一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器，包括用于采集人體表面肌張力的肌力傳遞模塊、調(diào)節(jié)肌力傳遞模塊與人體肌肉接觸力度的力敏單元模塊、接收和處理傳感器數(shù)據(jù)且最終顯示痙攣特征信息的檢測(cè)模塊、用于安裝肌力傳遞模塊、力敏單元模塊和檢測(cè)模塊的殼體模塊，肌力傳遞模塊連接在殼體模塊的下端，力敏單元模塊和檢測(cè)模塊位于肌力傳遞模塊的上端且與殼體模塊的上端部相連。本發(fā)明專利技術(shù)可穩(wěn)定獲取肌張力的幅值與頻率，從肌張力感知的角度評(píng)測(cè)痙攣特征信息，實(shí)現(xiàn)痙攣的量化評(píng)定；痙攣傳感器體積小、質(zhì)量輕、方便康復(fù)臨床測(cè)量。

A spasmodic sensor based on muscle tension detection

The invention relates to a spasm sensor based on muscle tension detection, including a muscle force transfer module for collecting surface muscle tension of human body, a force sensitive unit module for adjusting the contact strength between muscle force transfer module and human muscle, a detection module for receiving and processing sensor data and eventually displaying spasm characteristic information, and a muscle installation module. The shell module of the force transfer module, the force sensitive unit module and the detection module, the muscle force transfer module are connected at the lower end of the shell module, the force sensitive unit module and the detection module are located at the upper end of the muscle force transfer module and are connected with the upper end of the shell module. The invention can obtain the amplitude and frequency of muscle tension stably, evaluate the spasm characteristic information from the angle of muscle tension perception, realize the quantitative evaluation of spasm, and the spasm sensor is small in volume, light in weight and convenient for clinical rehabilitation measurement.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器
本專利技術(shù)涉及力學(xué)量檢測(cè)的醫(yī)學(xué)傳感器
，具體的說(shuō)是一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器。
技術(shù)介紹
病理性痙攣是一種特定的運(yùn)動(dòng)障礙綜合征，其外在表現(xiàn)為肌肉間斷性或連續(xù)性抽搐并伴隨著嚴(yán)重的疼痛，痙攣會(huì)造成肌張力升高，在臨床上具體表現(xiàn)為肌肉僵硬、強(qiáng)直收縮、痛性痙攣，從而阻礙肢體運(yùn)動(dòng)。臨床評(píng)定此類痙攣的方法主要依靠醫(yī)生手動(dòng)牽引病人的病肢，通過(guò)觀察病人關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍和觸診方式感受病人肌肉的阻抗力達(dá)到評(píng)定的目的，如利用Ashoworth量表評(píng)定法。但是這種方法是一種主觀的測(cè)量方法，不同的醫(yī)生會(huì)得到不同的結(jié)論，影響結(jié)論準(zhǔn)確性和客觀性。同時(shí)，觸診是一種傳統(tǒng)的診斷方法，通過(guò)肉眼觀察與人手觸摸感知，因此帶有很強(qiáng)的主觀性，不同的醫(yī)生評(píng)定的結(jié)果可能也不同。有研究人員采用等速肌力測(cè)試儀來(lái)測(cè)肌張力，但它的主要功能是肌肉鍛煉，而利用其對(duì)病人做肌張力測(cè)量，準(zhǔn)確性與安全性較差。除了機(jī)械測(cè)量方法外，也有人嘗試采用非機(jī)械測(cè)量的方法，如肌電信號(hào)測(cè)量法，其方法在檢測(cè)肌張力的理論依據(jù)上存在缺陷。肌電圖測(cè)試方法，它主要分為針電肌電和表面肌電，針電極檢測(cè)將針電極插入到肌肉中，可能對(duì)人體產(chǎn)生損傷。表面肌電信號(hào)是從皮膚表面通過(guò)電極引導(dǎo)、記錄下來(lái)的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動(dòng)時(shí)的生物電信號(hào)，能反映神經(jīng)肌肉的活動(dòng)。但是由于肌電信號(hào)的檢測(cè)受表面電極放置位置、體溫變化以及下肢脂肪厚度等不確定因素的影響，會(huì)影響信息獲取的準(zhǔn)確性。