TWI384964B - Lower limb muscle spasm measurement device - Google Patents

Description

下肢肌肉痙攣測量裝置

本發明是有關於一種測量裝置，特別是指一種手持式肌肉痙攣測量裝置。

腦性麻痺病患的下肢肌肉張力增強(稱為痙攣，spasticity)，常造成步行的阻礙，是臨床治療(手術、藥物)的一個標的。目前臨床上評估痙攣使用的是非量化的方式，常見的如測試者牽拉肢體，憑阻力感覺給予0~5分六種等級；或者以不同的速度牽拉肢體，目測或以量角器量測受限角度差異，以判斷神經反射的影響程度。對於臨床人員(例如醫師、治療師)，若需在治療前後或長時間觀察痙攣變化，便受限於量表式臨床評估方式無法提供足夠準確的量化數據，故近二十年來，各國臨床研究單位皆嘗試著發展標準化的量化方式，可惜目前尚無統一標準。

過去量化痙攣之技術手段，主要是採用馬達牽拉系統(Motor－based system)，並配合扭力感測器記錄阻力，其優點在於控制及量測精確，但缺點則是體積龐大、造價昂貴，無法靈活應用於臨床，實用性並不佳，進而無法普及化。

因此，本發明之目的，即在提供一種體積小、重量輕、臨床實用性高的下肢肌肉痙攣測量裝置。

於是，本發明之下肢肌肉痙攣測量裝置，是供臨床人 員使用並測量患者下肢肌肉的痙攣狀況，該下肢肌肉痙攣測量裝置包含：一座體單元、一力感測元件，及一速度感測元件。

該座體單元具有一頂抵於該患者下肢的底座，及一可相對於該底座運動並設置於該底座上且提供給臨床人員予以施力的施力座。

該力感測元件是夾設於該底座及該施力座之間，並感應該臨床人員對該施力座施力以連動該底座推抵該患者下肢，配合患者下肢所產生之反饋力量相配合地在該施力座及該底座之間所形成的壓迫力。

該速度感測元件是設置於該底座上，並偵測該底座受力而移動時之角速度。

本發明之功效在於，臨床人員可施力推抵該施力座以使該底座頂抵於患者下肢之欲測量部位，並藉由該力感測元件測量形成於該施力座及該底座之間的壓迫力，以紀錄患者下肢在臨床人員牽拉過程中的阻力變化，再配合該速度感測元件測量該患者下肢在受到該臨床人員牽拉過程的角速度，進而推算出患者下肢之阻力及角度受限程度等量化數據。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1、2，本發明下肢肌肉痙攣測量裝置之較佳實 施例，是供臨床人員100握持使用並測量患者下肢肌肉的痙攣狀況，該下肢肌肉痙攣測量裝置包含：一座體單元1、一力感測元件2、一資料傳輸埠5，及一速度感測元件3。

該座體單元1具有一頂抵於該患者下肢的底座11、複數連接件4，及一可相對於該底座11運動並設置於該底座11上且提供給臨床人員100予以施力的施力座12。該底座11具有一本體111，及一與該本體111相連接的頂抵部112，該等連接件4是相間隔並可滑動地穿伸設置於該底座11之本體111上，並與該施力座12相連接以將該施力座12可活動地撐立於該底座11上，該頂抵部112是頂抵於該患者之腳掌200底部。在本實施例中，該底座11是由硬質塑鋼所製成，而該施力座12則為金屬，且該座體單元1之整體體積約為5x5.5x3.5公分，另外，該施力座12上更形成有一凹陷部121，以方便該臨床人員100以拇指扶持抵於腳掌，並透過施力座12進行牽拉。

