本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种肌力反馈仪。
背景技术：
腰椎疾病和腹压性尿失禁是高发病率、高患病率的疾病，严重威胁着人类的健康及生活质量。
慢性腰痛及尿失禁发生后会导致腹腔周围的腹横肌、多裂肌、盆底肌等核心肌群的能力下降，从而出现运动障碍。腹横肌与盆底肌同时收缩是最为有利的治疗手法。
但是如何训练实现腹横肌与盆底肌同时收缩，且简单易行、方便直观，是亟需解决的问题。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种肌力反馈仪，通过对气袋进行充气并实时显示气袋内的气压，同时音频提示患者做腹横肌与盆底肌同时收缩时对气袋挤压是否超过阀值。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
本实用新型提供了一种肌力反馈仪，包括：控制器、气泵、气管、气袋和压力传感器；
所述控制器的输出端与所述气泵的控制端相连接，所述气泵的气体输出口与所述气管的进气口相连接，所述气管的出气口与所述气袋的进气口相连接，所述气管上设有压力传感器；
所述压力传感器将采集的所述气管上的压力信号发送至控制器；
所述控制器用于控制所述气泵对所述气袋进行充气，以及处理所述压力信号并显示所述气袋内的气压值。
进一步地，所述肌力反馈仪还包括：
接气插座，所述接气插座与所述气管的出气口相连接，通过所述接气插座将气管的出气口的气体填充至所述气袋内。
进一步地，所述肌力反馈仪还包括：
气阀，所述气阀设置在气管上，所述处理器的输出端与所述气阀的控制端相连接，控制所述气阀的开关；
所述压力传感器设置在与所述气阀出气口相连接的气管上。
进一步地，其特征在于，所述控制器包括：处理单元、显示单元、传感器放大单元、驱动单元、音频放大单元、负电压单元和报警单元；
所述处理单元，用于接收压力信号并输出控制信号和音频信号；
所述显示单元，用于显示压气袋内的气压值；
传感器放大单元，用于将接收压力传感器发送的压力信号进行放大，并将放大后的压力信号发送至所述处理单元；
驱动单元，用于接收所述处理单元发送的控制信号，并驱动所述气泵进行充气以及控制所述气阀的开关；
音频放大单元，用于将所述处理单元输出的音频信号进行放大；
负电压单元，用于正电源进行处理并将产生的负电压发送至所述传感器放大单元；
报警单元，用于在所述气袋内的气压大于或小于所述预设范围时，进行报警；
所述处理单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端和第五输出端分别与所述显示单元的输入端、所述驱动单元的输入端、所述负电压单元的输入端、所述音频放大单元的输入端和所述报警单元的输入端相连接；
所述传感器放大单元的输出端与所述处理单元的输入端相连接；所述负电压单元的输出端与所述传感器放大单元的输入端相连接；所述音频放大单元的输出端连接耳机插口，所述驱动单元的输出端分别与所述气泵的控制端和所述气阀的控制端相连接。
进一步地，所述处理单元包括：
单片机，以及与所述单片机相连接的晶振电路、复位电路和按键电路；
所述按键电路包括：按键QT、按键ZD和按键JX；按键QT的一端接地，另一端连接单片机的T1接口；按键ZD的一端接地，另一端连接单片机的P21接口；按键QT的一端接地，另一端连接单片机的P22接口。
进一步地，所述驱动单元包括：
第一驱动电路，包括：电阻R8、电阻R9、电阻R10、二极管D4和三极管Q3；电阻R8的一端与单片机的P1.5接口相连接，另一端与三极管Q3的基极相连接，电阻R9的两端分别与三极管Q3的基极和发射极相连接，三极管Q3的集电极分别与气泵的控制端、电阻R10的一端和二极管D4的负极相连接，电阻R10的另一端连接二极管D4的正极并接地；
第二驱动电路，包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、二极管D5和三极管Q4；电阻R11的一端与单片机的P1.4接口相连接，另一端与三极管Q4的基极相连接，电阻R12的两端分别与三极管Q4的基极和发射极相连接，三极管Q4的集电极分别与气阀的控制端、电阻R13的一端和二极管D5的负极相连接，电阻R13的另一端连接二极管D5的正极并接地。
进一步地，所述负电压单元包括：电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电容C5、电容C6和三极管Q2；
