脉冲的模式处于本发明的范围之外。

另外，嵌入于被包括在刺激器1中的电子部件中(例如，嵌入于被包括在刺激器1中的处理部件中)的固件或软件并非特定于用于例如从外部装置(诸如，智能手机、平板电脑等等)控制装置100的应用、计算机程序或软件。换而言之，刺激器1是使得开发新的控制应用相对容易的通用刺激器。刺激器1可以引起具有某些特性或参数(诸如，频率、脉冲宽度、幅度、补偿、持续时间等等)的电脉冲。刺激器1中的固件具有用于建立那些参数中的一个或若干的值的命令。因此，刺激器1对装置100的具体使用(诸如，足部、腿部、手部、前臂、背部……的康复)显而易见，因为，装置100的使用由模块的其它元件(诸如，电极9、服饰10)以及控制装置100的使用的软件应用或计算机程序确定。

图1B显示当不同的元件10、20、1已被组装时的图1A的装置100。尤其，所显示的装置100安装于使用者的腿部上。装置100如下面那样地组装：首先，包括电极9和插座8的组件20组装到服饰10或设置于服饰10上。这通过在组件20的插座8被由服饰10限定的中空区域60接纳时将电极9的表面沿着服饰10的内表面设置完成。换而言之，插座8穿过服饰10的中空区域60显现。在中空区域60接纳插座8时，被包括在电极9中的电极垫91设置于相对于服饰10的固定位置中。插座8然后接纳联接或附接到插座8的刺激器1。在装置100的使用中，电极9的不与服饰10接触的表面优选地借助于充当电极垫-皮肤接口的水凝胶层来与使用者的皮肤接触。因此，被包括在电极9中的电极垫91与使用者的皮肤接触。被包括在刺激器1中的电子部件控制将通过电极垫91向使用者的皮肤提供的刺激电信号的激活/停用。图1C显示当组装并且安装于使用者的手臂上时的根据本发明的可能的实施方式的在使用者的手部的情况下的用于功能性电刺激的另一装置101的视图。

用于功能性电刺激的装置100、101是用于功能性电刺激的系统的部分。该系统除了装置100、101之外还包括用于测量身体部位或肢体的运动并且检测不同的运动阶段的传感器30。图3显示根据本发明的可能的实施方式的传感器30和用以附接传感器30的固定部件16。例如，如果装置100如图1B中所显示的装置的情况那样设计成用于帮助遭受下垂足的人，并且因此，该装置提供脚踝的足背屈和跖屈，则传感器30测量对应的足部的不同移动并且检测不同的步态阶段。因而，在训练步态期间，装置100对受影响的腿部的运动神经电刺激，以实现足部的足背屈和跖屈，使得使用者改进他/她的步态。换而言之，传感器30测量加速度、角速度和取向数据并且处理它们并且对刺激器1发送刺激命令以及数据，例如用于确定通过电极垫91发射电脉冲的开始和结束或以激活/停用刺激模式，因而响应于身体移动的阶段而刺激肌肉。

可用作传感器30的传感器的非限制性示例是惯性传感器，诸如，惯性MEMS传感器或惯性测量单元(IMU)、加速度计、陀螺仪、磁力计或任何其它合适的传感器。使用至少一个传感器30。所述至少一个传感器30配置成在系统的使用中测量在移动期间(例如，在步行期间或在手臂或手部运动期间，视情况而定)采集的数据、处理所采集的数据并且将指示移动的传感器信号传送到刺激器1。由传感器采集的数据容许传感器30在其中该系统用于校正下垂足的示例中运算在使用者正步行时的足部轨迹和步态阶段或在其它示例中运算其它身体部分(诸如，手部或手臂)的轨迹。在该装置用于治疗下垂足时，传感器30优选地位于足部上。与图3中所显示的一个传感器不同的传感器的其它设计可用于诸如手部之类的其它身体部分。

在本发明的实施例中，传感器30借助于固定部件16(诸如，夹具、夹头或任何其它合适的附接部件)来附接到待康复的部位或肢体。传感器30可具有ON/OFF按钮或开关15。它还可具有功率指示器13，也就是说，可用连接的指示器。功率指示器13可为灯光指示器，诸如LED。传感器30还可具有电池指示器14，诸如灯光指示器，例如LED。传感器30借助于通信协议来连接到刺激器1。传感器30与刺激器1之间的连接优选地为无线的，诸如蓝牙、Wi-Fi或RFID。

