一种用于功能核磁共振环境的光纤橡胶握力器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于功能核磁共振环境的光纤橡胶握力器，属于生物医学技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，功能核磁共振成像是一种先进的脑功能成像技术，是利用核磁共振原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。该技术检测被试接受刺激(视觉、听觉、触觉等)后的脑部皮层信号变化，用于皮层中枢功能区的定位及其他脑功能的深入研宄，从而不仅大量应用于临床脑疾病的诊断，也用于脑功能成像的研宄。
[0003]在利用fMRI研宄人类被试在握力或握速变化下脑区激活分布和脑网络连接时，需要用传感器在线实时检测握力或握速运动参数，然而，由于功能核磁共振成像环境是强磁场环境，传统金属材料和电学传感器在强磁场环境下会产生磁场，从而形成干扰磁场，影响磁场的均匀性，甚至对人体造成危害，所以不适用于强磁场环境；其次，被试是平躺在核磁共振环境里，要求传感器方便被试抓握，传统的传感器像握力圈、手柄握力器都不符合被试平躺条件下抓握的手形设计，所以不适合这一要求。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:本发明设计了一种用于功能核磁共振环境的光纤橡胶握力器，利用光纤传输压力信号，能够在线实时检测握力和握速。
[0005]本发明技术方案是:一种用于功能核磁共振环境的光纤橡胶握力器，包括握把1、外壳12 ;所述握把I包括橡胶弹簧4、凹槽5、上齿形板7 ;所述外壳12包括前后两部分，前后两部分的结构完全相同，其中一个外壳12包括光纤通道2、凸起卡板6、下齿形板8 ；
所述握把I设置于前后两块外壳12之间，握把I下端设有上齿形板7，握把I的左右两侧均设有凹槽5，凹槽5中均竖向设有橡胶弹簧4，握把I被施加压力后便于上齿形板7通过凹槽5产生向下压力，且压力消除后便于握把I回弹；
所述外壳12的下半部分设有光纤通道2，光纤通道2中用于放置光纤，光纤通道2的一侧设有下齿形板8，光纤通道2的另一侧且位于外壳12的两边设有凸起卡板6，上齿形板7、下齿形板8组成齿形板3 ;
所述握把I被施加压力后，凹槽5中的橡胶弹簧4被压缩，上齿形板7继而向下压，从而使上齿形板7、下齿形板8压位于光纤通道2中的光纤9，光纤9继而产生变化的信号，光纤9置于光纤通道2内，光纤一端为光输入10、另一端为光输出11。
[0006]所述外壳12、握把I均采用TPR热塑性橡胶，材料物性拉伸强度要求高，且不会对fMRI产生任何影响。
[0007]所述握把I采用凹槽设计，便于适合手掌的大小和方便施加压力。
[0008]所述齿形板3在握力作用下会产生一个位移，因而使得光纤9也产生弯曲，从而导致光输出11信号发生变化，产生光信号衰减，通过测量光信号的变化测量出压力的大小，通过光纤将检测到的信号传输给计算机进行在线实时检测、数据存储和显示。
[0009]本发明的工作过程是:被试一只手紧握橡胶握力器，该橡胶握力器外壳12及握把I由热塑性橡胶(TPR)构成，不会对fMRI(功能核磁共振)产生任何影响，外形也比较小，握把I处设计成凹槽，适合手抓握施力，其主要部分是锯齿形微弯压力传感器，即橡胶握力器，握力产生压力通过齿形板3作用于光纤9，然后通过光纤9将检测到的信号传输到核磁共振环境外，通过光电转化器和A/D转换器后，经USB传送信号给计算机进行在线实时检测、数据存储和显示。锯齿形压力微弯压力传感器内部是锯齿形微弯调制器，该锯齿形由上下齿形板组成，两块齿子互相齿合形成V型槽板，相邻齿子之间的距离为A，光纤放置于两齿形板中间，当受到握力作用，即产生压力时，齿形板会产生一个位移，因而使得光纤也产生弯曲，从而导致输出光信号发生变化，产生光信号衰减，通过测量光信号的变化可以测量出压力的大小。
[0010]本发明的有益效果是:本发明的设计克服了强磁场环境，且该握力器方便抓握，该握力器由热塑性橡胶构成，不会对fMRI产生任何影响，外形也比较小，结构简单，设计巧妙，且能将数据及时传输到计算机上进行实时的检测，数据存储和显示，通过计算机便可以获取实时检测到的握力和握速参数，用于研宄功能核磁共振环境下的脑区激活分布和脑网络连接。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的应用时的系统框图；
图2是本发明的整体效果图；
图3是本发明内部构造图；
图4是本发明外壳正向剖视图；
图5是本发明外壳轴向剖视图；
图6是本发明握把剖视图；
图7是本发明整体剖视效果图；
图8是本发明工作的原理图。
[0012]图1-8中各标号:1_握把，2-光纤通道，3-齿形板，4-橡胶弹簧，5-凹槽，6-凸起卡板，7-上齿形板，8-下齿形板，9-光纤，10-光输入，11-光输出，12-外壳。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
[0014]实施例1:如图1-8所示，一种用于功能核磁共振环境的光纤橡胶握力器，包括握把1、外壳12 ;所述握把I包括橡胶弹簧4、凹槽5、上齿形板7 ;所述外壳12包括前后两部分，前后两部分的结构完全相同，其中一个外壳12包括光纤通道2、凸起卡板6、下齿形板8 ；
所述握把I设置于前后两块外壳12之间，握把I下端设有上齿形板7，握把I的左右两侧均设有凹槽5，凹槽5中均竖向设有橡胶弹簧4，握把I被施加压力后便于上齿形板7通过凹槽5产生向下压力，且压力消除后便于握把I回弹；
所述外壳12的下半部分设有光纤通道2，光纤通道2中用于放置光纤，光纤通道2的一侧设有下齿形板8，光纤通道2的另一侧且位于外壳12的两边设有凸起卡板6，上齿形板7、下齿形板8组成齿形板3 ;
所述握把I被施加压力后，凹槽5中的橡胶弹簧4被压缩，上齿形板7继而向下压，从而使上齿形板7、下齿形板8压位于光纤通道2中的光纤9，光纤9继而产生变化的信号，光纤9置于光纤通道2内，光纤一端为光输入10、另一端为光输出11。
[0015]实施例2:如图1-8所示，一种用于功能核磁共振环境的光纤橡胶握力器，包括握把1、外壳12 ;所述握把I包括橡胶弹簧4、凹槽5、上齿形板7 ;所述外壳12包括前后两部分，前后两部分的结构完全相同，其中一个外壳12包括光纤通道2、凸起卡板6、下齿形板8 ；
所述握把I设置于前后两块外壳12之间，握把I下端设有上齿形板7，握把I的左右两侧均设有凹槽5，凹槽5中均竖向设有橡胶弹簧4，握把I被施