电源VCC通过电阻R6与三极管Q2的集电极相连接，单片机的P1.7接口通过电阻R5与三极管Q2的基极相连接，电阻R4的两端分别与电源VCC和单片机的P1.7接口相连接；三极管Q2的集电极通过电容C5与二极管D2的负极相连接，二极管D2的正极通过电阻R7与传感器放大单元的输入端相连接；二极管D2的负极与二极管D1的正极相连接，二极管D2的正极通过电容C6与二极管D1的负极相连接；稳压二极管D3的负极、二极管D1的负极和三极管Q2的发射极均接地，稳压二极管D3的正极与传感器放大单元的输入端相连接。
进一步地，所述报警单元包括：电阻R2、电阻R3、三极管Q1和蜂鸣器；
电阻R2的一端与单片机的P1.6接口相连接，另一端与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的集电极通过电阻R3与蜂鸣器相连接，三极管Q1的发射极与电源VCC相连接。
进一步地，所述单片机为STC12C5A60S2，所述压力传感器为：PSG010R，所述显示单元为：液晶显示模块LCM141。
由上述技术方案可知，本实用新型所述的一种肌力反馈仪，能够对气袋进行充气，并实时显示气袋内的气压值，用音频提示患者挤压气压是否超过阀值，实现简单、快速、准确的判断出气袋的挤压程度，患者可以根据自身情况的不同，设定特定的气压阈值并进行训练，实现有针对性的正确的完成训练动作，确保腹横肌和盆底肌同时收缩，以达到治疗效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的一种肌力反馈仪的结构示意图；
图2是本实用新型提供的一种肌力反馈仪中控制器的结构示意图；
图3是本实用新型提供控制器中处理单元的电路图；
图4是本实用新型提供控制器中显示单元的电路图；
图5是本实用新型提供控制器中传感器放大单元的电路图；
图6是本实用新型提供控制器中驱动单元的电路图；
图7是本实用新型提供控制器中音频放大单元的电路图；
图8是本实用新型提供控制器中负电压单元的电路图；
图9是本实用新型提供控制器中报警单元的电路图；
图10是本实用新型提供控制器中电源检测单元的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供一种肌力反馈仪，参见图1，该肌力反馈仪包括：控制器10、气泵20、气管30、气袋40和压力传感器50；
所述控制器10的输出端与所述气泵20的控制端相连接，所述气泵20的气体输出口与所述气管30的进气口相连接，所述气管30的出气口与所述气袋40的进气口相连接，所述气管30上设有压力传感器50；
所述压力传感器50将采集的所述气管30上的压力信号发送至控制器10；
所述控制器10用于控制所述气泵20对所述气袋40进行充气，以及处理所述压力信号并显示所述气袋40内的气压值。
在具体应用时，该肌力反馈仪还包括外壳，控制器10、气泵20、气管30和压力传感器50设置在外壳内部，气袋40设置在外壳的外部。外壳上的侧壁设有与气管30的出气口相连接的气孔，气管30通过气孔对外部的气袋40进行充气。在使用时，控制器10控制气泵20通过气管30将大气填充至气袋40中，压力传感器50获取气管30内的气压数据，并将该气压数据转换为气压信号发送至控制器10，控制器10在接收气压信号后，对该气压信号进行放大、滤波和转换等处理，并通过控制器10显示气管30内的气压值，实现实时显示气袋40内气压的目的。
在对气袋40进行充气时，根据不同需求，使气袋内40的气压在不同的预设范围之内；进一步地，气袋40的气压预设范围在30mmHg至50mmHg之间，在此情况下，对气袋40进行挤压后使气袋内的气压大于65mmHg。优选地，充气后，气袋40内的气压为40mmHg，挤压后，气袋40内的气压为70mmHg。以上气压数据可以根据使用者的不同，进行相应的调节。
可选地，在外壳的气孔处设置接气插座，接气插座与气管30的出气口相连接，该接气插座连通气管30和气袋40，通过接气插座将气管30的出气口的气体填充至气袋40内。通过设置接气插座可以方便气管30与气袋40更换或在不使用时脱开收藏。
可选地，在外壳内部的气管30上还可以设置气阀，该气阀可以采用电磁阀等可控调节的气阀，可控调节的气阀的控制端与处理器的输出端或控制端相连接，实现处理器控制气阀的开关和打开程度，便于对充放气速度的控制以及提高气袋40的保密性。在采用了可控调节的气阀后，压力传感器则设置在与可控调节的气阀的出气口相连接的气管上，以使压力传感器能够测量气管30内的气压，气管30内的气压即可表示为气袋40内的气压。