該力感測元件2是設置於該底座11之本體111上，並夾設於該底座11之本體1ll及該施力座12之間，以感應該臨床人員100對該施力座12施力後及患者下肢阻力形成於該施力座12及該底座11之間的壓迫力，一般來說，該臨床人員100會將手部之拇指推抵於該施力座12之凹陷部121以對其施力，以使該施力座12是朝該底座11之本體111以及該患者之腳掌200方向推擠，並壓迫該力感測元件2，且在施力的同時，該施力座12即會帶動該底座11之本體111與頂抵部112朝該患者之腳掌200處推去，而該患者之腳掌 200在接受到此一牽拉時，患者處於痙攣狀態之小腿後側肌肉會因為牽拉產生一股反饋力量，也同時被該力感測元件2記錄下來。

參閱圖3、4，在此要注意的是，該等連接件4是搭載該施力座12在相對於該底座11的一自由位置與一壓迫位置間移動，當該施力座12是位於自由位置時，即不會壓迫到該力感測元件2，且該施力座12與該底座11之本體111之間形成有一間隙，而當該施力座12是位於壓迫位置時，即會緊靠於該本體111並對該力感測元件2形成壓迫。此外，由於該施力座12之整體面積較大，又是藉由該等連接件4來撐立於該底座11上，因此，當該臨床人員100藉由拇指施力於該施力座12來連動其壓迫該力感測元件2時，也可藉由該等連接件4將該施力座12垂直導向該力感測元件2，使該力感測元件2可感受到均勻之正向力量值，進而提升力量感測的靈敏度與正確性。

在本實施例中所使用的力感測元件2為一用於感測正向力之感應元件，而此種力感應元件2應為所屬技術領域中具有通常知識者所熟悉的，在此即不對其細部結構以及工作原理進行介紹。

回顧圖1，該速度感測元件3是設置於該底座11之本體111上，並偵測該底座11受力後所產生的角速度(angular velocity)，本實施例是採用一微型速度感測元件3(Single Chip Yaw Rate Gyro)來進行角速度的偵測。

該資料傳輸埠5則是設置於該底座11之本體111上， 並與一外界裝置300電連接(例如一電腦，圖中未顯示)，以進行資料數據的傳輸，而該資料傳輸埠5同時是與該速度感測元件3及該力感測元件2電連接，以將該速度感測元件3及該力感測元件2所偵測到之資料傳輸至該外界裝置300進行處理。

回顧圖1、2，本實施例之作動方式如下：當該臨床人員100需要牽拉該患者之下肢肌肉(例如小腿後側之肌肉)以測量其痙攣程度時，首先，是將該底座11之頂抵部112頂抵於該患者之腳掌200底部的突起部(ball of foot)，再對該施力座12進行施力，以使該施力座12是朝該底座11之本體111以及該患者之腳掌200方向推擠，在施力的同時，該施力座12即會帶動該座體之本體111與頂抵部112朝該患者之腳掌200處推去，而該患者之腳掌200在接受到此一牽拉時，其腳掌200即會朝該臨床人員100施力之相同方向仰動，而此仰動速度(牽拉速度)及關節角度變化(以患者之腳踝為軸心)即會被該速度感測元件3所偵測及計算求得。

該力感測元件2所偵測到之壓迫力，以及該速度感測元件3所偵測到之兩個方向的仰動速度即會藉由該資料傳輸埠5傳送至該外界裝置300，而該外界裝置300即會利用此資料進行牽拉速度及回饋阻力等量化數據的推算，進而供臨床人員100判斷患者小腿後側之肌肉的痙攣程度。

此外，更可藉由該外界裝置300對該速度數據進行積分即可得出位置，再把位置及回饋阻力之變化畫在一起， 即可以判斷出該關節(在本實施例中為患者之踝關節)可以牽拉的範圍有多少。

