一种盆底肌检测系统、检测方法及训练方法

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及盆底肌功能检测技术。

背景技术

盆底肌是指封闭骨盆底的肌肉群。该部分肌肉群如出现肌张力降低导致肌肉松弛等问题，则易造成盆底脏器脱垂等问题。故现有技术中具有对盆底肌进行训练以提高肌张力的设备。现有的盆底肌检测和训练设备主要使用两种探头，一种是只具备电信号传递功能的阴道电极，这种电极探头仅能对肌电信号进行采集和分析，也仅能输出脉冲式电流进行康复训练，手段较为单一。另一种是压力探头，这种探头仅能采集和传递压力信号。

也有极少数会使用肌电压力二合一式的探头，该探头既可以采集肌电信号，也可以同时进行压力信号的采集。

如公开号为CN 209848145 U的实用新型专利中，公开一种阴道高弹性紧缩仪，设置硅胶外壳、用于产生电刺激的电极、远红外灯。该阴道高弹性紧缩仪用于通过电刺激和远红外光对阴道肌肉进行训练。该种阴道高弹性紧缩仪的问题包括：1、硅胶外壳的尺寸固定，而对于不同个人，阴道内空间各有差异，硅胶外壳在阴道内如无法贴合肌肉，则难以达到训练效果且易脱落；而硅胶外壳在阴道内造成对肌肉的过度挤压则造成人体疼痛导致难以开始训练；2、难以实时对盆底肌肌电信号、压力信号进行检测和分析，故训练效果难以具有对个人的针对性，而只能采用统一的训练方式，难以达到对不同个人盆底肌差异化的训练效果。

发明内容

发明目的：针对以上缺点，本发明提供一种盆底肌检测系统及检测方法，解决的技术问题是如何将带有电极的气囊在阴道中针对个体环境充气到一个适合的体积，以及如何对盆底肌肌电信号、压力信号进行检测和分析。

本发明还提供一种盆底肌训练方法，以实现对不同个人盆底肌差异化的训练效果。

技术方案：为解决上述问题，本发明盆底肌检测系统可采用以下技术方案：

一种盆底肌检测系统，包括气囊、安装在气囊外表面的电极片、用于对气囊充放气的气泵，电极片用以产生电刺激，还包括：压力传感器，用以检测气囊所受压力值；计算模块，用以计算出所述压力值最大时的最适气囊充气体积，此最适气囊充气体积作为气囊所在盆底肌环境中最合适的充气体积；盆底肌神经兴奋性检测模块，用以记录不同电流强度下电刺激脉冲对应的脉冲持续时间，对数个电流强度下电刺激脉冲及对应的脉冲持续时间整理成数据集；该数据集用以作为神经兴奋性的比较依据。

对应上述盆底肌检测系统，本发明提供的盆底肌检测方法采用以下技术方案：

一种盆底肌检测方法，提供外表面设有电极的气囊，将气囊放置入阴道内充气，并检测气囊所受压力值；计算出所述压力值最大时的最适气囊充气体积，此最适气囊充气体积作为气囊所在盆底肌环境中最合适的充气体积；通过电极产生电刺激脉冲，记录不同电流强度下电刺激脉冲对应的脉冲持续时间，对数个电流强度下电刺激脉冲及对应的脉冲持续时间整理成数据集；该数据集用以作为神经兴奋性的比较依据。

与现有技术相比较，本发明提供的盆底肌检测系统及方法具有的有益效果是：

(1)可以通过一次的气囊放置，配合盆底肌检测和训练设备及程序设定，实现同时测量盆底肌表面肌电信号、阴道盆底肌压力信号、气囊形变体积的数据，大大节约了实际操作的时间，简化了操作的复杂性，同时可以对多条数据信息进行关联分析。

(2)由于人的个体差异，不同女性的阴道对于同等大小气囊的包裹程度往往是不一致的，有些盆底松弛的人群不能很好的将气囊包裹，导致在训练中与气囊电极部分接触不充分，易引发刺痛等不良反应，本申请通过气囊的形变，可以更好将电极片贴合阴道内壁，使得电刺激训练中更充分的接触电极；并通过气囊感受的压力变化，测量最适合受试者女性收缩盆底肌肉的气囊体积，防止出现因刚性导电材质无法形变，导致电极与人体组织接触度变化而产生测量误差。

