肌电采集装置的制作方法

本实用新型涉及医学技术领域，尤其涉及一种肌电采集装置。

背景技术：

中风（Stroke）也叫脑卒中。脑卒中是一种致残率很高的疾病，其愈后有着不同程度的偏瘫、智能减退、眩晕、失语等症状直接影响患者的生活质量，给家庭和工作带来了很大的困难。因此，脑卒中患者要尽早采取康复训练。

脑卒中患者在进行康复训练的过程中，往往需要通过肌电采集装置来实时监测患者的肌电信息，以便为医师正确诊断病情和制定科学的康复训练方案提供基本依据。目前，医院所使用的肌电采集装置往往存在信噪比低、长期佩戴不舒适、易受到光照、背景等外界环境的干扰、抗运动干扰能力差等缺点；同时，在测量肌电信号时，使用者必须在身上通过电线连接所有的传感器，通常可能还需要一台较庞大的主机，这将严重限制使用者的行动 ；再者，若需要在测量期间移动时，医护人员就必须重新对连接线进行配接，这也给医护人员造成很多麻烦。

因此，构建一种肌电采集装置，准确地采集脑卒中患者的运功功能，已成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种低功耗、低负荷、灵活性强的肌电采集装置，可实现表面肌电的有效采集，并提高脑卒中患者在长期佩戴过程中的舒适度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种肌电采集装置，包括用于采集运动过程中目标关节活动信号的电极贴片及用于放大所述活动信号的肌电放大电路，所述电极贴片与肌电放大电路之间通过导线电连接；所述电极贴片包括基材层、包覆于所述基材层上表面的贴附层及封装于所述基材层上的电极，所述贴附层上开设有与所述电极相对应的通孔，所述电极通过导线与肌电放大电路相连。

作为上述方案的改进，所述肌电放大电路包括用于采集电极层信号的电极层电路、用于采集细胞层信号的细胞层电路、用于采集表皮层信号的表皮层电路以及用于采集真皮和皮下组织层信号的真皮和皮下组织层电路，所述电极层电路、细胞层电路、表皮层电路以及真皮和皮下组织层电路依次串接。

作为上述方案的改进，所述电极层电路包括电极电源、电极电容及电极电阻，所述电极电容与电极电阻并联，所述电极电源的输出端连接所述电极电容及电极电阻的输入端；所述细胞层电路包括细胞电阻，所述细胞电阻的输入端连接所述电极电容及电极电阻的输出端；所述表皮层电路包括表皮电源、表皮电容及表皮电阻，所述表皮电容及表皮电阻并联，所述表皮电源的输入端连接所述细胞电阻的输出端，所述表皮电源的输出端连接所述表皮电容及表皮电阻的输入端；所述真皮和皮下组织层电路包括皮下电阻，所述皮下电阻的输入端连接所述表皮电容及表皮电阻的输出端。

作为上述方案的改进，所述肌电放大电路包括还包括用于采集汗腺层信号的汗腺层电路，所述汗腺层电路与表皮层电路并联。

作为上述方案的改进，所述汗腺层电路包括汗腺电源、汗腺电容及汗腺电阻，所述汗腺电源的输入端连接所述细胞电阻的输出端，所述汗腺电源的输出端连接所述汗腺电容及汗腺电阻的输入端，所述汗腺电容及汗腺电阻的输出端连接所述皮下电阻的输入端。

作为上述方案的改进，所述基材层及贴附层由聚二甲基硅氧烷制成。

作为上述方案的改进，所述肌电采集装置还包括无线传输装置。

作为上述方案的改进，所述电极贴片固定于目标关节上，所述目标关节包括双侧腕关节、肘关节、肩关节、髋关节、膝关节、踝关节以及颈椎、腰椎及胸椎关节。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过电极贴片及肌电放大电路有效地采集运动过程中不同肌肉的电生理活动信号，以便医师判断肌肉的激活以及协同信息，确定患者生活活动范围，明确患者的治疗潜力以及治疗方向。

同时，本实用新型采用延展性、拉伸性强、粘附能力高的电极贴片，可提高脑卒中患者在长期佩戴过程中的舒适度；同时，本实用新型采用结构独特的肌电放大电路形成具有低噪声、抗运动干扰能力强、高共模抑制比的电路。

另外，本实用新型中引入无线传输装置，可有效建立肌电采集装置与上位机的无线传输，克服了摄像机监测区域受限的缺点，灵活性强，灵活性强。

附图说明

图1是本实用新型肌电采集装置的第一实施例结构示意图；

图2是图1中电极贴片的结构示意图；

图3是图1中电极贴片的另一结构示意图；

图4是图1中肌电放大电路的结构示意图；

图5是图1中肌电放大电路的另一结构示意图；

图6是本实用新型肌电采集装置的第二实施例结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

参见图1，图1显示了本实用新型肌电采集装置1的第一实施例，包括电极贴片11及肌电放大电路12，其中，电极贴片11用于采集运动过程中目标关节的活动信号，肌电放大电路12用于放大所述活动信号，所述电极贴片11与肌电放大电路12之间通过导线11E电连接。

