[发明专利]一种肌肉张力传感器及肌肉张力检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及人体运动信息的检测装置和检测方法，更具体地说是一种用于获取肌肉张力参数，判断肌肉紧张程度的检测装置和检测方法。 

背景技术

肌肉张力是指肌肉在松弛状态下的机械紧张度，它描述了肌肉在收缩和舒张之间的恢复状况，可用于生理信息的检测对人体进行康复治疗的肌肉恢复状况进行评价，也可用于康复助力机器人关节控制的输入指标。 

目前获取检测肌肉张力参数的方法、途径有很多种： 

触诊是传统的诊断方法，通过肉眼观察与人手触摸感知但带有很强的主观性，并不能客观地反映肌肉的功能状况。 

生物机械法测量肌肉张力，主要是测扭矩的方法及设备，由电机带动减速器、在减速器的输出轴上安装待测部位固定装置及扭矩检测仪组成，它是通过对扭矩的测量来推测被测部位肌张力的变化总趋势，是一种间接的测量，而对于不同类型的肌张力变化特点不能反应出来。因此对于肌张力定量的分析，仍是一个困难而未解决的问题。 

肌电图测试方法分为针电肌电和表面肌电获取。针电极检测将针电极插入到肌肉中，可能对人体产生损伤。表面肌电信号是从皮肤表面通过电极引导、记录下来的神经肌肉系统活动时的生物电信号，它与肌肉的活动状态存在关联性，能反映神经肌肉的活动。但由于肌电信号的检测受表面电极放置位置、人体汗液皮、体温变化以及下脂肪厚度等不确定因素的影响，会影响信息获取的准确性。 

肌张力仪-美国迈腾(MYOTON)无创肌肉检测系统能够通过检测生物机械力来提供振动频率、弹性、硬度等生物机械力学特性参数，真实客观地反映肌肉的功能状态，并且可对新陈代谢作用进程做出评估。但是目前价格十分价格昂贵、通用性差。 

中国专利(CN201642051U)介绍了一种将感应部件封装在硅胶套在手部的肌张力传感器，通过形变捕捉动作，并输出相应的电信号，用以医学手术中监测动作，它的特点是结构非常简单、临床易用、不受手术体位影响。但肌张力的定量分析也很困难。 

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种使用简便、结构简单、性能准确、价格低廉、可稳定获取肌肉张力参数的肌肉张力传感器及肌肉张力检测方法。 

本发明为解决技术问题采用如下技术方案： 

本发明肌肉张力传感器的结构特点是由盒体和底部端盖构成一柱状壳体，在所述柱状壳体内，与盒体的顶板相贴的是一压力传感器，一“T”形探头以其顶部端面与所述压力传感器的底部端面相抵，所述“T”形探头上的凸柱自所述底部端盖的中央通孔中贯穿、凸伸在所述柱状壳体的外部；在所述柱状壳体的外部，作为压敏器件的压电薄膜电阻与盒体的顶板相贴；在所述盒体的上方，另有一“T”形顶盖以其凸柱的底部端面抵于所述压电薄膜电阻，压电薄膜电阻与设置在柱状壳体中的电路板以贯穿盒体的导线电连接；在所述顶盖的上方，以压板与所述顶盖形成夹板，绑带夹固在由压板与顶盖构成的夹板中。 

本发明肌肉张力传感器的结构特点也在于： 

在所述顶盖上设置限位螺栓，所述限位螺栓的栓柱贯穿盒体的顶板上通孔，并在柱状壳体的内部以螺母压套复位簧，使所述限位螺栓在盒体的顶板上通孔中可轴向滑动。 

本发明肌肉张力传感器进行肌肉张力检测的方法的特点是按如下步骤进行： 

将肌肉张力传感器通过绑带绑定在人体上臂肱二头肌或者肱三头肌上，上臂作屈伸运动，根据压力传感器的检测信号Fb与压电薄膜电阻的检测信号Ft，按式(1)计算获得肌肉张力参数S： 

S=Fb*(1-(Ft-FbFt)2)30+2---(1).]]>