本发明提供的使用上述盆底肌检测系统的盆底肌训练方法，可采用以下技术方案：

将气囊充气至最合适的充气体积；当电极输出电刺激时，同步测量此时所受压力值，当压力值小于预设最大值时，气囊充气变大，直至出现预设最大值或本次训练压力开始下降前的最大值；设置盆底肌肌电值检测模块检测盆底肌表面肌电值，相对于静息状态时的盆底肌表面肌电值，当有多相波和高幅值波出现总和超过预设比值的占比时，即停止气囊的充气，此时即为最大充气体积，然后逐渐放气，放气后继续充气形变至最大充气体积进行盆底肌拉伸，以此往复。

上述训练方法的有益效果是：该训练方法通过气囊感受的压力变化，测量最适合受试者女性收缩盆底肌肉的气囊体积，以便在训练中可以进行最舒适、收缩力最强的适应性气囊训练。

附图说明

图1是本发明中多功能阴道探头剖面图。

图2是本发明中多功能阴道探头组装图。

图3是体积-压力曲线图。

图4是两个人的神经兴奋性时间-强度曲线对比图。

图5是同一个人盆底肌训练前后的神经兴奋性时间-强度曲线对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例一

本实施例公开一种盆底肌检测系统，该盆底肌检测系统的一种实现产品如图1及图2所示，即一种多功能阴道探头。该阴道探头包括气囊、安装在气囊外表面的柔性电极片、用于对气囊充放气的气泵，柔性电极片用以产生电刺激，柔性电极片11固定于硅胶气囊21表面，以气囊中心对称安置，气囊内部用电极导线12 连接，穿过气囊底部手柄41，止于尾线末端电极接口13。还包括气囊内置件22 以及通气软管23，其中气囊内置件22位于气囊中心，与气囊底部为一体结构，通气软管23一端固定于底部手柄41，与气囊内置件22相连，另一端开口于尾线末端，用于控制气囊的充放气。外部施加的力挤压气囊，气囊压迫内部气体，通过通气软管传至压力传感器，采集并分析阴道内压力变化。红外理疗系统包括红外发射源31，安置于气囊内置件22上，通过红外输出导线32与输出设备相连，红外输出导线32一端通过底部手柄41与气囊内置件22相连，另一端红外接口33位于尾线末端。多功能阴道气囊的尾线末端有三个接口，分别是电极接口13(一对)、通气软管接口24和红外接口33。盆底肌检测和训练设备B配合多功能阴道气囊A进行使用，其具备肌电信号分析模块、压力传感器、具有充气和抽气功能的气泵、脉冲电流发生器、计算模块、盆底肌神经兴奋性检测模块。压力传感器，用以检测气囊所受压力值；计算模块，用以计算出所述压力值最大时的最适气囊充气体积，此最适气囊充气体积作为气囊所在盆底肌环境中最合适的充气体积。盆底肌神经兴奋性检测模块用以记录不同电流强度下电刺激脉冲对应的脉冲持续时间，对数个电流强度下电刺激脉冲及对应的脉冲持续时间整理成数据集；该数据集用以作为神经兴奋性的比较依据。

实施例二

本实施例提供一种盆底肌检测方法，包括：

对阴道盆底肌最适初长度的测量：对阴道盆底肌进行最适初长度的测量，以确定最合适的气囊充气体积，测量方法如下：

真空状态开始充气，直至充气至刚刚检测到压力值出现(即第一个压力值不为零的充气量)，此时气囊每冲入4mL气体，提示女性受试者进行一次最大力度的收缩盆底肌，并记录统计若干个气囊总冲气量数据及每个气囊总冲气量数据对应的压力值并在二维坐标系中形成体积-压力曲线，其中二维坐标中的两条坐标分别为气囊总冲气量数据及压力值，如图2所示。可以设定充气量直至女性受试者无法耐受气囊体积时停止。通过对体积-压力曲线进行平滑处理，取相邻的数个(如5个)坐标点，拟合出一条3次曲线来，然后用3次曲线上相应的位置的气囊总冲气量数据及压力值作为滤波后结果，计算出压力最大时的气囊体积，此体积作为最合适的充气体积。压力最大时的气囊体积具体算法如下：首先对每三个相邻坐标点做斜率计算，即斜率：