在具体使用时，将控制器10控制气泵20给所配的气袋40进行充气，使得气袋40内的初始气压达到40mmHg，将气袋40放置在患者腰部多裂肌处，绷紧腹横机与盆底肌后挤压气袋40，使气袋40内的气压值升高至70mmHg，保持该挤压动作在一定时间后，再放松腹横机与盆底肌使气袋40内的气压值降低至40mmHg，循环往复，使腹横机与盆底肌达到同时绷紧、放松，使得核心肌群能力得到了加强，腰椎疾病和腹压性尿失禁获得治愈。
使用时，可以根据使用者情况的不同，选取不同的：气袋充气时的初始气压值、气袋挤压后的气压值、挤压保持时间以及循环往复的次数。
需要说明的是，压力传感器将采集的气压数据转换为电信号，根据压力传感器手册中的压力数据表，控制器可以直接得到当前电信号下的气压值，在该过程中，控制器不涉及对检测压力数据并处理压力数据的改进。进一步说明的是，控制器在获得电信号时，根据选取的显示屏的显示指令表，将该电信号发送至显示屏，显示屏将接收的电信号转换为可视化的字符进行显示，在该过程中，控制器控制显示屏显示检测的气压值，是通过对现有的压力传感器和显示屏的简单应用，不涉及对数据的处理以及对方法的改进，即控制器接收压力传感器采集的气压数据并通过显示的过程为现有技术。
从上述描述可知，本实用新型实施例提供的肌力反馈仪，能够对气袋进行充气，并实时显示气袋内的气压值，实现简单、快速、准确的判断出气袋的挤压程度，患者可以根据自身情况的不同，设定特定的气压阈值并进行训练，实现有针对性的正确的完成训练动作。
在一种可选实施方式中，提供了上述控制器的一种具体实现方式。参见图2，上述控制器具体包括：
处理单元101、显示单元102、传感器放大单元103、驱动单元104、音频放大单元105、负电压单元106和报警单元107；
所述处理单元101，用于接收压力信号并输出控制信号和音频信号；
所述显示单元102，用于显示压气袋内的气压值；
传感器放大单元103，用于将接收压力传感器发送的压力信号进行放大，并将放大后的压力信号发送至所述处理单元101；
驱动单元104，用于接收所述处理单元101发送的控制信号，并驱动所述气泵进行充气以及控制所述气阀的开关；
音频放大单元105，用于将所述处理单元101输出的音频信号进行放大；
负电压单元106，用于正电源进行处理并将产生的负电压发送至所述传感器放大单元103；
报警单元107，用于在所述气袋内的气压大于或小于所述预设范围时，进行报警；
所述处理单元101的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端和第五输出端分别与所述显示单元102的输入端、所述驱动单元104的输入端、所述负电压单元106的输入端、所述音频放大单元105的输入端和所述报警单元107的输入端相连接；
所述传感器放大单元103的输出端与所述处理单元101的输入端相连接；所述负电压单元106的输出端与所述传感器放大单元103的输入端相连接；所述音频放大单元105的输出端连接耳机插口，所述驱动单元104的输出端分别与所述气泵的控制端和所述气阀的控制端相连接。
在具体应用时，参见图3，处理单元包括：单片机，以及与所述单片机相连接的晶振电路、复位电路和按键电路；
单片机选择为STC12C5A60S2，晶振电路为单片机提供稳定的震荡时钟，且与单片机的时钟输入引脚相连接；复位电路选择为掉电复位信号，在复位电路接入电源VCC时，单片机进行复位，加载内置处理程序。处理单元中的按键电路包括：按键QT、按键ZD和按键JX；按键QT的一端接地，另一端连接单片机的T1接口；按键ZD的一端接地，另一端连接单片机的P21接口；按键JX的一端接地，另一端连接单片机的P22接口。其中，按键QT用于启动/停止，按键ZD用于增加气袋中的气压，按键JX用于减少气袋中的气压。当某个按键按下时，该键由高电平变低电平，单片机则检测到该键按下的信息，执行该按键所对应的动作。
参见图4，显示单元包括：液晶显示模块LCM141。单片机的第12个引脚和第41个引脚分别与液晶显示模块LCM141的第6个引脚和第5个引脚相连接，单片机将所要显示的内容通过这两个脚传送到液晶显示模块LCM141进行显示。液晶显示模块LCM141可以显示气袋中气压数值、训练所选气压阈值范围、处方号以及训练时间等信息。
