一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置，由固定板、足部放置与运动机构、滑动导轨组件、运动传递组件和气压传感器组成。该装置可实现对受试者大腿、小腿及足骨骼肌进行负荷实验运动训练，因而拥有一台装置即可进行多种训练。该装置可与磁共振设备、人体信息检测器、门控单元、模/数转换器和计算机组成磁共振成像负荷实验系统，在受试者处于运动状态下进行动态磁共振扫描成像，或在受试者达到训练目标强度后立即进行磁共振扫描成像。

A Multifunctional Load Test Motion Device for Magnetic Resonance Imaging

The utility model relates to a multi-functional load experimental motion device for magnetic resonance imaging, which consists of a fixed plate, a foot placement and motion mechanism, a sliding guide assembly, a motion transfer assembly and a pressure sensor. The device can train the skeletal muscles of the thighs, calves and feet of the subjects through load experiment, so that a device can be used for various training. The device can be combined with magnetic resonance equipment, human body information detector, gating unit, analog-to-digital converter and computer to form a magnetic resonance imaging load experimental system, which can perform dynamic magnetic resonance scanning imaging in the state of motion of the subjects, or magnetic resonance scanning imaging immediately after the subjects reach the training target intensity.

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置
本技术属于医疗器械领域，涉及一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置。
技术介绍
负荷实验运动指的是以肌肉的等张收缩作为消耗能量的有氧运动过程，进行该种运动伴随着人体中的三磷酸腺苷(ATP)的分解，参与收缩功能实现了骨骼肌肉血管中运输氧气的血红细胞及血流量明显增多。血管性的疾病如血管粥样硬化，糖尿病等，由于外周血液循环系统的破坏导致骨骼肌如血流灌注和组织血氧等代谢水平与正常情况存在差异。利用磁共振影像技术可评估骨骼肌代谢水平，人平静状态的骨骼肌代谢水平与运动负荷状态下存在较大差异，这种差异可以把人在静态下无法显示的代谢异状完全暴露出来。为了应用磁共振影像技术评估人体运动负荷状态下的骨骼肌代谢水平，目前所公开的下肢负荷运动实验及所用装置有以下几种技术方案：对人体下肢负荷运动训练的Skinner-Gardner平板实验(GardnerAW,SkinnerJS,etal.Progressivevs.single-stagetreadmilltestsforevaluationofclaudication.MedSciSportsExerc)，该实验是以人在跑步机上行走一定时间作为施加腿部负荷的方式；在磁体中人足的前端背屈运动，通过尼龙绳和滑轮提拉重物(5.58kg)的负荷运动方式(骨骼肌运动和冰敷后血流灌注及水分子扩散的功能MRI研究，李锋，博士论文)；通过Plantar-flexion计量仪对腿与足一起进行训练并磁共振兼容(DavidC.Isbell,FrederickH.Epstein,etal.CalfMusclePerfusionatPeakExerciseinPeripheralArterialDisease:MeasurementbyFirst-PassContrast-EnhancedMagneticResonanceImaging.JMagnResonImaging)。