CN1077026A

CN1077026A - 肌张力检测分析设备及检测方法

Info

Publication number: CN1077026A
Application number: CN 93106422
Authority: CN
Inventors: 张通; 顾玉良; 武钢柱
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1993-10-06
Also published as: WO1994028793A1; AU6840494A

Abstract

本发明涉及一种肌张力检测分析设备及方法，由传动装置长度检测装置、测力装置、阻力检测装置、放大模块、滤波模块、数据采集及处理系统、可逆电机及控制系统组成，特点在于：测力装置中滑动架与力传感器相连，并且骨形支撑器与输出轴同心，因此可以直接、定量、定性地检测出肌张力的情况，本系统也可作为促通练习器用。

Description

本发明涉及一种实现肌张力检测分析设备及用于此设备的肌张力检测方法。

异常的肌张力增高主要有三种表现形式：折刀样增高，铅管样增高和齿轮样增高，肌张力减低则表现为被运动时阻力减少或消失，关节运动的范围扩大。肌张力的正确判断对于临床诊断、鉴别诊断，疗效评估等都是极其重要的客观指标。目前在医学界测定肌张力最常用的方法是于病人肌肉松驰时，检查者的两手握住病人肢体，以不同的速度和幅度反复作被动的伸屈运动，感到的轻度阻力就是这一肢体有关的肌张力。这种测定方法只能做到定性分析，而且其中难免有检查者的主观臆断。1992年4月美国出版的“Arch phys Med Rehabil”期刊上介绍了采用生物机械法检测肌张力，主要是测扭矩的方法，这种方法是由电机通过减速装置使输出轴以一定的角度摆动，在输出轴上有一装置可同待测部位相连，并可带动待测部位一起运动，当输出轴带动待测部位运动时，输出轴便有了载荷，通过安装在输出轴上的扭矩检测仪记录到加载荷后输出轴的扭矩变化，用这种方法可以检测出某一部位在被运动时的肌张力大致变化情况，也有在测扭矩的同时，记录关节角度的变化范围和肌电信号，有时甚至结合量表来推测病人肌张力的异常情况。这些方法都是间接的检测肌张力的方法，只能反映肌张力的变化总趋势，而对不同类型的肌张力变化特点无法反应出来。因此对于肌张力定性、定量的分析，目前仍然是一个困难而无法解决的问题，对于肌张力增高的表现形式的判定更无法实现。

本发明的目的是提供一种对肌张力进行直接检测、并能准确地分析肌张力变化的检测分析设备及检测方法。

本发明的目的是这样实现的：肌张力检测分析设备是由传动装置、长度测量装置、测力装置、阻力检测装置、放大及滤波模块、数据采集及处理系统、可逆电机及控制系统组成，其中长度测量装置是由丝杠及沿丝杠移动的滑动架组成;所述的测力装置是由支架、骨形支承器、与传动装置输出轴固定连接的回转臂及固定在滑动架上的力传感器构成，力传感器的输出信号通过导线传入放大、滤波模块;骨形支撑器与输出轴同心，骨形支撑器的上部有与轴相连的支承环，轴外围装有轴承并一同装在一滑块上，滑块下部有一轴，轴间可以装有力传感器构成阻力检测装置，力传感器的输出信号通过导线进入放大、滤波模块;为实现本检测分析设备而建立的方法是：

-选择特定部位为支点，并且使支点与支承环固定;

-将被测部位支点远端与力传感器固定;

-传动装置通过力传感器带动被测肢体远端以支点为轴做往复运动;

-位于滑动架上的力传感器及位于骨形支撑器中的力传感器的输出信号分别通过放大、滤波模块输入到数据采集及处理系统进行数据处理。

本发明的优点在于：

1.是一种直接的检测方法，能直观地反映出变化量及特征。

2.采用本方法及设备检测时由于克服了外界一些因素的干扰，特别是一些无关的力的影响，如皮肤阻尼、惯性力及重力等，因此准确度较高。

3.本设备检测部位较广，并可与其他部位进行比较。

4.采用本方法及设备检测时，选择特定部位特别是骨性标志为支点，可使支点附近肌肉组织充分放松，从而减少对被测部位肌张力的影响。

5.本设备可作为促通练习器用。

6.本设备可以用于人体及实验动物。

图1为本设备整体结构示意图;