传感器30具有不同功能：在校准期间，它通知刺激器1给定的身体部位(足部、手部等)正如何移动。在该系统的正常使用期间，它确定刺激的起始和结束(offset)。它确定何时开始刺激和何时停止刺激。在该系统的正常使用期间，它记录并且评价使用者的移动，并且获得关于速率、对称性、轨迹精度等等的重要信息。在另一种操作模式下，传感器30可将ON/OFF按钮15用作外部触发按钮，以确定刺激的起始/结束。这可例如在该移动并非足够精确的情况下使用，在此情况下，治疗师或临床医师可按压ON/OFF按钮15，以便开始或停止刺激。

除了装置100、101和传感器30之外，该系统还包括用于控制装置100、101的操作的控制部件。控制部件可嵌入于具有处理部件的任何电子装置(诸如远程电子装置，例如个人计算机、平板电脑、智能手机或蓝牙适配器等等)中。控制部件包括用于控制并且配置功能性电刺激装置100、101的执行的计算机程序、软件或应用。具有非专有通信使得该系统能够连接到任何电子装置。这容许在不改变装置100、101的固件的情况下以快速方式在任何常规的平台或操作系统(诸如，Android、iOs、Windows或任何其它)中开发软件应用。换而言之，为了生成新程序，没必要开发新固件，而是仅仅开发新应用或将具有新康复协议的新窗口添加到现有的应用。图4以示意性的形式显示系统400，系统400包括装置100、101、可通过无线接口而连接到装置100、101的传感器30和控制部件50。尤其，控制部件50连接到刺激器1。在本发明的其它实施例中，传感器30可具有与控制部件50(未在图4中显示)的直接通信。控制部件50具有可通过不同接口(诸如，命令行接口(CLI))、不同应用(诸如，Android应用、桌面或其它)更新或替换的控制软件。

因而，被包括在装置100、101中的刺激器1可通过无线协议而与外部装置、诸如智能手机、平板电脑或PC通信，该外部装置包括控制部件、诸如使用者应用，刺激过程可由该控制部件控制。通过无线连接，使用者他/她本身或治疗师可设定具体刺激参数、发起刺激协议(其正在刺激器上运行)并且观察刺激执行。例如在使用者请求时，刺激器1负责实时控制和传递这样的刺激的电脉冲到电极9的电极垫91，即该刺激基于存储于存储器部件中(例如，在被包括在刺激器1中的存储器中)并且在处理部件中执行的控制算法。通过刺激器1，该装置可被接通和切断，并且，如总体刺激强度那样的一些刺激参数可被调整。在刺激器1处生成的电脉冲通过对应的输出引脚33而转移到电极垫91。例如，每个刺激模式包括电极9的电极垫中的一组(至少一个)激活电极垫91，其中，每个激活电极垫被赋予合适的刺激脉冲幅度、频率、脉冲宽度等等。每个刺激模式还包括在相继的电极垫激活之间的具体的时延。基于由定位于患者的局部麻痹的身体部分(例如，腿部或足部)上的传感器30采集的信息，本公开的系统能够在使用该系统期间(也就是说，在使用者正移动待康复的身体部分时)改变刺激模式。

转回到刺激器1，图5A和图5B显示根据本发明的实施例的一种刺激器的相应的侧视图。图5A是刺激器1的前部部分的侧视图，而图5B是刺激器的后部部分的侧视图。图5A还示意性地显示配置成在该装置的使用中容纳刺激器1的插座8。刺激器1是容纳用于生成将向电极9的电极垫91提供的电脉冲的处理部件的紧凑的盒。刺激器1能够生成的参数的值取决于处理部件和嵌入于其中的固件，并且处于本公开的范围之外。作为示例，所提供的脉冲的幅度可在0-100 mA之间变化，所提供的脉冲的频率可在0-100 Hz之间变化，并且，所提供的脉冲的持续时间可在0-700 µs之间变化。另外，刺激器能够控制大量的电极垫91。例如，在用于使足部康复的装置中，刺激器可控制高达16个激活电极垫和4个返回电极垫，而在用于使手部康复的装置中，刺激器可控制高达32个激活电极垫和8个返回电极垫。刺激器可提供两相对称信号或经补偿的两相信号。刺激器1可具有ON/OFF按钮或开关6。刺激器1还可具有电池指示器2，诸如灯光指示器，例如LED。刺激器还可具有功率及连接性指示器3，也就是说，可用连接和功率的指示器。该指示器3可为灯光指示器，诸如LED。刺激器还可具有刺激指示器4，诸如灯光指示器，例如LED。刺激器还可具有用于提高正被应用的刺激的强度的按钮5和用于降低正被应用的刺激的强度的按钮7。在按压该按钮时，可发射声响信号。出于诸如电池再充电和/或软件更新之类的不同目的，刺激器1可具有输入/输出端口或连接器31，诸如微型USB端口。刺激器1借助于通信协议来连接到电子装置，从而实施控制部件50。在刺激器1与电子装置(控制部件50)之间的连接优选地为无线的，诸如蓝牙、Wi-Fi或RFID。

