一种体外肌肉拉伸电刺激肌张力测试实验台制造技术

一种体外拉伸电刺激肌张力测试实验台，包括机架、移动台、直线运动单元、电极和程控电刺激仪，机架上设置有直线运动单元、位移传感器和电极，位移传感器设置于直线运动单元一侧，直线运动单元与伺服电机连接，伺服电机与运动控制器连接，直线运动单元上安装有移动台，移动台与机架上设置有相对的肌肉夹，其中一个肌肉夹上设置有力传感器，电极与程控电刺激仪连接。该实验台可通过计算机控制实验肌肉束实现特定规律的运动，也可手动调整移动台的位置，可以实现肌肉在不同拉伸状态下受到电刺激时的肌张力变化的力、拉伸长度等参数随时间的变化曲线，为神经肌肉研究提供实验手段。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种体外肌肉拉伸电刺激肌张力测试实验台
本专利技术涉及一种用于测试肌肉在体外拉伸状态下的电刺激肌张力的实验设备，属于医学科学实验设备领域。
技术介绍
通过肌肉在特定的拉伸方式、运动强度、持续时间下进行电刺激，并测试其肌张力变化此类实验研究，可以分析运动与一些肌肉病之间的关系，分析不同的肌肉收缩方式对肌纤维的损害程度。但是，当前的医学用电刺激仪、肌张力测试设备等并不具备肌肉在特定拉伸条件下的电刺激肌张力测试功能。
技术实现思路
本专利技术针对现有运动与肌肉病之间关系的分析技术存在的不足，提供一种能够对肌肉进行特定方式施加体外拉伸，同时以特定的规律对肌肉进行电刺激的体外肌肉拉伸电刺激肌张力测试实验台。本专利技术的体外拉伸电刺激肌张力测试实验台，采用以下技术方案：该实验台，包括机架、移动台、直线运动单元、电极和程控电刺激仪，机架上设置有直线运动单元、位移传感器和电极，位移传感器设置于直线运动单元一侧，直线运动单元与伺服电机连接，伺服电机与运动控制器连接，直线运动单元上安装有移动台，移动台与机架上设置有相对的肌肉夹，其中一个肌肉夹上设置有力传感器，电极与程控电刺激仪连接；所述力传感器和位移传感器均与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接。所述运动控制器和程控电刺激仪均与计算机连接。所述机架上的肌肉夹通过固定座设置在机架上。所述机架上还设置有供液头和接水盘。供液头为实验用肌肉束提供维持活性用的液体，液体流过肌肉束后落入接水盘中。将用做实验的肌肉束的两端分别夹持在两个肌肉夹上，手动调整移动台使肌肉束张紧。通过计算机设置伺服电机的运动规律、数据采集与记录的相关参数、电刺激信号规律以及刺激的时刻。通过供液头使营养液充分流经肌肉束，使电极与肌肉束可靠接触，为肌肉束施加电刺激。移动台和程控电刺激仪按照设定的规律运行，力传感器和位移传感器同步采集拉伸力和拉伸位移数值，将相应实验数据记录在计算机的文档中，并将肌肉束的拉伸力曲线、工作台运动曲线、电刺激触发脉冲时序等曲线显示。本专利技术可通过计算机控制实验肌肉束实现特定规律的运动，也可手动调整移动台的位置。可以实现肌肉在不同拉伸状态下受到电刺激时的肌张力变化的力、拉伸长度等参数随时间的变化曲线，为神经肌肉研究提供实验手段。附图说明图1是本专利技术体外肌肉拉伸电刺激肌张力测试实验台的结构原理示意图。图2是本专利技术实验结果显示的时间与拉伸力的关系曲线示意图。图3是本专利技术实验结果显示的时间与触发脉冲的关系曲线示意图。图4是本专利技术实验结果显示的时间与拉伸位移的关系曲线示意图。图中：1、伺服电机，2、直线运动单元，3、位移传感器，4、移动台，5、肌肉夹，6、肌肉，7、接水盘，8、力传感器，9、电极，10、供液头，11、机架，12、运动控制器，13、数据采集卡，14、程控电刺激仪，15、计算机，16、显示器，17、固定座。具体实施方式如图1所示，本专利技术的体外肌肉拉伸电刺激肌张力测试实验台，包括机架11、移动台4、固定座17、直线运动单元2、肌肉夹5、电极9和程控电刺激仪14。机架11上设置有直线运动单元2和固定座17(固定座17也可与机架11为一体结构)，直线运动单元2上安装有移动台4，移动台4与固定座17相对。固定座17上设置有力传感器8，力传感器8与数据采集卡13连接。