一種體外肌肉拉伸電刺激肌張力測試實驗臺制造技術

一種體外拉伸電刺激肌張力測試實驗臺，包括機架、移動臺、直線運動單元、電極和程控電刺激儀，機架上設置有直線運動單元、位移傳感器和電極，位移傳感器設置于直線運動單元一側，直線運動單元與伺服電機連接，伺服電機與運動控制器連接，直線運動單元上安裝有移動臺，移動臺與機架上設置有相對的肌肉夾，其中一個肌肉夾上設置有力傳感器，電極與程控電刺激儀連接。該實驗臺可通過計算機控制實驗肌肉束實現特定規律的運動，也可手動調整移動臺的位置，可以實現肌肉在不同拉伸狀態下受到電刺激時的肌張力變化的力、拉伸長度等參數隨時間的變化曲線，為神經肌肉研究提供實驗手段。

External muscle tension electric stimulation muscle tension test bench

An in vitro experimental tensile stimulation of muscle tension test, which comprises a frame, a mobile station, a linear motion unit, electrodes and programmed electrical stimulation, the frame is provided with a linear motion unit, displacement sensor and electrode displacement sensor is arranged on one side of the linear motion unit, linear motor unit is connected with the servo motor, servo motor and motion controller connect the linear motion unit is installed on the mobile station, the mobile station and the frame is provided with a relatively strong muscle clamp, sensor setting where a muscle clamp, electrode and programmed electrical stimulation instrument connection. The test bed can be controlled by the computer experimental muscle beam to achieve specific rules, can also manually adjust the location of the mobile station, curve parameters can be achieved by electrical stimulation of muscle muscle tension changes under different loading conditions when the tensile force, the length of time, provide an experimental means for studying neural muscle.