图2为传动装置结构示意图;

图3为长度检测装置及测力装置结构示意图;

图4为骨形支撑器及阻力检测装置剖视示意图;

图5为手形支撑器剖视示意图;

图6为本发明主程序流程图;

以下结合附图给予详细说明：

如图1所示，本发明所述的肌张力检测分析设备由传动装置（1）、测力装置（5）、长度测量装置（39）、阻力检测装置（8）、放大模块（40）、滤波模块（41）、数据采集及处理系统（7）、和可逆电机及控制系统（14）组成。如图2所示，传动装置中包括减速及转向两部分，可逆电机（15）通过连轴器（16）连接蜗轮副（17）及伞齿副（22），伞齿副（22）连接传动装置输出轴（2），在蜗轮副（17）及伞齿副（22）的连接轴（18）、（20）之间可连接一摩擦片（19），在摩擦片后面可安装弹簧和螺母（21），施以正压力，可调整过载量。所述的可逆电机（15）可以选择步进电机，也可选择衡扭矩电机，摆动范围任意可调，最佳范围可以在0°～90°之间。如图3所示，测力装置包括骨形支撑器（6）、支架（3）和以传动装置输出轴（2）固定连接的回转臂（26），回转臂（26）的一侧可以通过导轨与滑动架（25）连接，也可以使回转臂（26）与滑动架（25）为一体，在滑动架（25）上可以连接力传感器（23），力传感器（23）的另一端可以是夹持器（24）;回转臂（26）可以水平安置，也可以垂直或倾斜安置，输出轴（2）与回转臂（26）的连接可以是固定连接，也可以在输出轴（2）上设键槽，回转臂用销钉固定在键槽的不同位置上，这样可调整回转臂不同高度，夹持器（24）可根据被夹持部位的形状制作。长度测量装置是由丝杠（4）及沿丝杠（4）水平移动的滑动架（25）组成，丝杠（4）的一端固定在支架（3）上，回转臂（26）上可以有刻度，滑动架（25）可在电机带动下沿丝杠移动，可以直接读取数据送入数据采集及处理系统（7），也可以在滑动架（25）上安装接触器（32）来提取长度检测信号，再经放大、滤波等处理后送入数据采集及处理系统（7）。如图4所示，骨形支撑器上部有与轴（28）相连的支承环（27），轴（28）外可以装有轴承，特别是可以装有单向推力轴承（29）并一同装在滑块（30）上;滑块（30）下面可以是一轴（33），轴间可以装有力传感器（31），这样由骨形支撑器和力传感器（31）就构成了阻力检测装置。如图5所示，手形支承器是由手形夹（35）通过轴承（36）与轴（37）连接构成，手形夹（35）上部可以是两个对称板，对称板内侧为斜面，形成“V”形槽面，斜面上设有海棉状物质（34），并且对称板之间宽度可调，手形夹（35）下部为圆管形与轴承，特别是单向推力轴承（36）相接，圆管形的一边有一拨杆（38），拨杆（38）的另一端与夹持器（24）固定。骨形支撑器或手形支撑器可以固定在支架（3）上，也可以直接在固定在回转臂（26）上，骨形支撑器或手形支撑器应保持与输出轴（2）同心。所述的数据采集与处理系统（7）可以由计算机系统构成，这个计算机系统可以包括数据采集、A/D转换、外部存贮、显示、打印、参数设置等部分，如图6所示，检测时首先在计算机屏幕上设置有关参数，如周期、角度、次数、限制值等，然后通过控制系统起动可逆电机（15）工作（所述的控制系统可以包括可逆电机的驱动电源、驱动电路及驱动程序），可逆电机（15）带动被测部位运动，通过力传感器（23）得到被测部位肌张力的电信号，这个电信号经放大、滤波、采样、A/D转换后送入计算机进行处理;与此同时，阻力检测装置中力传感器（31）接收一个被测部位的重力摩擦力的电信号，经放大、滤波、采样、A/D转换后送入计算机进行处理。

