[发明专利]一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置和系统及其应用

权利要求书

1.一种磁共振成像负荷实验系统，包括磁共振设备（16），磁共振设备中含有磁共振扫描床（16-1），其特征在于还包括磁共振成像用多功能负荷实验运动装置（15）、人体信息检测器（17）、门控单元（18）、模/数转换器（19）和计算机（20）；

所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置（15）由固定板（1）、足部放置与运动机构（2）、滑动导轨组件、运动传递组件和气压传感器（14）组成；所述足部放置与运动机构（2）包括足踝放置件（3）、足面踏板（4）、限位板（5）、限位插销（6）和滑动底座（8）；足踝放置件（3）主要由支承台（3-2）和位于支承台上的足踝放置槽（3-1）构成，支承台的底面与滑动底座（8）固连；足面踏板（4）的两侧面下部段分别设置有与限位插销（6）尺寸匹配的第一限位孔（4-1），足面踏板位于所述足踝放置槽（3-1）的一端，其下端与所述支承台（3-2）铰连；限位板（5）为两个，两个限位板上均设置有多个第二限位孔（5-1），各第二限位孔相隔一间距呈圆弧形分布，且与所述第一限位孔（4-1）的高度位置对应、与限位插销（6）的尺寸匹配，两个限位板分别位于所述足面踏板（4）的两侧并与所述支承台固连；所述滑动导轨组件由滑动导轨（9）和滑动限位件（10）组成，滑动导轨（9）为两根，滑动限位件（10）至少为两件，所述滑动限位件（10）为插销与卡扣的组合件或螺栓与螺母的组合件；所述运动传递组件为气囊（7）和活塞气缸组合体；两根滑动导轨（9）相互平行地安装在固定板（1）上，它们之间的间距与所述滑动底座（8）的宽度匹配；足部放置与运动机构（2）放置在固定板（1）上并位于两根滑动导轨（9）之间，足部放置与运动机构中的滑动底座（8）与两根滑动导轨（9）组合形成滑动副；滑动限位件（10）通过与两根滑动导轨上设置的第三限位孔（9-1）组合将足部放置与运动机构固定在要求的位置或限定在要求的移动范围内；气囊（7）安装在所述足面踏板（4）朝向足踝放置槽（3-1）的面上部，活塞气缸组合体中的活塞杆（11）与所述足面踏板（4）背离足踝放置槽（3-1）的面铰连、气缸（12）底端与固定板（1）铰连；气压传感器（14）的信号接收端分别与气囊（7）壁和气缸（12）壁上设置的进气孔组合；

所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置（15）中的足踝放置件（3）与所述磁共振扫描床（16-1）组合，磁共振成像用多功能负荷实验运动装置（15）中的气压传感器（14）与所述模/数转换器（19）电连接，将采集到的代表受试者负荷实验运动强度的气压信号转换成模拟信号传送给模/数转换器（19）；

所述人体信息检测器（17）与所述模/数转换器（19）电连接，将检测到的反映受试者生理状况的模拟信号传输到模/数转换器（19）；

所述计算机（20）分别与模/数转换器（19）、磁共振设备（16）、门控单元（18）电连接；模/数转换器（19）将来自气压传感器（14）的模拟信号和来自人体信息检测器（17）的模拟信号分别转换成数字信号传送给计算机（20）；计算机（20）将接收到的代表受试者负荷实验运动强度的数字信号进行计算处理，形成受试者的实时运动强度数据予以储存和显示并发送给门控单元（18），将接收到的反映受试者生理状况的数字信号进行计算处理形成受试者的生理状况数据予以储存和显示并发送给门控单元（18）；计算机（20）还用于控制磁共振设备（16）进行磁共振扫描及接收磁共振设备输入的扫描结果数字信号，并对所接收的扫描结果数字信号予以处理形成磁共振图像予以储存和显示；

所述门控单元（18）与磁共振设备（16）电连接，门控单元设有受试者的生理状况数据阈值和运动强度数据阈值，当计算机（20）输入的受试者生理状况和运动强度数据达到该阈值时，门控单元生成门控数字信号，并向磁共振设备（16）输出门控数字信号，控制磁共振设备（16）进行磁共振扫描。

2.根据权利要求1所述磁共振成像负荷实验系统，其特征在于所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置（15）中的足踝放置槽（3-1）通过螺钉与支承台（3-2）可拆卸式连接。

3.根据权利要求1所述磁共振成像负荷实验系统，其特征在于所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置（15）中的足踝放置件（3）还包括两个支撑板（13），两个支撑板分别位于足踝放置槽（3-1）的两侧并安装在滑动底座（8）上，足踝放置槽（3-1）两侧面通过螺钉分别与两个支撑板可拆卸式连接。