但是上述方案中，Skinner-Gardner平板实验是人体在磁共振以外完成负荷运动，然后进入磁体进行磁共振扫描，因此并不能实时反映运动训练过程中骨骼肌肉代谢的水平；通过尼龙绳和滑轮提拉重物的负荷运动无法将运动强度定量，且易导致人体运动疲惫；Plantar-flexion计量仪为类似两个自行车脚踏板的装置，受试者按照设定的速度(一分钟10～12圈)进行运动，直至无法再有力蹬踏为运动训练终止，由于受试者同时使用足部、腿部以及大腿肌肉运动，因而不能确定哪部分肌肉的运动耐受达到最高值，缺乏准确的目标骨骼肌的定位，难于对各部位肌肉的运动耐受水平进行评估。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷和问题，本技术提供一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置，以实现分别对受试者大腿、小腿及足骨骼肌进行负荷实验运动训练，获得受试者下肢各部位的实时运动强度数据，并兼容磁共振磁场，有利于实时磁共振成像，为评估人体运动负荷状态下的骨骼肌代谢水平提供依据。本技术所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置，由固定板、足部放置与运动机构、滑动导轨组件、运动传递组件和气压传感器组成；所述足部放置与运动机构包括足踝放置件、足面踏板、限位板、限位插销和滑动底座；足踝放置件主要由支承台和位于支承台上的足踝放置槽构成，支承台的底面与滑动底座固连；足面踏板的两侧面下部段分别设置有与限位插销尺寸匹配的第一限位孔，足面踏板位于所述足踝放置槽的一端，其下端与所述支承台铰连；限位板为两个，两个限位板上均设置有多个第二限位孔，各第二限位孔相隔一间距呈圆弧形分布，且与所述第一限位孔的高度位置对应、与限位插销的尺寸匹配，两个限位板分别位于所述足面踏板的两侧并与所述支承台固连；所述滑动导轨组件由滑动导轨和滑动限位件组成，滑动导轨为两根，滑动限位件至少为两件；所述运动传递组件为气囊和活塞气缸组合体；上述部件或构件的组合方式：两根滑动导轨相互平行地安装在固定板上，它们之间的间距与所述滑动底座的宽度匹配；足部放置与运动机构放置在固定板上并位于两根滑动导轨之间，足部放置与运动机构中的滑动底座与两根滑动导轨组合形成滑动副；滑动限位件通过与两根滑动导轨上设置的第三限位孔组合将足部放置与运动机构固定在要求的位置或限定在要求的滑动范围内；气囊安装在所述足面踏板朝向足踝放置槽的面上部，活塞气缸组合体中的活塞杆与所述足面踏板背离足踝放置槽的面铰连、气缸底端与固定板铰连；气压传感器的信号接收端分别与气囊壁和气缸壁上设置的进气孔组合。上述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置中，所述足踝放置槽通过螺钉与支承台可拆卸式连接；或设置两个支撑板，两个支撑板分别位于足踝放置槽的两侧并安装在滑动底座上，足踝放置槽两侧面通过螺钉分别与两个支撑板可拆卸式连接。此类结构便于足踝放置槽的更换，以适应不同的受试者。上述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置中，所述固定板、足部放置与运动机构、滑动导轨组件和运动传递组件采用缩醛树脂(POM)、聚四氟乙烯或橡胶制作，以兼容磁共振磁场，保证磁共振成像质量。上述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置中，所述滑动限位件可选用插销与卡扣的组合件或螺栓与螺母的组合件上述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置，可以两个并排组合成为一套负荷实验运动系统，以供人体双腿同时进行运动负荷训练使用，也可以单个使用，以供人体单腿进行负荷运动训练使用。本技术磁共振成像用多功能负荷实验运动装置可与磁共振设备、人体信息检测器、门控单元、模/数转换器和计算机组成磁共振成像负荷实验系统，在受试者处于运动状态下进行动态磁共振扫描成像，或在受试者达到训练目标强度后立即进行磁共振扫描成像，以便实时准确的反应骨骼肌肉的代谢水平，为应用磁共振影像技术评估人体运动负荷状态下的骨骼肌代谢水平提供技术支持。本技术所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置可用于小腿负荷实验运动训练、大腿负荷实验运动训练和足部负荷实验运动训练。本技术具有以下有益的效果：1、本技术所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置可实现对受试者大腿、小腿及足骨骼肌进行负荷实验运动训练，因而拥有一台装置即可进行多种训练，不仅节约了购置类似装置的费用，而且可节约放置空间。