参见图5，传感器放大单元包括：运算放大器LM348，运算放大器LM348将压力传感器PSG010R采集的压力信号进行放大处理，在运算放大器LM348的14引脚输出端连接电容C9的一端，电容C9的另一端接地，电容C9对运算放大器LM348输出的放大的压力信号有滤波的作用，滤波的压力信号输出至单片机的第42个引脚，实现将压力信号传输至单片机。
参见图6，驱动单元包括：第一驱动电路，包括：电阻R8、电阻R9、电阻R10、二极管D4和三极管Q3；电阻R8的一端与单片机的P1.5接口相连接，另一端与三极管Q3的基极相连接，电阻R9的两端分别与三极管Q3的基极和发射极相连接，三极管Q3的集电极分别与气泵的控制端、电阻R10的一端和二极管D4的负极相连接，电阻R10的另一端连接二极管D4的正极并接地；
第二驱动电路，包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、二极管D5和三极管Q4；电阻R11的一端与单片机的P1.4接口相连接，另一端与三极管Q4的基极相连接，电阻R12的两端分别与三极管Q4的基极和发射极相连接，三极管Q4的集电极分别与气阀的控制端、电阻R13的一端和二极管D5的负极相连接，电阻R13的另一端连接二极管D5的正极并接地。
其中，第一驱动电路用于驱动气泵的运行和停止，单片机通过控制三极管Q3的导通或截止，向气泵的控制端发送高低电平的信号，实现控制气泵的运行或停止。气泵运行时，将会给气袋充气。第二驱动电路用于驱动气阀的吸合或释放，单片机通过控制三极管Q4的导通或截止，向气阀的控制端发送高低电平的信号，实现控制气阀的吸合或释放，实现对气袋的充放气的控制。
参见图7，音频放大单元包括：放大器LM386，放大器LM386将单片机第21引脚输出的电压信号进行放大，通过输入放大器LM386的信号的频率不同，放大器LM368输出不同频率的音频信号，LM386的输出端连接耳机插座。若单片机判断当前的气袋的气压值高于预设范围的最低值，则以第一预设频率发送信号至放大器LM386，则放大器产生第一预设频率的信号至耳机插座，若单片机判断当前的气袋的气压值低于预设范围的最大值，则以第二预设频率发送信号至放大器LM386，则放大器产生第二预设频率的信号至耳机插座，其中，第二预设频率大于第一预设频率。
参见图8，负电压单元包括：电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电容C5、电容C6和三极管Q2；
电源VCC通过电阻R6与三极管Q2的集电极相连接，单片机的P1.7接口通过电阻R5与三极管Q2的基极相连接，电阻R4的两端分别与电源VCC和单片机的P1.7接口相连接；三极管Q2的集电极通过电容C5与二极管D2的负极相连接，二极管D2的正极通过电阻R7与传感器放大单元的输入端相连接；二极管D2的负极与二极管D1的正极相连接，二极管D2的正极通过电容C6与二极管D1的负极相连接；稳压二极管D3的负极、二极管D1的负极和三极管Q2的发射极均接地，稳压二极管D3的正极与传感器放大单元的输入端相连接。
负电压单元将单片机第3引脚发送的一串脉冲进行整流产生-5V电压，并将-5V电压发送至运算放大器LM348的第11引脚，为运算放大器提供-5V电压。
参见图9，报警单元包括：电阻R2、电阻R3、三极管Q1和蜂鸣器；
电阻R2的一端与单片机的P1.6接口相连接，另一端与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的集电极通过电阻R3与蜂鸣器相连接，三极管Q1的发射极与电源VCC相连接。
单片机的第2引脚输出高低电平，当输出低电平时，三极管Q1导通，则三极管Q1发射极的高电平通过集电极极传输至蜂鸣器，蜂鸣器启动，发出提示音。当输出高电平时，三极管Q1截止，则三极管Q1发射极的高电平不能传输至蜂鸣器，蜂鸣器不启动，不发出提示音。
参见图10，电源检测单元，包括串联在电源VCC和地电极之间的电阻R25和电阻R26，
单片机第43个引脚接电池检测单元的电阻R26，用于检测电源电压，当电源电压低于4.5V时，单片机通过显示单元显示提示信息。
从上述描述可知，本实用新型提供的肌力反馈仪，能够对气袋进行充气，并实时显示气袋内的气压值，实现简单、快速、准确的判断出气袋的挤压程度，患者可以根据自身情况的不同，设定特定的气压阈值并进行训练，实现有针对性的正确的完成训练动作。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本实用新型公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。