其中Δy＝y

一种可选的方式为，在描绘曲线时，女性每收缩一次盆底肌，需要间隔4s 以上再进行下一次充气和收缩，包证盆底肌足够的力量恢复时间。

对盆底肌肉综合功能的测量：充入最适充气体积后，开始检测肌肉功能阶段，检测阶段根据软件程序描绘的模板进行收缩放松动作，具体过程如下：

①前静息阶段：首先进行30s的静息阶段测试，该阶段中气囊同时测量阴道壁对气囊的实时压力值和此时的肌电幅值，帮助了解肌肉放松状态下的功能状态。

②快速收缩阶段：进行5次快速收缩，每次从开始收缩至完全放松总计持续 2s，每次收缩间隔5s，女性受试者采用最大力量收缩，该阶段中气囊同时测量阴道壁对气囊的实时压力值和此时的肌电幅值，帮助了解肌肉进行最大力度的快速收缩情况下的功能状态。

③持续收缩阶段：进行5次收缩保持测试，每次从开始收缩至完全放松总计持续10s，期间保持肌肉始终处在收缩状态，每次收缩保持间隔时间10s，该阶段中气囊同时测量阴道壁对气囊的实时压力值和此时的肌电幅值，帮助了解肌肉持续等长收缩下的功能状态。

④耐力收缩阶段：该阶段进行60s的持续收缩，该阶段中气囊同时测量阴道壁对气囊的实时压力值和此时的肌电幅值，帮助了解肌肉进行长时间持续收缩时的疲劳程度。

⑤后静息阶段：进行30s的后静息阶段测试，该阶段中需要女性受试者完全放松肌肉，不进行收缩等动作，该阶段中气囊同时测量阴道壁对气囊的实时压力值和此时的肌电幅值，帮助了解肌肉放松状态下的功能状态。

阴部神经兴奋性的测量：该阶段通过描绘不同的电刺激持续时间与输出的电流强度引发盆底肌收缩时的强度构成的曲线图，检测神经的兴奋程度。该检测阶段通过电极产生电刺激脉冲，记录不同电流强度下电刺激脉冲对应的脉冲持续时间，对数个电流强度下电刺激脉冲及对应的脉冲持续时间整理成数据集；该数据集用以作为神经兴奋性的比较依据。

阶段的具体过程如下：

①气囊充入最适充气体积的气量，此时分别取1000μs，800μs,500μs,300 μs,200μs,100μs,50μs的脉冲持续时间输出方波电刺激脉冲。

②以脉冲持续时间1000μs为例，此时电流强度从0mA开始逐步升高，以 0.5mA为步进自动调节，当气囊检测到第一个压力值不为零的点时，即停止输出电刺激，记录该脉冲持续时间下对应的电流强度值。以此类推，记录全部脉冲持续时间下的对应电流强度值。

③系统将以上的测量值计算绘制成“时间-强度曲线”，如图3及图4所示，即为该女性受试者的神经兴奋性参考曲线，对曲线做平滑处理，即可比较不同的曲线可以对不同人之间的神经兴奋性做比较，如图3所示，为两个人的神经兴奋性“时间-强度曲线”对比；也可对同一女性的训练前后做比较，如图4所示，为同一个人训练前后神经兴奋性“时间-强度曲线”对比。神经兴奋性判断设置为：相同的刺激强度下，脉冲持续时间越短，神经的兴奋性越高；相同的刺激时间，电流强度越低，神经的兴奋性越高。

