[发明专利]阵列式肌电信号采集装置及下背痛辅助诊断系统

说明书

本发明公开了一种阵列式肌电信号采集装置及下背痛辅助诊断系统。阵列式肌电信号采集装置包括腰带本体和无线发射模块，所述腰带本体的内侧嵌设有多个呈阵列式分布的电极，所述电极通过内嵌导线连接于无线发射模块，所述电极用于采集人体腰部的表面肌电信号并传输至无线发射模块，所述无线发射模块用于以无线电的形式发出所述表面肌电信号。本发明易于佩戴于人体、可防止电极脱落、便于热量散发，进而提高舒适度、提高信号采集的准确性与可靠性。

技术领域

本发明涉及人体腰部以及背部的辅助诊断设备，尤其涉及一种阵列式肌电信号采集装置、下背痛辅助诊断系统。

背景技术

下背痛是极为常见的骨科多发病，是仅次于上呼吸道感染的第二大就医原因。全世界约70％-85％的人在一生中至少有过一次下背痛的经历，其终生流行率可高达60％-90％，年流行率15％-45％。无论是发展中国家还是发达国家，肌肉骨骼疾患都是最常见和花费最多的职业健康问题。下背痛产生的疼痛可不同程度地限制腰部肌肉的活动强度和范围，造成肌肉萎缩和功能退化；而肌肉收缩能力下降又可直接影响腰部脊柱的结构稳定性，造成锥间小关节及其周围韧带组织和锥间盘损伤，从而加重下背疼痛。因此，下背痛患者腰部肌肉功能障碍评估对于下背痛的诊断和疗效评价具有关键的意义。

目前的测量腰部以及背部的肌电设备较复杂，信号采集极其不方便。由美国Biopac公司生产的Biopac BioNomadix无线肌电记录仪采用多个双通道无线发射接收器进行生理信号采集，测量范围10米。发射接收器包括两个部分，一个是火柴盒大小的无线发射器，戴在被试者身上完成生理信号采集发送，另外还有一个接收器将信号接收放大后送入计算机进行数据处理。被试者穿戴好发射系统后就可以在测试范围内自由活动，数据被实时采集并传输到MP150系统中进行分析处理。由于仅是双通道，因此在采集腰背部多块肌肉群的肌电信号时，需要多个发射装置，并且在采集过程中很难保证每位受试者的腰背部贴片位置一致，且电极片易脱落，使得腰背部肌电信号的采集不准确，从而影响实验结果。

中国专利CN201520742891.8设计了一种基于表面肌电图信号检测的智能护腰带，该护腰带分为7层，将电极传感器、信号预处理模块、蓝牙通讯模块、电热丝、医用磁片、多频震子、支撑钢板、锂电池模块等分别嵌入在不同层，不仅可以采集受试者的表面肌电信号，而且可以对受试者腰部进行按摩、缓解镇痛、驱寒等作用。但是该专利仅仅采集了受试者的肌电信号，并且多层组成的护腰带在采集受试者运动过程中腰部肌肉肌电信号时，由于采集、传输、发射模块等都嵌入在腰带中，腰部进行运动时会带动这些模块运动，对肌电信号的采集产生一定的影响，并且多层的堆叠加重了腰部肌肉的负重感，减少了佩戴的舒适感，也影响患者腰部的散热能力。

由此可见，现有技术对于腰部及背部肌电信号的采集方法，大多是采用普通的肌电信号测量方法。在发射端，对腰部或者背部肌肉采用电极片分布式贴法以及将电极片与块状信号发射器利用导线连接，在接收端对信号进行接收与放大。一方面，由于着装，胖瘦,性别等差异，对测量背部及腰部的肌电信号一定的局限性与不便性，并且测试人员需要花费很长时间对测试者进行电极片以及块状信号发射器的安装。另一方面，由于测试者是在对腰部以及背部进行运动时被采集肌电信号，而在运动的过程中块状信号发射器会有所滑动，并且电极片与块状信号发射器之间的导线会被拉扯，人体在运动过程中会产生热量，皮肤表面或多或少的会有汗液分泌出来，这样在运动的过程中，电极片极易脱落，影响生理电信号的采集，这使得肌电信号的干扰强度很大，极其不稳定或者随时被中断。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种易于佩戴于人体、可防止电极脱落、便于热量散发，进而提高舒适度、提高信号采集的准确性与可靠性的阵列式肌电信号采集装置、下背痛辅助诊断系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。