基于液体金属柔性电容器的肌肉萎缩预防系统的制作方法

本发明涉及基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统。

背景技术：

肌肉萎缩是当今世界医学一大顽疾，严重影响着人类的健康和生命。肌肉萎缩是指横纹肌营养障碍，肌肉纤维变细甚至消失等导致的肌肉体积缩小。遗传性神经性肌萎缩是一种慢性进行性神经性肌萎缩性疾病，常有家族遗传史，故又名腓骨肌萎缩症，研究发现，遗传性神经性肌萎缩预后一般较好，病程进展极其缓慢，发病后仍能存活数十年，而如何在不影响病人生活质量的前提下对家族遗传性肌肉萎缩进行预防则是目前医学界的难题之一。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是克服现有技术的不足，本发明提供一种基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统。

本发明一种基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统，技术方案如下：所述系统由测量臂套1、微控制器2、报警电路3、报警灯4和显示器5组成，所述微控制器2以测量臂套1的电容监测值作为输入，以报警电路3、报警灯4以及显示器5作为输出；所述报警电路3接收到微控制器2的报警命令后进行报警；所述报警灯4接收到微控制器2的报警命令后通电点亮；所述显示器5显示测量臂套1的电容监测值。

所述测量臂套1由液态金属电容器102编织而成，液态金属电容器102由两个金属电容纤维101拧转构成，金属电容纤维101其外径约为1mm内径约为0.8mm，由液态金属103填充到液体树脂104中构成，并将一端封好另一端引出电极，液态金属电容器102中液体树脂104构成介电层，液态金属103构成电极。

所述微控制器2以测量臂套1的电容监测值作为输入，以报警电路3、报警灯4以及显示器5作为输出，当测量臂套1的电容监测值未超过预设报警值，则报警电路3与报警灯4无动作，微控制器2通过与显示器5相连管脚控制显示器5输出“正常”；当测量臂套1的电容监测值超过预设报警值，微控制器2通过与报警电路3、报警灯4以及显示器5相连管脚控制报警电路3开关打开，报警电路3通电，进行报警，报警灯4开关打开，报警灯4通电点亮以及显示器5显示响应电容监测值和提示肌肉萎缩症兆。

所述报警电路3具体为蜂鸣器，接收到微控制器2的报警命令后，报警电路3启动蜂鸣器，进行报警。

所述报警灯4为红色led灯，接收到微控制器2的报警命令后，报警灯4通电点亮。

所述显示器5为普通液晶显示屏，当测量臂套1的电容监测值未超过预设报警值，微控制器2通过与显示器5相连管脚控制显示器5输出“正常”；当测量臂套1的电容监测值超过预设报警值，微控制器通2显示器5相连管脚控制显示器5显示响应电容监测值和提示肌肉萎缩症兆。

作为优选实施方式，步骤（1）所述的测量臂套1由液体金属纤维101编织而成，液体树脂104构成介电层，液态金属103构成电极；所述测量臂套1分为9大块，方便对病人胳膊肌肉实现分块监测，更加精准；所述测量臂套1监测病人按照指令活动时手臂肌肉的变化，通过肌肉改变对金属纤维101的压力，改变液体树脂的厚度即介电层的厚度，进而改变电容的大小。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

（1）精确性，液态金属电容器具有极高的灵敏度，仅仅是人体脉搏的跳动都能清晰感知。

（2）无创性，采用基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统对肌肉萎缩进行预防，避免以往需要人工验血等对人体具有创伤的检查步骤，提高病人生活质量。

（3）便利性，采用基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统随用随知，避免需要在医院进行排队等耗费病人时间，更加便利。

附图说明

图1是基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统示意图；

图2是系统各模块连接与信号传递方向；

图3是液态金属电容纤维结构原理图；

图4是液态金属电容纤维电容变化原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行说明。

本发明一种基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统，如图1-2所示：系统由测量臂套1、微控制器2、报警电路3、报警灯4和显示器5组成，微控制器2，所述微控制器2以测量臂套1的电容监测值作为输入，以报警电路3、报警灯4以及显示器5作为输出；所述报警电路3接收到微控制器2的报警命令后进行报警；所述报警灯4接收到微控制器2的报警命令后通电点亮；所述显示器5显示测量臂套1的电容监测值。

测量臂套1，所述测量臂套1由液态金属电容器102编织而成，如图3所示，液态金属电容器102由两个金属电容纤维101拧转构成，金属电容纤维101其外径约为1mm内径约为0.8mm，由液态金属103填充到液体树脂104中构成，并将一端封好另一端引出电极，液态金属电容器102中液体树脂104构成介电层，液态金属103构成电极（如图4所示）。

基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统原理如下：

电容值变化原理：，测量臂套1监测病人按照指令活动时手臂肌肉的变化，通过肌肉改变对金属纤维101的压力，改变液体树脂的厚度即介电层的厚度，进而改变电容的大小。

基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统使用步骤如下：

前期数据设置：测定不同动作每块的电容值，并输入到微控制器2中，设定安全电容值（即在电容值降低一点点则不判定为肌肉萎缩），设定低于电容值+安全电容值=预设报警值。

肌肉萎缩检测：将测量臂套1包覆在病人手臂上，指导病人按照固定动作进行运动，比如抓起水杯，同时测量臂套1手臂部分不要触碰除手臂以外其他物体，同时监测电容值。

肌肉萎缩检测结果：当测量臂套1的电容监测值未超过预设报警值，则报警电路3与报警电路4无动作，微控制器2通过与显示器5相连管脚控制显示器5输出“正常”；当测量臂套1的电容监测值超过预设报警值，微控制器通2过与报警电路3、报警灯4以及显示器5相连管脚控制报警电路3开关打开，报警电路3通电，进行报警，报警灯4开关打开，报警灯4通电点亮以及显示器5显示响应电容监测值和提示肌肉萎缩症兆。

重复上述操作3次，若3次都为同一结果，则判定为“正常”或肌肉萎缩征兆。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统。本发明系统由测量臂套、微控制器、报警电路、报警灯和显示器组成，所述微控制器以测量臂套的电容监测值作为输入，以报警电路、报警灯以及显示器作为输出；所述报警电路接收到微控制器的报警命令后进行报警；所述报警灯接收到微控制器的报警命令后通电点亮；所述显示器显示测量臂套的电容监测值。本发明采用基于液体金属电容器的肌肉萎缩预防系统对肌肉萎缩进行预防，避免以往需要人工验血等对人体具有创伤的检查步骤，提高病人生活质量。

技术研发人员：邹强;郑佳
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2018.11.05
技术公布日：2019.04.19