移动台4和固定座17上各设置一个肌肉夹5，固定座17上的肌肉夹5与力传感器8连接。机架11上设置有电极11，电极11与程控电刺激仪14连接。程控电刺激仪14为市场配套产品，可通过计算机15设置电刺激相关参数，可通过外部信号触发启动电刺激。直线运动单元2与伺服电机1连接，伺服电机1与运动控制器12连接，运动控制器12与计算机15连接，通过计算机15和运动控制器12控制伺服电机1转动。伺服电机1通过直线运动单元2(工业用滚珠丝杠型，为现有工业产品)驱动移动台4做直线运动。可通过计算机15控制移动台4实现所需的特定规律的运动，或者手动调整移动台4的位置。在机架11上设置位移传感器3，位移传感器3与数据采集卡13连接，数据采集卡13与计算机15连接。移动台4的位置通过位移传感器3和数据采集卡13测量，并由计算机15和显示器16显示并记录。机架11上还设置有供液头10和接水盘7，接水盘7处于机架11底部。液体供液系统(另外配套，图中未给出)输送来的液体经供液头10滴在肌肉束6上，为肌肉束6提供维持活性用的液体。液体流过肌肉束6后落入接水盘7中。上述实验台进行体外肌肉拉伸电刺激肌张力测试的具体过程如下所述。1.手动运行伺服电机1，根据肌肉束6的长度调整移动台4的位置，使两个肌肉夹5间的距离适合肌肉束6的装夹。2.将用做试验的肌肉束6的两端分别夹持在移动台4和力传感器5上得两个肌肉夹5上，在保持肌肉束6松弛的状态下，通过实验系统软件将力传感器8显示数值清零。根据具体要求，结合实验系统软件界面显示的张紧力的大小，手动调整移动台4使肌肉束6张紧。肌肉束6的张力大小通过力传感器5检测，数据信号经数据采集卡13和计算机15测量并显示记录。3.开启设备电源和计算机及其实验系统软件，在实验系统软件中设置工作台运行规律、电刺激信号规律及发出时刻。计算机15运行实验系统软件，通过软件实现位移传感器3和力传感器8清零及采样参数设置；设置伺服电机1的运动规律、数据采集与记录的相关参数、电刺激信号规律以及刺激的时刻。4.调整供液头10的位置使营养液能充分流经肌肉束6，调整电极9的位置使其与肌肉束6可靠接触，为肌肉束6施加电刺激。在实验开始后伺服电机1、数据采集卡13和程控电刺激仪14等设备按照设置工作，将相应实验数据记录在计算机15的文档中，并将肌肉束6的拉伸力曲线、工作台运动曲线、电刺激触发脉冲时序等曲线在显示器16上显示。5.运行实验系统，移动台4和程控电刺激仪14按照设定的规律运行。力传感器8和位移传感器3同步采集拉伸力和拉伸位移数值，软件同时将信号经过处理后显示并记录。其实验结果显示为曲线形式，如图2、图3和图4所示。本专利技术可以实现肌肉在不同拉伸状态下受到电刺激时的肌张力变化的力、拉伸长度等参数随时间的变化曲线，为神经肌肉研究提供了一种新的实验手段。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体外拉伸电刺激肌张力测试实验台，包括机架、移动台、直线运动单元、电极和程控电刺激仪，其特征是：机架上设置有直线运动单元、位移传感器和电极，位移传感器设置于直线运动单元一侧，直线运动单元与伺服电机连接，伺服电机与运动控制器连接，直线运动单元上安装有移动台，移动台与机架上设置有相对的肌肉夹，其中一个肌肉夹上设置有力传感器，电极与程控电刺激仪连接。

【技术特征摘要】
1.一种体外拉伸电刺激肌张力测试实验台，包括机架、移动台、直线运动单元、电极和程控电刺激仪，其特征是：机架上设置有直线运动单元、位移传感器和电极，位移传感器设置于直线运动单元一侧，直线运动单元与伺服电机连接，伺服电机与运动控制器连接，直线运动单元上安装有移动台，移动台与机架上设置有相对的肌肉夹，其中一个肌肉夹上设置有力传感器，电极与程控电刺激仪连接。2.根据权利要求1所述的体外拉伸电刺激肌张力测试实...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕文波，张学梅，娄建伟，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37