CN1041873A - 电刺激诱发肌电的检测装置 - Google Patents

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CN1041873A
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CN 88107124
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Inventor
王磊
罗致诚
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Institute of Biomedical Engineering of CAMS and PUMC
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Abstract

本发明是一种检测低频电刺激下骨骼肌诱发肌电和肌张力的医疗检测装置，它由脉冲发生器、刺激器、肌电放大器、全波整流器、单稳电路、置零消干扰电路和积分器诸环节组成，可以方便地消除被刺激肌肉的诱发肌电中的干扰成分，该装置不但可以作为单独理疗检测仪器，而且也可作为一个单元与肌电图仪和低频电疗及功能助行装置结合应用，既能检测电刺激时的肌电和肌收缩张力，也可将肌电作为检制刺激器的反馈参量，可用于瘫痪病人的检查，电疗功能助行和基础研究，本发明使用方便、简单，利于临床推广应用。

Description

本发明是一种用于低频电脉冲刺激下，检测骨骼肌诱发肌电的新型医疗检测装置。
低频电脉冲广泛应用截瘫和偏瘫病人麻痹肌肉的治疗和助行。被刺激肌肉的收缩程度的测定对观察脉冲刺激的效果和控制刺激量是必不可少的。目前主要采用的方法是根据治疗者的观察和患者的感受，或者是用非电量传感器（如力、力矩和位移传感器等）检测肌肉收缩的力学参数作为精确的测定。但是，非电量测量方法对检测设备及使用环境要求严、成本高，不宜在临床推广应用。目前国外认为被刺激肌电可以反应肌肉收缩的状况，但是由于刺激脉冲的干扰波与肌电信号混叠在一起，提取肌电信号的方法正在探索之中。目前可直接用于临床的被刺激肌肉诱发肌电的简便检测装置尚未见有报道。
本发明的目的是设计一种操作简单，易于掌握，经济有效的低频电脉冲刺激下诱发肌电的检测仪器。通过该检测装置，可直接对截瘫、偏瘫病人在接受低频电疗和功能电刺激助行时，检测到被刺肌肉去除干扰影响的诱发肌电和肌收缩张力。
本发明的原理是：电脉冲刺激运动神经束时，该神经支配的骨骼肌要经过3-5毫秒的延时后才兴奋，而脉冲干扰在人体组织中的电传导没有延时。因此，在低频（小于40HZ）时，干扰波出现的时间置零时，可消除原始肌电中的干扰。本发明的组成如图1和图2所示。图1中，（1）的输出信号VP的幅度为0-5V。（2）是由VP触发工作的改进他激式间歇振荡器，设计脉冲变压器的n1为50匝，n2为80-100匝n3为1000匝，采用铁氧体磁芯;其特点是输出的刺激脉冲V5的频率、脉冲宽度由VP的频率和脉冲宽度决定。即由外部调节，这样VS的频率和脉冲宽度比内部调节的他激式肌肉间歇振荡器稳定得多。VS的输出电压幅度值在0-200伏（空载时）范围内由电位器W1可调，波型为正负双向脉冲。（2）中电位器W2用于个VS波形的稳定调节。（3）垫浸盐水的两层布固定在胫骨前肌的支配神经-腓总神经的刺激点处，即腓骨小头后部。（4）检测胫骨前肌体表的诱发肌电普通机电放大器，检测电极以2-3.5厘米的间隔置于胫骨前肌体表的中部。（5）对V1进行全波整流。VP在触发（2）的同时也能触发（6）得到置零脉冲VZ。VZ的脉冲宽度约为4秒。VZ与VS是同步的。它使置零电路（7）中的开关三极管在τ时间内饱和，这样V3在τ内为零输出，使消去这段时间出现的干扰波形A、B（见图2）。一个刺激周期的其他时间内开关管截止，肌电信号“通过”，V3作为诱发肌电输出信号。V3通过（8）得到诱发肌电的平均绝对值V4，V4可作为肌收缩张力的输出信号，（8）的积分时间常数为110毫秒。本发明的关键部件为（2）和（7）。（2）是对目前间歇振荡器为刺激器的电疗仪中，频率受负载和幅度变化影响而不稳定的改进。（7）与（6）配合的功能是消除刺激干扰。
本发明的操作步骤为：
1、使用该仪器前准备：将体表肌电电极接至被测肌肉的中间，电极与皮肤间涂导电膏。将刺激电极置于患者运动肌肉的支配神经浅表处，垫两层浸盐水布与皮肤接触。正极在远端，负极在近端。刺激电极的大小根据不同部位而定。
2、将V3和V4接至示波器或记录仪，将W1调至最小。
3、开机工作后，逐渐调节W1，使刺激幅度增大，在示波器上观察不同刺激能量下肌肉收缩张力的变化和诱发肌电波形。
4、调节（1）的频率和脉宽，观察不同频率下和脉冲宽度下的肌肉收缩状况。本发明中（1）的输出VP的频率在20-40HZ可调，脉宽在150-400微秒可调。
本发明中（2）的三极管T1、T2为中功率高频三极管，脉冲变压器M中n1、n2用0.2-0.35毫米直径的高漆包线绕成，n3用0.1毫米直径的高强度漆包线。单稳触发器，全波整流器和积分器可采用一般的常用电路实现。刺激电极为直径1-2厘米的不锈钢片。
本发明的优点是，能够经济有效地获得骨骼肌在电刺激下，除去干扰波形的诱发肌电，并且不使用非电量传感器得到被刺激肌肉的肌张力变化情况。该装置结构简单，临床使用方便，易于掌握。广泛用于临床诊断和电生理特性研究。
附图说明：
图1为电刺激诱发肌电检测装置结构图。（1）是一脉冲频率、宽度可调的单向正脉冲发生器，（2）包括虚线框图部分，是改进的间歇振荡刺激器，（3）是刺激电极，（4）是普通肌电放大器，（5）是全波整流器，（6）是单稳触发器，（7）为箭头所指虚线框内，是置零电路，（8）是积分器。
图2是各环节输出点的波形。VP为（1）的输出。VS为刺激脉冲。V1为（4）的输出，A、B波为干扰伪迹，C、D、E、F为肌电波形。V2为（5）的输出，VZ为（6）的输出，V3为（7）的输出，V4为（8）的输出。

Claims (3)

1、一个由脉冲发生源(1)，改进的刺激器(2)，普通肌电放大器(4)，全波整流器(5)，单稳套能发器(6)，置零消干扰电路(7)和积分电路(8)组成的消刺激干扰的诱发肌电检测装置，其特征是刺激器与人体骨骼肌的支配神经的浅表处连接，检测到的原形肌电经置零电路消干扰并且积分后得到肌收缩张力。
2、按照权利要求1所说的刺激器（2），其特征是脉冲频率和宽度由触发脉冲决定，由外部可调，不受负载和其他参数改变的影响，W1为2瓦线性电位器，脉冲变压器用铁氧体磁蕊，n1为50匝，n2为80匝，n3为1000匝，（2）中三极管为中功率管。W2为1瓦线性电位器。
3、按照权利要求1所说的置零电路（7），其特征是开关晶体管在单稳电路（6）的触发下，在τ时间内饱和，电阻为小功率金属膜电阻，开关管为小功率管子。
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