此外，在康復(fù)醫(yī)學(xué)的臨床應(yīng)用中，通過(guò)痙攣特征信息的評(píng)估，將患者的下肢生理信息與康復(fù)訓(xùn)練強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)，客觀的在康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練中引入痙攣測(cè)試手段與評(píng)估方案，與預(yù)防和緩解肌肉痙攣以提高康復(fù)訓(xùn)練效率和效果，對(duì)臨床康復(fù)訓(xùn)練有較好的促進(jìn)作用。目前，市場(chǎng)中有相關(guān)的檢測(cè)儀器，例如肌張力儀-美國(guó)邁騰(MYOTON)無(wú)創(chuàng)肌肉檢測(cè)系統(tǒng)能夠通過(guò)檢測(cè)生物機(jī)械力來(lái)提供振動(dòng)頻率、硬度、彈性等生物機(jī)械力學(xué)特性參數(shù)，真實(shí)客觀的反映肌肉的功能狀態(tài)，并且可對(duì)新陳代謝作用進(jìn)城做出評(píng)估。但是此肌張力儀通用性較差，對(duì)于痙攣的評(píng)定等級(jí)也未做出評(píng)定。如中國(guó)專利號(hào)CN105726039A中公開(kāi)了一種肢體痙攣評(píng)測(cè)方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上肢肘關(guān)節(jié)角加速度或前臂任意一點(diǎn)線速度突變對(duì)應(yīng)的肘關(guān)節(jié)角度以及肘關(guān)節(jié)角速度或前臂任意一點(diǎn)線加速度變化數(shù)據(jù)評(píng)估上肢痙攣程度，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于配戴等，對(duì)痙攣定量分析有一定局限。因此，急需一種從肌張力感知的角度評(píng)測(cè)痙攣的傳感器裝置，使得痙攣評(píng)定更為科學(xué)、精準(zhǔn)，以有效解決康復(fù)臨床對(duì)痙攣評(píng)測(cè)量化的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了避免和解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提出了一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器。本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器，包括用于采集人體表面肌張力的肌力傳遞模塊、調(diào)節(jié)肌力傳遞模塊與人體肌肉接觸力度以適應(yīng)不同患者的力敏單元模塊、接收和處理傳感器數(shù)據(jù)且最終顯示痙攣特征信息的檢測(cè)模塊、用于安裝肌力傳遞模塊、力敏單元模塊和檢測(cè)模塊的殼體模塊。所述肌力傳遞模塊連接在殼體模塊的下端，所述力敏單元模塊和檢測(cè)模塊位于肌力傳遞模塊的上端且與殼體模塊的上端部相連。進(jìn)一步的，所述殼體模塊包括殼體、與殼體通過(guò)螺紋連接的方式相連的上端蓋、安裝在殼體上的下端蓋、與上端蓋相連且構(gòu)成柱狀的綁帶。所述下端蓋通過(guò)螺釘連接在殼體上，所述綁帶通過(guò)鉚釘與上端蓋固連。進(jìn)一步的，所述力敏單元模塊包括安裝在上端蓋中的調(diào)節(jié)螺釘、與調(diào)節(jié)螺釘?shù)牡撞肯噙B的圓臺(tái)。所述圓臺(tái)上安裝有與調(diào)節(jié)螺釘通過(guò)螺紋相連的緊定螺釘。進(jìn)一步的，所述肌力傳遞模塊包括與殼體和下端蓋軸向滑動(dòng)配合的頂柱、通過(guò)螺紋連接在頂柱上端的頂柱板、一端與頂柱板通過(guò)螺紋連接的方式相連且另一端與殼體滑動(dòng)配合的導(dǎo)向軸、套裝在導(dǎo)向軸上的阻尼彈簧、固定在頂柱板上的凸臺(tái)、通過(guò)軟膠固定在凸臺(tái)上的壓力傳感器。所述凸臺(tái)的頂部通過(guò)螺釘與頂柱板相連。進(jìn)一步的，所述殼體內(nèi)設(shè)有與頂柱和導(dǎo)向軸配合的中間板。進(jìn)一步的，所述檢測(cè)模塊包括與肌力傳遞模塊中壓力傳感器相連且采集數(shù)據(jù)并處理和分析的信號(hào)處理單元、對(duì)痙攣特征分類和判別的上位機(jī)、連接信號(hào)處理單元且與上位機(jī)通訊的無(wú)線通信電路單元、連接信號(hào)處理單元的電源模塊。進(jìn)一步的，所述壓力傳感器和信號(hào)處理單元之間依次連接有壓力傳感器信號(hào)調(diào)制電路、A/D轉(zhuǎn)換電路。進(jìn)一步的，所述上位機(jī)連接有無(wú)線通訊模塊和顯示模塊，通過(guò)無(wú)線通訊模塊和無(wú)線通信電路單元實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和信號(hào)處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸，所述顯示模塊用于顯示肌肉痙攣的特性信息。進(jìn)一步的，所述上位機(jī)和信號(hào)處理單元均連接有USB模塊，通過(guò)USB數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和將信號(hào)處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸。進(jìn)一步的，所述肌力傳遞模塊中所述的壓力傳感器受到外部肌張力改變時(shí)產(chǎn)生激勵(lì)，形成幅度跳變、頻率變化、幅度-頻率交替變化的激勵(lì)信號(hào)，信號(hào)處理單元接受激勵(lì)信號(hào)后處理解析出強(qiáng)直、陣攣、痛性痙攣三種病理性痙攣特征，最后信號(hào)處理單元連接上位機(jī)并在上位機(jī)中輸出顯示。