本發(fā)明涉及生理檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種肌肉形變檢測裝置。

背景技術(shù)：

眾所周知，針對肌肉形變的檢測在醫(yī)學(xué)康復(fù)等領(lǐng)域中起著至關(guān)重要的作用。

目前來說，已經(jīng)有不少的方法、途徑可以獲取手臂動(dòng)作的肌肉信號：例如：通過肌電信號傳感器來獲取手臂動(dòng)作時(shí)的肌肉信息，它主要是通過接觸式的電極來檢測肌肉伸張或收縮的表層肌肉和表皮所產(chǎn)生的動(dòng)作電位。因?yàn)榧∪庑畔⒑捅砻婕‰娦盘柎嬖谀撤N關(guān)聯(lián)性，能反應(yīng)出肌肉動(dòng)作時(shí)的有關(guān)信息。但是，由于所產(chǎn)生的肌電信號非常小，而且，信號的強(qiáng)弱與電極的位置，測試者的身體素質(zhì)如體溫，皮下脂肪等相關(guān)，信號獲取的準(zhǔn)確性得不到保證。

除此之外，還可以通過采用深度攝像機(jī)的方法，它主要是利用深度攝像機(jī)來監(jiān)控手臂動(dòng)作過程中的肌肉形變，是種非接觸式的測量方法。但是，該方法也存在不足之處：采樣速度較低，計(jì)算成本大，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)響應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種肌肉形變檢測裝置，該肌肉形變檢測裝置可以簡單、方便地對肌肉形變進(jìn)行檢測。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種肌肉形變檢測裝置，包括：

用以包繞于肌肉表面的氣囊；

設(shè)于所述氣囊內(nèi)側(cè)、用以與肌肉表面緊密貼合以獲取由肌肉形變所產(chǎn)生的壓力的多個(gè)壓力傳感器，多個(gè)所述壓力傳感器呈橫縱方向交錯(cuò)設(shè)置；

與所述壓力傳感器連接、用以處理并分析所述壓力傳感器所采集到的壓力信號的控制器。

相對于上述背景技術(shù)，本發(fā)明提供的肌肉形變檢測裝置，呈環(huán)狀的氣囊包繞于肌肉表面；多個(gè)壓力傳感器設(shè)于氣囊內(nèi)側(cè)，并與肌肉表面緊密貼合；控制器與壓力傳感器連接，其能夠獲取壓力傳感器所采集到的壓力信號，并對壓力信號進(jìn)行處理分析，進(jìn)而獲取肌肉的形變信息。當(dāng)肌肉形變時(shí)，由于肌肉表面緊密貼合壓力傳感器，因此壓力傳感器能夠檢測到壓力的變化；本發(fā)明將多個(gè)壓力傳感器呈橫縱方向交錯(cuò)設(shè)置，即壓力傳感器按照橫向和縱向交替的規(guī)則排列；本發(fā)明的肌肉形變檢測裝置，采用可充氣氣囊充氣加壓的方式，使得置于氣囊內(nèi)側(cè)的壓力傳感器能更加充分的和肌肉接觸，通過充入確定的氣壓，能較好地確定壓力傳感器的零位。壓力傳感器通過肌肉與氣囊之間的相對擠壓來獲取肌肉形變的信息。上述肌肉形變檢測裝置能實(shí)時(shí)的反應(yīng)出肌肉不同部位與氣囊間的壓力，該壓力的大小反應(yīng)出肌肉的形變變化量。

優(yōu)選地，所述壓力傳感器連接信號輸出線，全部所述信號輸出線通過通信電纜與所述控制器連接。

優(yōu)選地，所述控制器具體為MCU、DSP或者ARM系統(tǒng)。

優(yōu)選地，還包括用以對所述氣囊充氣的充氣氣泵，且所述氣囊與所述充氣氣泵之間設(shè)有充氣氣管。

優(yōu)選地，所述氣囊的外側(cè)設(shè)有排氣口。

優(yōu)選地，還包括與所述排氣口、所述充氣氣泵以及所述控制器連接、用以開啟或關(guān)閉所述排氣口和充氣氣泵，并且顯示所述壓力傳感器所采集到的壓力值的控制終端。

優(yōu)選地，還包括與所述控制終端連接的提示裝置；當(dāng)肌肉根據(jù)預(yù)設(shè)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述壓力傳感器檢測到壓力值不符合預(yù)設(shè)值時(shí)，所述提示裝置進(jìn)行提示操作。

優(yōu)選地，所述壓力傳感器具體為PVDF聚偏氟乙烯壓電薄膜。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的肌肉形變檢測裝置的示意圖；

圖2為圖1的肌肉形變檢測裝置在測量上臂時(shí)的示意圖；

圖3為圖1的肌肉形變檢測裝置在測量前臂時(shí)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參考圖1、圖2和圖3，圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的肌肉形變檢測裝置的示意圖；圖2為圖1的肌肉形變檢測裝置在測量上臂時(shí)的示意圖；圖3為圖1的肌肉形變檢測裝置在測量前臂時(shí)的示意圖。

本發(fā)明提供的一種肌肉形變檢測裝置，主要包括氣囊1、壓力傳感器2和控制器。

氣囊1大體呈環(huán)形，可以充氣與放氣，用于包繞于肌肉表面；氣囊1的厚度在2cm～4cm之間，寬度在6cm～10cm之間；氣囊1由有一定彈性的材料制成，使之適合不同粗細(xì)手臂的肌肉測試。