藉由上述設計，本發明下肢肌肉痙攣測量裝置，誠然具有下列優點： 1.有效量化痙攣程度之測量： 本發明利用該座體單元1搭載該力感測元件2及速度感測元件3來偵測患者之反饋阻力、牽拉速度，及角度受限程度，能有效地將偵測方式量化，使臨床人員100在判斷患者之痙攣程度時，能夠藉由量化之數據來作為判斷之基礎，而不是如習知般依據臨床人員100之牽拉患者肢體所得知的阻力感覺來進行判斷，進而有助於建立一套標準化的痙攣程度量化判斷標準。

2.臨床實用性佳： 由於本發明是採用體積小、輕量化(整體裝置重量小於100克)的設計方式，可供臨床人員100手持並輕易地對其進行操作，且不受限於使用場合，因此無論是在實驗室、診間、病房、手術室等場合皆可使用，使用靈活性及實用性佳，有效改善習知馬達牽拉系統體積龐大，造價昂貴進而無法靈活應用於臨床的缺點。

歸納上述，本發明之下肢肌肉痙攣測量裝置，使臨床人員100可施力推抵該施力座12以使該底座11頂抵於患者下肢之欲測量部位，並藉由該力感測元件2測量形成於該 施力座12及該底座11之間的壓迫力，以推算患者下肢對於臨床人員100所施之力量的回饋阻力，再藉由該速度感測元件3測量該底座11受力後所產生的角速度，進而提供阻力、牽拉速度，及角度受限程度的量化數據，進而達到有效量化痙攣程度之測量，且其手持式及輕量化之設計也可令其具有極佳的臨床實用性，故確實能達到本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧座體單元

3‧‧‧速度感測元件

11‧‧‧底座

4‧‧‧連接件

111‧‧‧本體

5‧‧‧資料傳輸埠

112‧‧‧頂抵部

100‧‧‧臨床人員

12‧‧‧施力座

200‧‧‧腳掌

121‧‧‧凹陷部

300‧‧‧外界裝置

2‧‧‧力感測元件

圖1是一立體圖，說明本發明下肢肌肉痙攣測量裝置之較佳實施例與一外界裝置的連接情形；圖2是一使用狀態示意圖，說明該較佳實施例之使用狀態；圖3是一側視圖，說明該較佳實施例之一施力座位於一自由位置的情形(省略臨床人員手部)；及圖4是一側視圖，說明該施力座位於一壓迫位置的情形(省略臨床人員手部)。

1‧‧‧座體單元

2‧‧‧力感測元件

11‧‧‧底座

3‧‧‧速度感測元件

111‧‧‧本體

4‧‧‧連接件

112‧‧‧頂抵部

5‧‧‧資料傳輸埠

12‧‧‧施力座

300‧‧‧外界裝置

121‧‧‧凹陷部

Claims (3)

1. 一種下肢肌肉痙攣測量裝置，供一臨床人員使用並測量患者下肢肌肉的痙攣狀況，該下肢肌肉痙攣測量裝置包含：一座體單元，具有一頂抵於該患者下肢的底座、一可相對於該底座運動並設置於該底座上且提供給臨床人員予以施力的施力座，及複數相間隔地穿伸設置於該底座上，並與該施力座相連接以將該施力座可活動地撐立於該底座上的連接件；一力感測元件，夾設於該底座及該施力座之間，並感應該臨床人員對該施力座施力以連動該底座推抵該患者下肢，配合患者下肢所產生之反饋力量相配合地在該施力座及該底座之間所形成的壓迫力；以及一速度感測元件，設置於該底座上，並偵測該底座受力而移動時所產生的角速度。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之下肢肌肉痙攣測量裝置，其中，該座體單元之底座具有一本體，及一與該本體相連接的頂抵部，該等連接件是相間隔地穿伸設置於該底座之本體上，而該頂抵部是頂抵於該患者之腳掌底部。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之下肢肌肉痙攣測量裝置，更包含一設於該底座之本體上的資料傳輸埠，該資料傳輸埠是與該力感測元件及該速度感測元件電連接，以將該力感測元件及該速度感測元件所感測到之數據資料 ，配合傳輸至一外界裝置。