在刺激器1与插座8之间的机械联接或附接牢固地并且易于实施。一方面，插座8和刺激器1具有用于使插座8和刺激器1机械地固定于单个位置中的机械部件。在所显示的实施例中，刺激器1具有配置成匹配插座8中的对应的凹陷部81、82(参见例如图1或图5A)的两个凸缘17、18(参见例如图5A)。此外，插座8具有配置成匹配刺激器1中的对应的突出部19(参见例如图6A和图6B)的凹陷部83。这容许以容易的方式(例如用单手并且不要求其它人的支持)将刺激器快速安装于插座中。另一方面，插座8由于如下两个原因而为无误差的(也被称为防差错的)：如图6A-6B中所显示的，在刺激器1联接到插座8时，插座8覆盖刺激器8的输入/输出端口31，这意味着刺激器1的电池不可在装置100的使用期间被再充电。换而言之，刺激器1的电池仅可在刺激器不联接到插座8时(也就是说，在装置100不使用时)被再充电。另外，如图7中所显示的，刺激器1具有开关32，开关必须被按压，以便刺激器1能够被开启。如果该开关32未被按压，则刺激器1不可被开启。如图7中所显示的，插座8具有位于其内表面上的额外的突出部84，在刺激器容纳于插座中时，突出部84以这样的方式匹配刺激器1中的开关32，即使得突出部84按压开关32。换而言之，刺激器1仅可在它容纳于插座8中时被开启。转回到显示电极9A、9B的示例的图2C，孔96使突出部84能够从电极9A、9B显现，因而使突出部84能够匹配开关32。如还在图7中所显示的，插座8具有多个标志物85(例如，图示了三个标志物85)，标志物85设计成匹配在电极9A、9B的部分921上制作的相应的孔95，以便保证电极9A、9B在插座8上的正确定位。换而言之，部分921中的每个孔95设计成接纳插座8的相应的标志物85。

在装置100、101的使用中，在刺激器1容纳于插座8中时，电脉冲通过设置于刺激器1的背部表面处(也就是说，在刺激器1的将与插座8接触并且因此与电极9、9A、9B的将弯曲并且穿过插座8中的狭槽的部分接触的表面处)的对应的输出引脚33从刺激器1转移到电极垫91。图5B显示特定实施例，其中显示了3组引脚。其它实施例可取决于设置于电极9、9A、9B上的电路或传导性路径的设计而实施。而且，取决于电极9、9A、9B的应用和类型，一些引脚或引脚33的组可被禁用。

转回到服饰10(诸如，纺织品或织物服饰)，服饰确保正确地将电极9粘附或设置到使用者的皮肤。服饰10还确保整个装置100、101保持统一并且紧凑。图8A和图8B显示设计成穿戴于使用者的腿部上的本发明的实施例的服饰10的两个视图。服饰10设有锁定系统11。在特定示例中，锁定系统11可为磁引导式锁定系统。在图8B中所显示的示例中，锁定系统11由两个元件11A、11B组成，所述两个元件配置成匹配：元件中的一个11A设置于服饰10的中空部分的一侧处，并且，另一个元件11B设置于中空部分的相反侧处。两个元件11A、11B配置成在服饰10定位于待康复的肢体或部位上时匹配。锁定系统11(在该示例中，该锁定系统是磁引导式锁定系统11)使得服饰10的封闭和固定更容易。一个元件11A可设置于带56(诸如，夹紧带)的端部处。

图8A显示服饰10的内表面(也就是说，设计成在装置100被组装时与电极9接触的表面)的图解。如插座8那样，服饰10出于不同原因而为无误差的(也被称为防差错的)：电极9的形状丝网印刷于服饰10的内表面上。这容许将电极9精确地放置于服饰10的区域上，电极必须放置于该区域上。另外，服饰10和电极9的内表面具有左-右指示(例如，字母L和字母R)，以便使得电极9是否已正确地定位甚至更明显。此外，取决于待康复的身体部分，服饰可为对称的。例如，在用于使足部(或大体上，腿部)康复的装置中，如图1B的装置100的情况那样，单件服饰10可用于左腿并且用于右腿。印刷于服饰10的外表面上的被丝网印刷的标记(诸如，图8B中的圆)有助于使服饰10相对于使用者的、服饰10放置于其上的身体部分对准。对准部件和扣紧部件11、11A、11B、56的组合使服饰10以及组装的装置100即使在被受伤害的人操纵时也能够容易地穿上，其中，电极垫91正确地定位。