【技術實現步驟摘要】
一種體外肌肉拉伸電刺激肌張力測試實驗臺
本專利技術涉及一種用于測試肌肉在體外拉伸狀態下的電刺激肌張力的實驗設備，屬于醫學科學實驗設備領域。
技術介紹
通過肌肉在特定的拉伸方式、運動強度、持續時間下進行電刺激，并測試其肌張力變化此類實驗研究，可以分析運動與一些肌肉病之間的關系，分析不同的肌肉收縮方式對肌纖維的損害程度。但是，當前的醫學用電刺激儀、肌張力測試設備等并不具備肌肉在特定拉伸條件下的電刺激肌張力測試功能。
技術實現思路
本專利技術針對現有運動與肌肉病之間關系的分析技術存在的不足，提供一種能夠對肌肉進行特定方式施加體外拉伸，同時以特定的規律對肌肉進行電刺激的體外肌肉拉伸電刺激肌張力測試實驗臺。本專利技術的體外拉伸電刺激肌張力測試實驗臺，采用以下技術方案：該實驗臺，包括機架、移動臺、直線運動單元、電極和程控電刺激儀，機架上設置有直線運動單元、位移傳感器和電極，位移傳感器設置于直線運動單元一側，直線運動單元與伺服電機連接，伺服電機與運動控制器連接，直線運動單元上安裝有移動臺，移動臺與機架上設置有相對的肌肉夾，其中一個肌肉夾上設置有力傳感器，電極與程控電刺激儀連接；所述力傳感器和位移傳感器均與數據采集卡連接，數據采集卡與計算機連接。所述運動控制器和程控電刺激儀均與計算機連接。所述機架上的肌肉夾通過固定座設置在機架上。所述機架上還設置有供液頭和接水盤。供液頭為實驗用肌肉束提供維持活性用的液體，液體流過肌肉束后落入接水盤中。將用做實驗的肌肉束的兩端分別夾持在兩個肌肉夾上，手動調整移動臺使肌肉束張緊。通過計算機設置伺服電機的運動規律、數據采集與記錄的相關參數、電刺激信號規律以及刺激的時刻。通過供液頭使營養液充分流經肌肉束，使電極與肌肉束可靠接觸，為肌肉束施加電刺激。移動臺和程控電刺激儀按照設定的規律運行，力傳感器和位移傳感器同步采集拉伸力和拉伸位移數值，將相應實驗數據記錄在計算機的文檔中，并將肌肉束的拉伸力曲線、工作臺運動曲線、電刺激觸發脈沖時序等曲線顯示。本專利技術可通過計算機控制實驗肌肉束實現特定規律的運動，也可手動調整移動臺的位置。可以實現肌肉在不同拉伸狀態下受到電刺激時的肌張力變化的力、拉伸長度等參數隨時間的變化曲線，為神經肌肉研究提供實驗手段。附圖說明圖1是本專利技術體外肌肉拉伸電刺激肌張力測試實驗臺的結構原理示意圖。圖2是本專利技術實驗結果顯示的時間與拉伸力的關系曲線示意圖。圖3是本專利技術實驗結果顯示的時間與觸發脈沖的關系曲線示意圖。圖4是本專利技術實驗結果顯示的時間與拉伸位移的關系曲線示意圖。圖中：1、伺服電機，2、直線運動單元，3、位移傳感器，4、移動臺，5、肌肉夾，6、肌肉，7、接水盤，8、力傳感器，9、電極，10、供液頭，11、機架，12、運動控制器，13、數據采集卡，14、程控電刺激儀，15、計算機，16、顯示器，17、固定座。具體實施方式如圖1所示，本專利技術的體外肌肉拉伸電刺激肌張力測試實驗臺，包括機架11、移動臺4、固定座17、直線運動單元2、肌肉夾5、電極9和程控電刺激儀14。機架11上設置有直線運動單元2和固定座17(固定座17也可與機架11為一體結構)，直線運動單元2上安裝有移動臺4，移動臺4與固定座17相對。固定座17上設置有力傳感器8，力傳感器8與數據采集卡13連接。移動臺4和固定座17上各設置一個肌肉夾5，固定座17上的肌肉夾5與力傳感器8連接。機架11上設置有電極11，電極11與程控電刺激儀14連接。程控電刺激儀14為市場配套產品，可通過計算機15設置電刺激相關參數，可通過外部信號觸發啟動電刺激。直線運動單元2與伺服電機1連接，伺服電機1與運動控制器12連接，運動控制器12與計算機15連接，通過計算機15和運動控制器12控制伺服電機1轉動。伺服電機1通過直線運動單元2(工業用滾珠絲杠型，為現有工業產品)驅動移動臺4做直線運動。可通過計算機15控制移動臺4實現所需的特定規律的運動，或者手動調整移動臺4的位置。在機架11上設置位移傳感器3，位移傳感器3與數據采集卡13連接，數據采集卡13與計算機15連接。移動臺4的位置通過位移傳感器3和數據采集卡13測量，并由計算機15和顯示器16顯示并記錄。機架11上還設置有供液頭10和接水盤7，接水盤7處于機架11底部。液體供液系統(另外配套，圖中未給出)輸送來的液體經供液頭10滴在肌肉束6上，為肌肉束6提供維持活性用的液體。液體流過肌肉束6后落入接水盤7中。上述實驗臺進行體外肌肉拉伸電刺激肌張力測試的具體過程如下所述。1.手動運行伺服電機1，根據肌肉束6的長度調整移動臺4的位置，使兩個肌肉夾5間的距離適合肌肉束6的裝夾。2.將用做試驗的肌肉束6的兩端分別夾持在移動臺4和力傳感器5上得兩個肌肉夾5上，在保持肌肉束6松弛的狀態下，通過實驗系統軟件將力傳感器8顯示數值清零。根據具體要求，結合實驗系統軟件界面顯示的張緊力的大小，手動調整移動臺4使肌肉束6張緊。肌肉束6的張力大小通過力傳感器5檢測，數據信號經數據采集卡13和計算機15測量并顯示記錄。3.開啟設備電源和計算機及其實驗系統軟件，在實驗系統軟件中設置工作臺運行規律、電刺激信號規律及發出時刻。計算機15運行實驗系統軟件，通過軟件實現位移傳感器3和力傳感器8清零及采樣參數設置；設置伺服電機1的運動規律、數據采集與記錄的相關參數、電刺激信號規律以及刺激的時刻。4.調整供液頭10的位置使營養液能充分流經肌肉束6，調整電極9的位置使其與肌肉束6可靠接觸，為肌肉束6施加電刺激。在實驗開始后伺服電機1、數據采集卡13和程控電刺激儀14等設備按照設置工作，將相應實驗數據記錄在計算機15的文檔中，并將肌肉束6的拉伸力曲線、工作臺運動曲線、電刺激觸發脈沖時序等曲線在顯示器16上顯示。5.運行實驗系統，移動臺4和程控電刺激儀14按照設定的規律運行。力傳感器8和位移傳感器3同步采集拉伸力和拉伸位移數值，軟件同時將信號經過處理后顯示并記錄。其實驗結果顯示為曲線形式，如圖2、圖3和圖4所示。本專利技術可以實現肌肉在不同拉伸狀態下受到電刺激時的肌張力變化的力、拉伸長度等參數隨時間的變化曲線，為神經肌肉研究提供了一種新的實驗手段。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種體外拉伸電刺激肌張力測試實驗臺，包括機架、移動臺、直線運動單元、電極和程控電刺激儀，其特征是：機架上設置有直線運動單元、位移傳感器和電極，位移傳感器設置于直線運動單元一側，直線運動單元與伺服電機連接，伺服電機與運動控制器連接，直線運動單元上安裝有移動臺，移動臺與機架上設置有相對的肌肉夾，其中一個肌肉夾上設置有力傳感器，電極與程控電刺激儀連接。

【技術特征摘要】
1.一種體外拉伸電刺激肌張力測試實驗臺，包括機架、移動臺、直線運動單元、電極和程控電刺激儀，其特征是：機架上設置有直線運動單元、位移傳感器和電極，位移傳感器設置于直線運動單元一側，直線運動單元與伺服電機連接，伺服電機與運動控制器連接，直線運動單元上安裝有移動臺，移動臺與機架上設置有相對的肌肉夾，其中一個肌肉夾上設置有力傳感器，電極與程控電刺激儀連接。2.根據權利要求1所述的體外拉伸電刺激肌張力測試實...

【專利技術屬性】
技術研發人員：畢文波，張學梅，婁建偉，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：發明
國別省市：山東,37