需要说明的是，所述电极贴片11固定于目标关节上，所述目标关节包括双侧腕关节、肘关节、肩关节、髋关节、膝关节、踝关节以及颈椎、腰椎及胸椎关节。采集肌电信号时，将所述电极贴片11固定于脑卒中患者的目标关节上，电极贴片11实时采集运动过程中脑卒中患者的目标关节的活动信号，并通过肌电放大电路12实现活动信号的有效放大，从而采集运动过程中不同肌肉的电生理活动信号，以便医师判断肌肉的激活以及协同信息。

如图2~3所示，所述电极贴片11包括基材层11B、包覆于所述基材层11B上表面的贴附层11A及封装于所述基材层11B上的电极11C，所述贴附层11A上开设有与所述电极11C相对应的通孔11D，所述电极11C通过导线11E与肌电放大电路12相连。

优选地，所述基材层11B及贴附层11A由PDMS（polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷）制成，具有良好的延展性，便于拉伸，可有效提升佩戴的舒适度；所述电极由镍或氧化银制成，灵敏度高。因此，与现有技术相比，本实用新型中的电极贴片11具有低噪音、低阻抗、粘附能力高的特点，可提高脑卒中患者在长期佩戴过程中的舒适度。

如图4所示，所述肌电放大电路12包括用于采集电极层信号的电极层电路、用于采集细胞层信号的细胞层电路、用于采集表皮层信号的表皮层电路以及用于采集真皮和皮下组织层信号的真皮和皮下组织层电路，所述电极层电路、细胞层电路、表皮层电路以及真皮和皮下组织层电路依次串接。

其中：

所述电极层电路包括电极电源E1、电极电容C1及电极电阻R1，所述电极电容C1与电极电阻R1并联，所述电极电源E1的输出端连接所述电极电容C1及电极电阻R1的输入端；

所述细胞层电路包括细胞电阻R2，所述细胞电阻R2的输入端连接所述电极电容C1及电极电阻R1的输出端；

所述表皮层电路包括表皮电源E3、表皮电容C3及表皮电阻R3，所述表皮电容C3及表皮电阻R3并联，所述表皮电源E3的输入端连接所述细胞电阻R2的输出端，所述表皮电源E3的输出端连接所述表皮电容C3及表皮电阻R3的输入端；

所述真皮和皮下组织层电路包括皮下电阻R4，所述皮下电阻R4的输入端连接所述表皮电容C3及表皮电阻R3的输出端。

如图5所示，所述肌电放大电路12包括还包括汗腺层电路，所述汗腺层电路与表皮层电路并联。

具体地，所述汗腺层电路包括汗腺电源E5、汗腺电容C5及汗腺电阻R5，所述汗腺电源E5的输入端连接所述细胞电阻R2的输出端，所述汗腺电源E5的输出端连接所述汗腺电容C5及汗腺电阻R5的输入端，所述汗腺电容C5及汗腺电阻R5的输出端连接所述皮下电阻R4的输入端。

与现有技术不同的是，本实用新型中肌电放大电路12采用独立的电源系统（如电极电源E1、表皮电源E3及汗腺电源E5），形成具有低噪声、抗运动干扰能力强、高共模抑制比的肌电放大电路12。

参见图6，图6显示了本实用新型肌电采集装置的第二实施例，与图1所述的第一实施例不同的是，本实施例中所述肌电采集装置还包括无线传输装置13，以便建立肌电采集装置1与上位机的无线连接、传输。

优选地，所述无线传输装置13为2.4GHz无线传输装置，由于本实用新型中所传输的数据量比较大，因此，无线传输装置13采用低功耗的2.4GHz无线传输装置，可支持最大11Mbps和54Mbps的速度，实现数据的远程传输。

由上可知，本实用新型通过电极贴片11及肌电放大电路12有效地采集运动过程中不同肌肉的电生理活动信号，以便医师判断肌肉的激活以及协同信息。其中，采用延展性、拉伸性强、粘附能力高的电极贴片11，可提高脑卒中患者在长期佩戴过程中的舒适度；同时，采用结构独特的肌电放大电路12形成具有低噪声、抗运动干扰能力强、高共模抑制比的电路。另外，引入无线传输装置13，以便建立肌电采集装置1与上位机的无线传输，灵活性强。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。