在使用過程中，可以直接將氣囊1套在上臂或前臂上，如說明書附圖2與附圖3所示，手臂8包繞于氣囊1。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要，氣囊1還可以包繞于人體下肢的大腿肌肉或小腿肌肉。

多個(gè)壓力傳感器2按照橫向和縱向交替的規(guī)則排列，形成壓力傳感器陣列，如說明書附圖1～附圖3所示。壓力傳感器陣列設(shè)于氣囊1的內(nèi)側(cè)，與肌肉表面緊密接觸?？刂破髋c壓力傳感器陣列連接，用以接收壓力傳感器陣列所產(chǎn)生的壓力信號，并將壓力信號進(jìn)行處理與分析，進(jìn)而得到肌肉的形變量。

在檢測過程中，氣囊1充氣加壓，使得置于氣囊內(nèi)側(cè)的壓力傳感器陣列能更加充分的與肌肉接觸，通過充入確定的氣壓，能較好地確定壓力傳感器2的零位。具體來說，當(dāng)檢測手臂的肱二頭肌時(shí)，如說明書附圖2；手臂呈自然下垂放松姿態(tài)；氣囊1充入氣體，待壓力傳感器2檢測到10牛頓的力時(shí)，停止充氣，對氣囊1密封；可以將10牛頓所對應(yīng)的氣壓作為測試時(shí)的零位。至此，壓力傳感器的零位設(shè)置完成。校準(zhǔn)零位完成后，測試者根據(jù)要求，做出相應(yīng)的測試動(dòng)作，檢查壓力傳感器是否能夠檢測到有數(shù)據(jù)輸出，控制器可以擴(kuò)展存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)接口。通過測量，可以實(shí)時(shí)顯示測量的壓力傳感器所輸出的壓力信號，通過數(shù)據(jù)接口，輸出數(shù)據(jù)，進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。

控制器利用壓力傳感器所輸出的壓力信號進(jìn)行信號處理的過程，可以根據(jù)臨床需要而定，本文并不作出限制。

壓力傳感器2連接信號輸出線5，全部信號輸出線5通過通信電纜3與控制器連接。每一個(gè)壓力傳感器2在肌肉運(yùn)動(dòng)過程中均會(huì)實(shí)時(shí)輸出壓力信號，每一個(gè)壓力傳感器2均連接一根信號輸出線5，全部信號輸出線5連接于通信電纜3，通過通信電纜3與控制器相連。

控制器可以具體為MCU、DSP或者ARM系統(tǒng)。當(dāng)然，還可以采用其他類型的控制器，只要其有足夠的速度讀取數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)即可。

充氣氣泵6能夠?qū)饽?進(jìn)行充氣，氣囊1設(shè)有充氣口4，充氣氣泵6與充氣口4之間通過充氣氣管7連通，實(shí)現(xiàn)對氣囊1的充氣。氣囊1的外側(cè)設(shè)有排氣口。在檢測時(shí)，可以利用排氣口將氣囊1內(nèi)的殘余氣體排出，而后將氣囊1包繞于所需檢測的肌肉，進(jìn)行后續(xù)檢測步驟。

控制終端與排氣口、充氣氣泵6以及控制器連接，能夠開啟或關(guān)閉排氣口和充氣氣泵6，并能夠顯示壓力傳感器2所采集到的壓力值?？刂平K端與氣囊1的排氣口、充氣氣泵6以及控制器可以采用無線方式連接；例如：在檢測過程中，測試者單獨(dú)位于測試空間內(nèi)，手持控制終端的醫(yī)務(wù)人員位于測試空間之外，測試者與醫(yī)務(wù)人員保持一定的距離，以便供測試者完成預(yù)設(shè)動(dòng)作，此時(shí)利用控制終端能夠遠(yuǎn)程控制測試的全部過程，方便測試。

控制終端還可以連接提示裝置，當(dāng)肌肉根據(jù)預(yù)設(shè)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力傳感器2檢測到壓力值不符合預(yù)設(shè)值時(shí)，提示裝置進(jìn)行提示操作。本發(fā)明的肌肉形變檢測裝置，當(dāng)用于矯正運(yùn)動(dòng)過程中的鍛煉強(qiáng)度和姿態(tài)問題時(shí)，測試者執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作；倘若壓力傳感器2檢測到壓力值不符合預(yù)設(shè)值時(shí)，則說明測試者的動(dòng)作姿態(tài)不符合標(biāo)準(zhǔn)；其中，預(yù)設(shè)值為：以標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作時(shí)壓力傳感器2所應(yīng)檢測到的壓力值。當(dāng)然，還可以利用壓力傳感器2檢測測試者的鍛煉強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)；如此設(shè)置，能夠供醫(yī)務(wù)人員知曉測試者的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)以及鍛煉強(qiáng)度等是否符合標(biāo)準(zhǔn)，以便及時(shí)修正測試者的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)與鍛煉強(qiáng)度等。

本發(fā)明中的壓力傳感器2具體為PVDF聚偏氟乙烯壓電薄膜，PVDF聚偏氟乙烯壓電薄膜可以通過不干膠粘貼于氣囊1內(nèi)側(cè)，或者在氣囊1內(nèi)側(cè)設(shè)置用以容納PVDF聚偏氟乙烯壓電薄膜的容納腔，容納腔可以直接縫紉于氣囊1內(nèi)側(cè)，供PVDF聚偏氟乙烯壓電薄膜至于其中。

以上對本發(fā)明所提供的肌肉形變檢測裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。