進(jìn)一步的，所述上端蓋中設(shè)有數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊，所述數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行放大增益并通過(guò)算法處理再將數(shù)據(jù)信息傳輸至檢測(cè)模塊中，使穩(wěn)定的肌張力數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信電路單元或是USB模塊傳輸給上位機(jī)，測(cè)量時(shí)可在上位機(jī)中顯示肌張力的大小，通過(guò)肌張力的幅值、頻率的變化規(guī)律揭示痙攣特征。進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理單元還連接有用戶按鍵模塊，所述用戶按鍵模塊用于實(shí)現(xiàn)不同的功能使用需求，所述電源模塊包括電池管理模塊、與電池管理模塊相連的電池狀態(tài)顯示和鋰電池，所述信號(hào)處理單元還連接有系統(tǒng)狀態(tài)顯示的紅、綠兩種顯示燈。本專利技術(shù)的有益效果是：1、本專利技術(shù)是利用頂柱對(duì)被測(cè)量肌肉進(jìn)行緩慢擠壓接觸，用肌張力傳感器來(lái)測(cè)量肌張力，使痙攣評(píng)定得以量化，評(píng)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。2、本專利技術(shù)提供了一種使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可穩(wěn)定獲取肌張力的大小與頻率痙攣感知方法，不僅可以作為康復(fù)訓(xùn)練中痙攣的檢測(cè)和預(yù)防，還可以作為痙攣的量化評(píng)定，有利于患者的康復(fù)訓(xùn)練。3、本專利技術(shù)體積小、質(zhì)量輕、方便康復(fù)臨床測(cè)量。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為本專利技術(shù)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)中的肌力傳遞模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)中的力敏單元模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)與人體下肢肌肉接觸的示意簡(jiǎn)圖；圖6為本專利技術(shù)中檢測(cè)模塊的組成框圖。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步闡述。如圖1至圖6所示，一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器，包括用于采集人體表面肌張力的肌力傳遞模塊、調(diào)節(jié)肌力傳遞模塊與人體肌肉接觸力度以適應(yīng)不同患者的力敏單元模塊、接收和處理傳感器數(shù)據(jù)且最終顯示痙攣特征信息的檢測(cè)模塊、用于安裝肌力傳遞模塊、力敏單元模塊和檢測(cè)模塊的殼體模塊。所述肌力傳遞模塊連接在殼體模塊的下端，所述力敏單元模塊和檢測(cè)模塊位于肌力傳遞模塊的上端且與殼體模塊的上端部相連。所述殼體模塊包括殼體3-2、與殼體3-2通過(guò)螺紋連接的方式相連的上端蓋3-3、安裝在殼體3-2上的下端蓋3-1、與上端蓋3-3相連且構(gòu)成柱狀的綁帶3-4。所述下端蓋3-1通過(guò)螺釘連接在殼體3-2上，所述綁帶3-4通過(guò)鉚釘與上端蓋3-3固連。所述力敏單元模塊包括安裝在上端蓋3-3中的調(diào)節(jié)螺釘2-1、與調(diào)節(jié)螺釘2-1的底部相連的圓臺(tái)2-3，所述圓本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器，其特征在于：包括：用于采集人體表面肌張力的肌力傳遞模塊；調(diào)節(jié)肌力傳遞模塊與人體肌肉接觸力度的力敏單元模塊；接收和處理傳感器數(shù)據(jù)且顯示痙攣特征信息的檢測(cè)模塊；用于安裝肌力傳遞模塊、力敏單元模塊和檢測(cè)模塊的殼體模塊；所述肌力傳遞模塊連接在殼體模塊的下端，所述力敏單元模塊和檢測(cè)模塊位于肌力傳遞模塊的上端且與殼體模塊的上端部相連。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器，其特征在于：包括：用于采集人體表面肌張力的肌力傳遞模塊；調(diào)節(jié)肌力傳遞模塊與人體肌肉接觸力度的力敏單元模塊；接收和處理傳感器數(shù)據(jù)且顯示痙攣特征信息的檢測(cè)模塊；用于安裝肌力傳遞模塊、力敏單元模塊和檢測(cè)模塊的殼體模塊；所述肌力傳遞模塊連接在殼體模塊的下端，所述力敏單元模塊和檢測(cè)模塊位于肌力傳遞模塊的上端且與殼體模塊的上端部相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器，其特征在于：所述殼體模塊包括殼體(3-2)、與殼體(3-2)通過(guò)螺紋連接的方式相連的上端蓋(3-3)、安裝在殼體(3-2)上的下端蓋(3-1)、與上端蓋(3-3)相連且構(gòu)成柱狀的綁帶(3-4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器，其特征在于：所述力敏單元模塊包括安裝在上端蓋(3-3)上的調(diào)節(jié)螺釘(2-1)、與調(diào)節(jié)螺釘(2-1)的底部相連的圓臺(tái)(2-3)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于肌張力檢測(cè)的痙攣傳感器，其特征在于：所述肌力傳遞模塊包括與殼體(3-2)和下端蓋(3-1)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪步云，宋在杰，魏壯壯，許德章，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：安徽工程大學(xué)，蕪湖安普機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽,34