使用本设备检测人体某部位肌张力时，选择人体的特定部位为支点，所述的特定部位应该是邻近的骨性标志，如检测上肢伸屈肌张力时，可选择骨形支撑器为支承架，选择肱骨内上髁为支点，将支点与支承环（27）紧密结合，以消除皮肤与支承环之间摩擦力对系统的影响，选择支点远端部位，如腕部附近放置在夹持器（24）中夹紧，以前臂为半径，在可逆电机（15）的带动下，做水平往复圆弧运动;当测下肢时可选择膝关节内侧为支点，以小腿为半径做水平往复圆弧运动;或选择内踝、外踝为支点，以足长为半径做水平往复圆弧运动。当测上肢旋前、旋后肌张力时，可选择手形支撑器为支承架，将手部放置在手形夹（34）中固定，并使拨杆（38）固定在夹持器（24）上，这样在可逆电机的带动下手臂以中指为轴做往复运动，此时拨杆（38）也随之运动，便可通过夹持器（24）在力传感器（23）上得到被测肌张力。

Claims

1、一种肌张力检测分析设备，是由传动装置(1)、长度检测装置(39)、测力装置(5)、阻力检测装置(8)、数据采集及处理系统(7)、可逆电机及控制系统(14)组成，其中测力装置(5)是由与传动装置输出轴固定连接的回转臂(26)、夹持器(24)、骨形支撑器(6)及支架(3)组成，其特征是：测力装置(5)中包括一个力传感器(23)，力传感器(23)与滑动架(25)相连，力传感器(23)的信号输出端连接放大模块(40)、滤波模块(41)输入端，骨形支撑器(6)与输出轴(2)同心。

2、根据权利要求1所述的测力装置，其特征是：骨形支撑器（6）的上部有与轴（28）相连的支承环（27），轴（28）外装有轴承（33）。

3、根据权利要求1或2所述的测力装置，其特征是：骨形支撑器内设有轴（33），轴（33）间设有力传感器（31），力传感器（31）的信号输出端连到放大模块（40）、滤波模块（41）输入端。

4、根据权利要求1所述的肌张力检测分析设备，其特征是：骨形支承器（6）由手形夹（35）通过轴承（36）与轴（37）连接构成，手形夹（35）下部为圆管形，圆管形的一边有拨杆（38），拨杆（38）的另一端固定在力传感器（23）上。

5、一种肌张力检测方法，其特征是：

a.选择骨性标志为支点，并且使支点与支承环（27）固定;

b.将被测部位支点远端与力传感器（23）固定;

c.传动装置（1）通过力传感器（23）带动被测肢体远端以支点为轴做往复运动;

d.数据采集及处理系统通过放大模块（40）及滤波模块（41）接收并处理力传感器（23）及力传感器（31）的输出信号。

6、根据权利要求5所述的肌张力检测方法，其特征是：（a）中所述的骨性标志是肱骨内上髁。

7、根据权利要求5所述的肌张力检测方法，其特征是：（a）中所述的骨性标志是内踝。

8、根据权利要求5所述的肌张力检测方法，其特征是：（a）中所述骨性标志是外踝。

9、根据权利要求5所述的肌张力检测方法，其特征是：（a）中所述的选择人体骨性标志为支点是选择膝关节内侧为支点。

10、根据权利要求5所述的肌张力检测方法，其特征是：选择手部与手形支撑器上的手形夹（35）固定，可逆电机经传动装置（1）带动手形夹（35）以中指为轴做往复运动。