CN110327078B - 一种神经内科膝跳反应检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构简单的神经内科膝跳反应检测装置，其底板上设有坐凳和高度可调的竖杆，竖杆包括套筒和杆体，杆体的中部与横向支杆相固定，横向支杆与竖向摆动棒相铰接，竖向摆动棒的顶端固定有分光镜，杆体上设有与分光镜相对的光发射器，杆体上还设有多个光接收器；杆体的上端还固定有横向支架，横向支架上固定有竖向连接杆，竖向连接杆的下端固定有动力机构，动力机构与叩击锤的锤柄连接；锤头叩击端内还设有压力传感器；光发射器、光接收器、动力机构及压力传感器均与微处理器信号连接，微处理器与计时模块以及显示屏信号连接；本发明能够方便准确的定位膝跳反应的在人腿部的叩击点，并能够同时检测膝跳反应的速度、力度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种神经内科膝跳反应检测装置。
背景技术
膝跳反射是人直立行走后建立的抗重力反射，是由脊髓为中枢，其目的是为了维持人的直立状态，因为人直立的时候股四头肌是收缩的，一旦股四头肌出现被拉伸的情况，则意味着膝关节要发生弯曲，因此必须反射性的收缩，从而维持姿势，因为该功能很重要，因此在漫长的进化中就逐渐由低级中枢脊髓来完成了。目前虽然有很多检测膝跳反应的装置，然而这些装置存在结构复杂、定位人腿部的膝跳反应叩击点不准确、且不易检测膝跳反应的速度、力度的缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单的神经内科膝跳反应检测装置，能够方便准确的定位膝跳反应在患者腿部上的叩击点，并能够同时检测膝跳反应的速度、力度。
本发明提供了一种神经内科膝跳反应检测装置，包括底板，底板的右端设有坐凳，所述底板的左端固定有竖杆，竖杆包括固定于所述底板上的纵向的套筒和套设于套筒内的杆体，所述杆体和套筒之间设有用于固定它们相对位置的锁定机构，所述杆体的中部与横向支杆的左端相固定，横向支杆的右端与竖向摆动棒的上端相铰接，竖向摆动棒的顶端固定有分光镜，杆体上设有与所述分光镜相对的光发射器，光发射器上方的杆体上设有多个沿杆体纵向分布的光接收器，所述分光镜用于接收来自光发射器所发出的光线，当所述竖向摆动棒自然竖直下垂时，所述分光镜使所述光线的一部分继续沿原光路方向透射出分光镜形成透射光线并射到坐在坐凳上的人的腿部上，所述分光镜使所述光线的另一部分反射180°形成水平反射光线并射向光发射器方向；所述杆体的上端还固定有横向支架，横向支架上固定有竖向连接杆，竖向连接杆的下端固定有动力机构，动力机构与叩击锤的锤柄连接，叩击锤的锤头在动力机构施加动力的作用下在空中划过的圆弧轨迹与所述透射光线相切，通过调整所述杆体的高度使得所述圆弧轨迹与所述透射光线相切的切点恰好位于所述人的腿部上的膝跳反应叩击点上；所述锤头叩击端内还设有压力传感器；所述光发射器、光接收器、动力机构以及压力传感器均与微处理器信号连接，微处理器与计时模块以及显示屏信号连接，微处理器还与电源模块电连接；所述压力传感器用于检测所述锤头叩击时的压力，并将所检测到的压力信号发送给所述微处理器；各光接收器用于接收所述竖向摆动棒在膝跳反应后踢到竖向摆动棒导致竖向摆动棒摆动后所述分光镜所反射出的倾斜反射光线，并向所述微处理器发送光线接收信号；所述微处理器接收到所述压力信号后向所述计时模块发送计时命令，微处理器接收到与光发射器相邻的光接收器[最下方的光接收器]发送来的光线接收信号后向所述计时模块发送计时停止命令，所述计时模块将所记录的计时时间发送给所述微处理器；所述显示屏用于显示微处理器所接收到的所述计时时间以及竖向摆动棒摆动后最上方接收到倾斜反射光线的光接收器的编号，通过所述计时时间能够判断膝跳反应速度，通过最上方接收到倾斜反射光线的光接收器的编号能够判断膝跳反应的强度。
