[实用新型]一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置

说明书

本实用新型所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置，由固定板、足部放置与运动机构、滑动导轨组件、运动传递组件和气压传感器组成。该装置可实现对受试者大腿、小腿及足骨骼肌进行负荷实验运动训练，因而拥有一台装置即可进行多种训练。该装置可与磁共振设备、人体信息检测器、门控单元、模/数转换器和计算机组成磁共振成像负荷实验系统，在受试者处于运动状态下进行动态磁共振扫描成像，或在受试者达到训练目标强度后立即进行磁共振扫描成像。

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，涉及一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置。

背景技术

负荷实验运动指的是以肌肉的等张收缩作为消耗能量的有氧运动过程，进行该种运动伴随着人体中的三磷酸腺苷(ATP)的分解，参与收缩功能实现了骨骼肌肉血管中运输氧气的血红细胞及血流量明显增多。血管性的疾病如血管粥样硬化，糖尿病等，由于外周血液循环系统的破坏导致骨骼肌如血流灌注和组织血氧等代谢水平与正常情况存在差异。利用磁共振影像技术可评估骨骼肌代谢水平，人平静状态的骨骼肌代谢水平与运动负荷状态下存在较大差异，这种差异可以把人在静态下无法显示的代谢异状完全暴露出来。

为了应用磁共振影像技术评估人体运动负荷状态下的骨骼肌代谢水平，目前所公开的下肢负荷运动实验及所用装置有以下几种技术方案：对人体下肢负荷运动训练的Skinner-Gardner平板实验(Gardner AW,Skinner JS,et al.Progressive vs.single-stage treadmill tests for evaluation of claudication.Med Sci Sports Exerc)，该实验是以人在跑步机上行走一定时间作为施加腿部负荷的方式；在磁体中人足的前端背屈运动，通过尼龙绳和滑轮提拉重物(5.58kg)的负荷运动方式(骨骼肌运动和冰敷后血流灌注及水分子扩散的功能MRI研究，李锋，博士论文)；通过Plantar-flexion计量仪对腿与足一起进行训练并磁共振兼容(David C.Isbell,Frederick H.Epstein,et al.Calf MusclePerfusion at Peak Exercise in Peripheral Arterial Disease:Measurement byFirst-Pass Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging.J Magn ResonImaging)。但是上述方案中，Skinner-Gardner平板实验是人体在磁共振以外完成负荷运动，然后进入磁体进行磁共振扫描，因此并不能实时反映运动训练过程中骨骼肌肉代谢的水平；通过尼龙绳和滑轮提拉重物的负荷运动无法将运动强度定量，且易导致人体运动疲惫；Plantar-flexion计量仪为类似两个自行车脚踏板的装置，受试者按照设定的速度(一分钟10～12圈)进行运动，直至无法再有力蹬踏为运动训练终止，由于受试者同时使用足部、腿部以及大腿肌肉运动，因而不能确定哪部分肌肉的运动耐受达到最高值，缺乏准确的目标骨骼肌的定位，难于对各部位肌肉的运动耐受水平进行评估。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本实用新型提供一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置，以实现分别对受试者大腿、小腿及足骨骼肌进行负荷实验运动训练，获得受试者下肢各部位的实时运动强度数据，并兼容磁共振磁场，有利于实时磁共振成像，为评估人体运动负荷状态下的骨骼肌代谢水平提供依据。