实施例三

本实施例提供一种盆底肌训练方法。

程序开启后，阴道气囊通过不同的模块输出训盆底肌。低频脉冲电刺激可以通过气囊的一对柔性电极输出，脉冲电流作用于盆底肌肉，引发肌肉收缩，促进萎缩或损伤的肌肉恢复原有的功能状态。

在训练过程中气囊的主体气囊可以根据程序设定及人工控制进行充气和抽气的形变，以适配不同女性阴道的大小，使得气囊表面的电极片可以充分接触阴道内壁，从而达到更佳的训练效果和感受。

在电刺激训练过程中，气囊首先充气至最合适的充气体积，当电极输出电刺激时，同步测量此时所受压力值，当压力值小于预设最大值时(预设最大值设为检测时所测量的最大值，见体积-压力曲线)，气囊充气变大，以完全贴合或贴紧阴道壁进行刺激，充气量为每次2mL，直至出现预设最大值或本次训练压力开始下降前的最大值。压力开始下降前的最大值分析方法：对训练中的体积- 压力曲线做平滑处理，当出现下降至最大值的90％的时候，即不再充入气体，同时抽气至刚出现的压力最大值时的气囊总体积。该方法可以将电刺激训练效果最大化。

同时气囊的形变可以作为单独的训练模块进行使用，在电刺激之后肌肉往往处于收缩后的紧张状态，此时通过气囊的形变扩张阴道的盆底肌肉，起到对盆底肌拉伸的作用，缓解紧张和痉挛，防止强直收缩后的肌纤维粘连，松解肌筋膜。

为防止充气过量引发的疼痛，设置实时肌电频域分析机制，通过柔性电极实时监测盆底肌的肌电信号特性，相对于静息状态时的盆底肌表面肌电值，当有多相波(三相以上)和高幅值波出现总和超过15％(或其他预设比值x)的占比时，即自动停止充气，该体积即为最大充气体积，保持该体积一段时间，之后逐渐放气，放气后继续充气形变进行盆底肌拉伸，以此往复。其中多相波指原始肌电信号中单个信号相位超过3个以上的信号，高幅值波指相比较于静息状态时的原始肌电信号的平均幅值，超过该平均值2倍及以上的信号。

保持最大充气体积时间的具体算法：保持过程中全程监测肌电信号特征谱，当多相波及高幅值波总和占比达到50％(或其他预设百分比)时，气囊开始自然放气。若不满足上述条件，则首次保持数秒(如5s)后气囊开始自然放气。此数秒即为训练的最大保持时间，放气后下一次充气的最大保持时间延长一个定值(如0.5s)，以此类推，直至最大保持时间训练至预设最高时间(如10s)，不再增加。

在训练程序中，可以控制红外模块的开启和关闭，在电刺激训练和扩张训练的同时，由红外发射源发出指定波长的红外线，对机体组织产生的热效应及生物效应。防止由于电刺激引发的疼痛和不适。根据气囊检测的肌电值和压力值，系统程序控制红外辐射源的辐射波长，在肌电值提示肌肉过度紧张、压力值过高时，输出短波红外线，波长在760nm～1.5μm，短波红外线穿透性较好，穿透深度在1～10mm，可作用于肌肉层；在肌电值提示肌肉松弛、但压力值仍高时，可能由于局部组织瘢痕挛缩导致，此时红外辐射源输出长波红外线，波长在1.5μm～400μm，长波红外线可促进瘢痕软化，减轻瘢痕挛缩。

在红外理疗系统单独开启训练的过程中，气囊同步可进行肌电信号采集和压力信号采集，实时监测肌肉的肌电活动和肌肉张力，同时气囊主体气囊可适当进行扩张，保证红外辐射热量均匀辐射到周边组织。

当训练过程中出现上述充气过量引发疼痛的情况时，红外功能自动开启，降低感觉神经的兴奋性，干扰痛阈。同时根据同步采集的肌电信号分析多相波 (三相以上)和高幅值波出现总和的占比P(百分比％)，来调整红外输出的持续时间T(T大于0，单位s)，阈值x(百分比％)可由操作人员预设，公式如下：

T＝(P-x)*100*120 (T不超过总训练时间)。

本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。