图8C和图8D显示设计成穿戴于使用者的手臂上的本发明的实施例的另一装置101的两个视图。尤其，它是设计成刺激前臂的肌肉的装置101。如装置100那样，装置101包括服饰10、包括插座8和电极或电极贴片9，进而包括电极垫91的组件以及配置成容纳于插座8中的刺激器。刺激器未在图8C和图8D的视图中显示。该特定实施例的电极或电极贴片9包括8个返回电极垫和32个激活电极垫。8个返回电极垫分组成三个不同区域：(图8C的)在左边的两个返回电极垫、在中间的两个返回电极垫以及在顶部处的四个返回电极垫。32个激活电极垫也分组成三个不同区域：四个激活电极垫位于图8C的左边的排中，八个激活电极垫(每排四个垫的2排)位于底部处，并且，20个激活电极垫位于图8C的中间(第一排7个垫、第二排6个垫以及第三排7个垫)。关于该实施例的服饰10，服饰由三个不同部分制作。在该装置101的使用中，每个服饰部分围绕使用者的手臂形成环。三个环中的每个具有不同直径。服饰具有为三个部分共有的区域，但每个部分具有与两个其它舌状部或伸长部分独立的(分开的)舌状部或伸长部分。舌状部中的一个具有用于接纳插座的中空区域。在该装置101的使用中，三个独立的舌状部以及因此围绕使用者的手臂的三个独立的环使装置101能够适于使用者的手臂。在图1C中显示装置101在被使用者穿戴时的最终外观。

图9显示根据本发明的可能的实施例的服饰10的分解图。所显示的服饰10具有以下的层：外层51，其被丝网印刷；第一中间层52或外中间层，其目的是改进在服饰10被触碰时的触感；第二中间层53或内中间层，其目的是例如通过保护身体部位免受封闭部件(诸如，封闭带扣11)的侵害而改进对患者的舒适度；以及内层54，其被丝网印刷，并且在其上设置有具有电极垫的电极。外层51和内层54可由对皮肤友好的材料制作。这样的材料的非限制性示例是软氯丁橡胶、尼龙、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯、硅树脂、棉布或柔软并且柔韧的任何其它材料。所有指定的材料都可用作编织织物、非编织织物、单次使用式织物或层压结构。在特定示例中，外层51和内层54由聚酯(诸如，Coolmax®)制作。第一中间层52可由例如Polartec®制作。第二中间层53可由例如毛毡制作。在第一中间层52与优选地附接到第一中间层52的第二中间层53之间，存在结构部分55，在包括锁定部件和/或夹紧带的实施例中，结构部分55可支承插座和刺激器的组件，锁定部件11、11A、11B和夹紧带56。结构部分55可由例如聚碳酸酯制作。(外层51的)外部丝网印刷也有助于服饰10的正确定位。

紧接着，公开了将用于功能性电刺激的装置100安装于使用者的腿部上以便校正下垂足的不同阶段。首先，由服饰10以及包括电极9和插座1的组件20形成的套件设置于腿部上。尤其，它放置于使用者的膝盖下面。丝网印刷于服饰10上的圆有助于将成套设备相对于使用者的膝盖对准。服饰10然后可借助于固定部件来锁定。除了固定部件之外，服饰10还可通过操纵夹紧带调整。紧接着，刺激器1容纳于插座8中。在图1B中显示装置100在被使用者穿戴时的最终外观。为了使用用于功能性电刺激的完整的系统，传感器30设置于使用者在康复的情况下的腿部的足部上。传感器30可例如被夹到使用者的鞋子。现在，，在控制部件50例如实施在移动电话、平板电脑或类似物中的情况下，运行用于控制用于功能性电刺激的装置的执行的应用。在该系统的使用中，在使用者正步行时，刺激器1接收由传感器30提供的信号，以便在步行期间改变刺激模式。

在此文本中，用语“包括(comprise)及其派生词(诸如“包括(comprising)”等等)不应当在排除的意义中被理解，即，这些用语不应当被解释为排除所描述并且限定的内容可包括另外的元件、步骤等等的可能性。

本发明显然不限于本文中所描述的(一个或多个)具体实施例，而是还在如权利要求中所限定的本发明的一般范围内包含可被任何本领域中的技术人员考虑(例如，关于材料、尺寸、构件、配置等等的选择)的任何变型。