上述坐凳固定于滑动座上，滑动座与滑槽滑动连接，所述滑槽沿所述透射光线方向设置，所述滑动座与滑槽之间设有用于锁定它们之间相对位置的锁紧机构。
上述锤柄包括上柄杆和下柄杆，上柄杆和下柄杆之间通过铰接轴相铰接，且锤柄上套设有弹簧，所述铰接轴位于弹簧内部，所述铰接轴垂直于锤柄的转动面。
上述杆体上还设有操作面板，操作面板上设有分别与所述微处理器信号连接的总开关以及叩击启动按钮，所述总开关用于开启所述电源模块的供电，所述叩击启动按钮用于向所述微处理器发送叩击信号，微处理器接收到所述叩击信号后，启动所述动力机构，使动力机构向叩击锤施加动力，当微处理器接收到所述压力信号后控制所述动力机构恢复施加动力前的状态。
上述动力机构是舵机或步进电机；当动力机构是舵机时，舵机的舵机臂与锤柄固定连接，当动力机构是步进电机时，步进电机的输出轴与锤柄固定连接，且输出轴与锤柄呈90°夹角。
本发明实施例中，提供一种结构简单的神经内科膝跳反应检测装置，能够方便准确的定位膝跳反应在人腿部上的叩击点，并能够同时检测膝跳反应的速度、力度。本发明通过分光镜分出的透射光能够方便准确的定位患者腿部的膝跳，同时通过分光镜分出的反射光配合光接收器能够检测膝跳反应的速度和力度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明锤柄的上柄杆和下柄杆的连接结构示意图；
图3为本发明的电系统连接框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
参见图1、图2以及图3，本发明实施例提供了一种神经内科膝跳反应检测装置，包括底板1，底板1的右端设有坐凳2，所述底板1的左端固定有竖杆3，竖杆3包括固定于所述底板1上的纵向的套筒3-1和套设于套筒3-1内的杆体3-2，所述杆体3-2和套筒3-1之间设有用于固定它们相对位置的锁定机构3-5，所述杆体3-2的中部与横向支杆14的左端相固定，横向支杆14的右端与竖向摆动棒4的上端相铰接，竖向摆动棒4的顶端固定有分光镜5，杆体3-2上设有与所述分光镜5相对的光发射器6，光发射器6上方的杆体3-2上设有多个沿杆体3-2纵向分布的光接收器7，所述分光镜5用于接收来自光发射器6所发出的光线15，当所述竖向摆动棒4自然竖直下垂时，所述分光镜5使所述光线15的一部分继续沿原光路方向透射出分光镜形成透射光线21并射到坐在坐凳2上的人的腿部19上，所述分光镜5使所述光线15的另一部分反射180°形成水平反射光线22并射向光发射器6方向；所述杆体3-2的上端还固定有横向支架13，横向支架13上固定有竖向连接杆12，竖向连接杆12的下端固定有动力机构11，动力机构11与叩击锤的锤柄9连接，叩击锤的锤头8在动力机构11施加动力的作用下在空中划过的圆弧轨迹20与所述透射光线21相切，通过调整所述杆体3-2的高度使得所述圆弧轨迹20与所述透射光线21相切的切点恰好位于所述人的腿部19上的膝跳反应叩击点上，从而能够方便的定位人腿部上的膝跳反应叩击点；所述锤头8叩击端内还设有压力传感器，压力传感器一旦检测到压力信号，即将该检测到压力信号的时刻作为叩击的开始时刻，而人腿在受到叩击后踢动竖向摆动棒4，竖向摆动棒必然摆动，则将最下面的光接收器7(即和光发射器6相邻的光接收器7)接收到光信号的时刻作为叩击反应结束时刻，将检测到压力信号的时刻和叩击反应结束时刻之间的时长近似作为膝跳反应的速度供医生参考；而竖向摆动棒4在继续向上摆动后最终达到摆动的最高点，在竖向摆动棒4向上摆动的过程中，从下至上会被多个光接收器7依次接收到光信号，可提前从下至上依次对各个光接收器7从小到大进行编号，则将最上面接收到光信号的光接收器7的编号大小作为膝跳反应的力度值以供医生参考，其中各光接收器7对应的编号信息预先在微处理器进行存储或在信号连接微处理器的存储模块进行存储。