[发明专利]表面肌电测量仪,测量盒,表面肌电测量模块及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种表面肌电测量仪，测量盒，表面肌电测量模块及测量方法。

背景技术

肌电是产生肌肉力的电信号根源，它是肌肉中多个运动单元动作电位在时间和空间上的叠加，反映了神经、肌肉的功能状态。近年来，肌电被广泛应用于基础医学研究、临床诊断、康复工程、运动医学、工效学和运动生物力学等领域。

传统的针式肌电测量仪器需在人体上扎针测量，且不方便。在肌电信号放大器领域，现有的生物信号放大器需要使用模拟工频陷波器和高价格的模拟隔离放大器，具有体积大、价格高、功耗大等缺点，便携化应用有限。现有的肌电测量仪也往往采用外部电源供电，仅仅记录肌电信号，对肌电信号发生的时间不关注。但是，在许多应用场合，需要关注使用者的动作与肌肉信号之间的同步问题，需要记录肌电信号的发生时间。

发明内容

为了克服上述的缺陷，本发明提供一种精度高低噪声，功耗低，可便携，且能够实时记录肌电信号和时间的表面肌电测量仪，测量盒，表面肌电测量模块及测量方法。

为达到上述目的，本发明所述表面肌电测量仪，包括电源模块，基准电压模块，表面肌电电极，表面肌电测量模块，存储介质和时钟模块；其中，

所述表面肌电测量模块由依次连接的前置放大器，高通滤波器，主放大器，模数转换器和微控制器构成；所述前置放大器的信号输入端与所述表面肌电电极相连接；

所述微控制器，其设有在有表面肌电信号输入时，读取时钟模块的当前时钟，并将该时钟与该表面肌电信号对应存储于存储介质中的存储控制单元；该存储控制单元的一输入端与所述模数转换器的输出端连接，另一输入端与所述时钟模块的时钟输出端连接，一输出端与所述存储介质相连接；

所述电源模块，用于提供所述微控制器工作所需的电压；

所述基准电压模块，将所述电源模块输出的电压变换为基准电压，作为所述模数转换器的基准电压。

本发明采用了模数转换器将肌电模拟信号转换为数字信号，去除了现有技术中的模拟隔离放大器，直接在信号输出端进行数字隔离；且同时对肌电信号发生的时间进行记录，有助于分析被检测者的肌肉动作与肌电信号之间的同步关系。

进一步地，所述前置放大器为数字可编程增益放大器，所述微控制器还设有数字增益控制单元，用于输出增益信号对所述数字可编程增益放大器进行增益设定，所述数字增益控制单元的增益信号输出端与所述数字可编程增益放大器的增益信号输入端连接。

进一步地，所述微控制器还设有时钟同步控制单元，以及数据交换控制单元，所述的时钟同步控制单元和数据交换控制单元均与总线接口电路相连接，可以通过转接卡与计算机相连接，对所述时钟模块进行时钟同步，还可以将所述存储介质中存储的表面肌电信号和对应时钟直接向计算机上传输；所述总线接口电路采用CAN(Controller Area Network，控制器局部网)总线收发器，并采用隔离芯片进行隔离。

特别地，所述成对出现的表面肌电电极之外还包括一个参考电极，所述参考电极与基准电压模块的参考地相连接，以利于降低噪声，提高对共模信号的抑制能力。

本发明表面肌电测量盒，所述表面肌电测量盒上设置至少一对表面肌电电极接口，参考电极接口和存储介质接口，其内部设置有电池舱，表面肌电测量舱和时钟模块舱。

进一步地，所述表面肌电测量盒上还设置有总线接口。

本发明表面肌电测量模块，所述表面肌电测量模块由依次连接的前置放大器，高通滤波器，主放大器，模数转换器和微控制器构成；所述前置放大器设有表面肌电信号的输入端；

所述微控制器，其设有在有表面肌电信号输入时，读取时钟模块的当前时钟，并将该时钟与该表面肌电信号对应存储于存储介质中的存储控制单元；该存储控制单元设有与所述模数转换器的输出端相连接的一输入端，以及与所述时钟模块的时钟输出端相连接的另一输入端，还设有与所述存储介质相连接的输出端。

采用上述结构，本发明可使用体积较小的电池供电，减少了采用外接电源供电带来的工频干扰，精度高，功耗低，可便携。此外，本发明还设有总线接口，可接入CAN总线与计算机相连，可与计算机进行实时通信，接收来自计算机的时间同步信号，将所述时钟模块中的时间重新设定为当前计算机时间，并能够实现所述存储介质与计算机之间的数据传输，可将所述存储介质中存储的表面肌电信号和对应的时钟传输到计算机中。

本发明一种表面肌电测量仪的测量方法，包括以下步骤：

(1)由至少一对所述表面肌电电极检测被检测者的表面肌电信号；