2、本技术所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置符合人体工程学原理，在运动训练前可根据不同受试者调节足部放置与运动机构，以设置最大及最小运动幅度，方便定量以及控制运动强度，增加人负荷运动训练的舒适性，减少长时间使用该装置带来的不适感。3、本技术所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置结构简单，通过限位插销与第一限位孔、第二限位孔的不同组合、滑动限位件与滑动导轨上第三限位孔的组合即可实现下肢不同部位负荷实验运动训练的切换，因而易于掌握使用方法，便于推广使用。4、本技术所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置兼容磁共振磁场，该装置可与磁共振设备、计算机等组成磁共振成像负荷实验系统，使受试者在磁场中完成下肢不同部位的负荷实验运动训练，并进行静息态、等距态和动态磁共振扫描成像，为应用磁共振影像技术评估人体运动负荷状态下的骨骼肌代谢水平提供了有力的技术支持。附图说明图1为本技术所述磁共振成像用多功能负荷实验运动装置的结构示意图。图2为图1的俯视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置，其特征在于由固定板(1)、足部放置与运动机构(2)、滑动导轨组件、运动传递组件和气压传感器(14)组成；所述足部放置与运动机构(2)包括足踝放置件(3)、足面踏板(4)、限位板(5)、限位插销(6)和滑动底座(8)；足踝放置件(3)主要由支承台(3‑2)和位于支承台上的足踝放置槽(3‑1)构成，支承台的底面与滑动底座(8)固连；足面踏板(4)的两侧面下部段分别设置有与限位插销(6)尺寸匹配的第一限位孔(4‑1)，足面踏板位于所述足踝放置槽(3‑1)的一端，其下端与所述支承台(3‑2)铰连；限位板(5)为两个，两个限位板上均设置有多个第二限位孔(5‑1)，各第二限位孔相隔一间距呈圆弧形分布，且与所述第一限位孔(4‑1)的高度位置对应、与限位插销(6)的尺寸匹配，两个限位板分别位于所述足面踏板(4)的两侧并与所述支承台固连；所述滑动导轨组件由滑动导轨(9)和滑动限位件(10)组成，滑动导轨(9)为两根，滑动限位件(10)至少为两件；所述运动传递组件为气囊(7)和活塞气缸组合体；两根滑动导轨(9)相互平行地安装在固定板(1)上，它们之间的间距与所述滑动底座(8)的宽度匹配；足部放置与运动机构(2)放置在固定板(1)上并位于两根滑动导轨(9)之间，足部放置与运动机构中的滑动底座(8)与两根滑动导轨(9)组合形成滑动副；滑动限位件(10)通过与两根滑动导轨上设置的第三限位孔(9‑1)组合将足部放置与运动机构固定在要求的位置或限定在要求的滑动范围内；气囊(7)安装在所述足面踏板(4)朝向足踝放置槽(3‑1)的面上部，活塞气缸组合体中的活塞杆(11)与所述足面踏板(4)背离足踝放置槽(3‑1)的面铰连、气缸(12)底端与固定板(1)铰连；气压传感器(14)的信号接收端分别与气囊(7)壁和气缸(12)壁上设置的进气孔组合。...

【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像用多功能负荷实验运动装置，其特征在于由固定板(1)、足部放置与运动机构(2)、滑动导轨组件、运动传递组件和气压传感器(14)组成；所述足部放置与运动机构(2)包括足踝放置件(3)、足面踏板(4)、限位板(5)、限位插销(6)和滑动底座(8)；足踝放置件(3)主要由支承台(3-2)和位于支承台上的足踝放置槽(3-1)构成，支承台的底面与滑动底座(8)固连；足面踏板(4)的两侧面下部段分别设置有与限位插销(6)尺寸匹配的第一限位孔(4-1)，足面踏板位于所述足踝放置槽(3-1)的一端，其下端与所述支承台(3-2)铰连；限位板(5)为两个，两个限位板上均设置有多个第二限位孔(5-1)，各第二限位孔相隔一间距呈圆弧形分布，且与所述第一限位孔(4-1)的高度位置对应、与限位插销(6)的尺寸匹配，两个限位板分别位于所述足面踏板(4)的两侧并与所述支承台固连；所述滑动导轨组件由滑动导轨(9)和滑动限位件(10)组成，滑动导轨(9)为两根，滑动限位件(10)至少为两件；所述运动传递组件为气囊(7)和活塞气缸组合体；两根滑动导轨(9)相互平行地安装在固定板(1)上，它们之间的间距与所述滑动底座(8)的宽度匹配；足部放置与运动机构(2)放置在固定板(1)上并位于两根滑动导轨(9)之间，足部放置与运动机构中的滑动底座(8)与两根滑动导轨(9)组合形成滑动副；滑动限位件(10)通过与两根滑动导轨上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜发宝，郑捷，王磊，陈榆舒，
申请(专利权)人：郜发宝，
类型：新型
国别省市：四川,51