本发明的光发射器6、光接收器7、动力机构11以及压力传感器均与微处理器信号连接，微处理器与计时模块以及显示屏17信号连接，微处理器还与电源模块电连接；所述压力传感器用于检测所述锤头8叩击时的压力，并将所检测到的压力信号发送给所述微处理器；各光接收器7用于接收所述竖向摆动棒4在膝跳反应后踢到竖向摆动棒4导致竖向摆动棒4摆动后所述分光镜5所反射出的倾斜反射光线16，并向所述微处理器发送光线接收信号；所述微处理器接收到所述压力信号后向所述计时模块发送计时命令，微处理器接收到与光发射器6相邻的光接收器7(最下方的光接收器)发送来的光线接收信号后向所述计时模块发送计时停止命令，所述计时模块将所记录的计时时间发送给所述微处理器；所述显示屏17用于显示微处理器所接收到的所述计时时间以及竖向摆动棒摆动后最上方接收到倾斜反射光线16的光接收器7的编号，通过所述计时时间能够判断膝跳反应速度，通过最上方接收到倾斜反射光线16的光接收器7的编号能够判断膝跳反应的强度。
进一步地，所述坐凳2固定于滑动座24上，滑动座24与滑槽23滑动连接，所述滑槽23沿所述透射光线21方向设置，所述滑动座24与滑槽23之间设有用于锁定它们之间相对位置的锁紧机构25。通过左右调整坐凳2的位置可以很好的进行叩击点在人腿上的位置调整，需注意的是，人腿前表面的纵向面始终应与竖向连接杆12的中心线26处于同一平面内。
进一步地，所述锤柄9包括上柄杆9-1和下柄杆9-2，上柄杆9-1和下柄杆9-2之间通过铰接轴9-3相铰接，且锤柄9上套设有弹簧10，所述铰接轴9-3位于弹簧10内部，所述铰接轴9-3垂直于锤柄9的转动面。通过选取一定弯折力的弹簧10能够确保锤头8叩击到人腿上后不会对人腿造成伤害，当然还应该将动力机构11的动力输出力度进行适当设置，以避免叩击时对人腿造成伤害。
进一步地，所述杆体3-2上还设有操作面板18，操作面板18上设有分别与所述微处理器信号连接的总开关以及叩击启动按钮，所述总开关用于开启所述电源模块的供电，所述叩击启动按钮用于向所述微处理器发送叩击信号，微处理器接收到所述叩击信号后，启动所述动力机构11，使动力机构11向叩击锤施加动力，当微处理器接收到所述压力信号后控制所述动力机构11恢复施加动力前的状态。
进一步地，所述动力机构11是舵机或步进电机；当动力机构11是舵机时，舵机的舵机臂与锤柄9固定连接，当动力机构11是步进电机时，步进电机的输出轴与锤柄9固定连接，且输出轴与锤柄9呈90°夹角。
综上所述，本发明实施例提供了一种结构简单的神经内科膝跳反应检测装置，能够方便准确的定位膝跳反应在人腿部上的叩击点，并能够同时检测膝跳反应的速度、力度。本发明通过分光镜分出的透射光能够方便准确的定位患者腿部的膝跳，同时通过分光镜分出的反射光配合光接收器能够检测膝跳反应的速度和力度。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种神经内科膝跳反应检测装置，包括底板(1)，底板(1)的右端设有坐凳(2)，其特征在于，所述底板(1)的左端固定有竖杆(3)，竖杆(3)包括固定于所述底板(1)上的纵向的套筒(3-1)和套设于套筒(3-1)内的杆体(3-2)，所述杆体(3-2)和套筒(3-1)之间设有用于固定它们相对位置的锁定机构(3-5)，所述杆体(3-2)的中部与横向支杆(14)的左端相固定，横向支杆(14)的右端与竖向摆动棒(4)的上端相铰接，竖向摆动棒(4)的顶端固定有分光镜(5)，杆体(3-2)上设有与所述分光镜(5)相对的光发射器(6)，光发射器(6)上方的杆体(3-2)上设有多个沿杆体(3-2)纵向分布的光接收器(7)，所述分光镜(5)用于接收来自光发射器(6)所发出的光线(15)，当所述竖向摆动棒(4)自然竖直下垂时，所述分光镜(5)使所述光线(15)的一部分继续沿原光路方向透射出分光镜(5)形成透射光线(21)并射到坐在坐凳(2)上的人的腿部(19)上，所述分光镜(5)使所述光线(15)的另一部分反射180°形成水平反射光线(22)并射向光发射器(6)方向；所述杆体(3-2)的上端还固定有横向支架(13)，横向支架(13)上固定有竖向连接杆(12)，竖向连接杆(12)的下端固定有动力机构(11)，动力机构(11)与叩击锤的锤柄(9)连接，叩击锤的锤头(8)在动力机构(11)施加动力的作用下在空中划过的圆弧轨迹(20)与所述透射光线(21)相切，通过调整所述杆体(3-2)的高度使得所述圆弧轨迹(20)与所述透射光线(21)相切的切点恰好位于所述人的腿部(19)上的膝跳反应叩击点上；所述坐凳(2)固定于滑动座(24)上，滑动座(24)与滑槽(23)滑动连接，所述滑槽(23)沿所述透射光线(21)方向设置，所述滑动座(24)与滑槽(23)之间设有用于锁定它们之间相对位置的锁紧机构(25)，其中人腿前表面的纵向面始终与竖向连接杆(12)的中心线(26)处于同一平面内；所述锤头(8)叩击端内还设有压力传感器；所述光发射器(6)、光接收器(7)、动力机构(11)以及压力传感器均与微处理器信号连接，微处理器与计时模块以及显示屏(17)信号连接，微处理器还与电源模块电连接；所述压力传感器用于检测所述锤头(8)叩击时的压力，并将所检测到的压力信号发送给所述微处理器；各光接收器(7)用于接收所述竖向摆动棒(4)在膝跳反应后踢到竖向摆动棒(4)导致竖向摆动棒(4)摆动后所述分光镜(5)所反射出的倾斜反射光线(16)，并向所述微处理器发送光线接收信号；所述微处理器接收到所述压力信号后向所述计时模块发送计时命令，微处理器接收到与光发射器(6)相邻的光接收器(7)发送来的光线接收信号后向所述计时模块发送计时停止命令，所述计时模块将所记录的计时时间发送给所述微处理器，压力传感器一旦检测到压力信号，即将该检测到压力信号的时刻作为叩击的开始时刻，而人腿在受到叩击后踢动竖向摆动棒(4)，竖向摆动棒(4)摆动，则将和光发射器(6)相邻的光接收器(7)接收到光信号的时刻作为叩击反应结束时刻，将检测到压力信号的时刻和叩击反应结束时刻之间的时长作为膝跳反应速度；所述显示屏(17)用于显示微处理器所接收到的所述计时时间以及竖向摆动棒摆动后最上方接收到倾斜反射光线(16)的光接收器(7)的编号，通过所述计时时间来近似判断膝跳反应速度，通过最上方接收到倾斜反射光线(16)的光接收器(7)的编号来反映膝跳反应的强度；所述杆体(3-2)上还设有操作面板(18)，操作面板(18)上设有分别与所述微处理器信号连接的总开关以及叩击启动按钮，所述总开关用于开启所述电源模块的供电，所述叩击启动按钮用于向所述微处理器发送叩击信号，微处理器接收到所述叩击信号后，启动所述动力机构(11)，使动力机构(11)向叩击锤施加动力，当微处理器接收到所述压力信号后控制所述动力机构(11)恢复施加动力前的状态。
2.如权利要求1所述的一种神经内科膝跳反应检测装置，其特征在于，所述锤柄(9)包括上柄杆(9-1)和下柄杆(9-2)，上柄杆(9-1)和下柄杆(9-2)之间通过铰接轴(9-3)相铰接，且锤柄(9)上套设有弹簧(10)，所述铰接轴(9-3)位于弹簧(10)内部，所述铰接轴(9-3)垂直于锤柄(9)的转动面。
3.如权利要求1所述的一种神经内科膝跳反应检测装置，其特征在于，所述动力机构(11)是舵机或步进电机；当动力机构(11)是舵机时，舵机的舵机臂与锤柄(9)固定连接，当动力机构(11)是步进电机时，步进电机的输出轴与锤柄(9)固定连接，且输出轴与锤柄(9)呈90°夹角。
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