CN204600468U - 无线肌电探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无线肌电探头，包括：依次连接的采集探头、放大器、无线通信模块、电源模块；采集探头紧贴在肌体表面，用于采集肌体的肌电信号；放大器用于对肌电信号进行放大，将放大后的肌电信号发送给无线通信模块；无线通信模块用于将接收的肌电信号发送给外部的处理设备；电源模块用于对采集探头、放大器和无线通信模块供电。本实用新型解决传统肌电采集器使用不方便，适用范围小，工频干扰难处理，成本高等问题，无线肌电探头具有微型、便携安全、信号信噪比高、低功耗、使用wifi无线传输技术易于扩展及管理等的特点。

Description

无线肌电探头

技术领域

本实用新型涉及肌电采集探头技术领域，尤其涉及一种表面肌电采集***不使用有线导联传输而基于wifi无线传输技术的无线肌电探头。

背景技术

肌电信号(EMG)是产生肌肉力的电信号根源，它是肌肉中许多运动单元动作电位在时间和空间上的叠加，反映了神经、肌肉的功能状态，在基础医学研究、临床诊断和康复工程中有广泛的应用。表面肌电是从人体皮肤表面通过电极记录下来的神经肌肉活动时发放的生物电信号，属无创性，操作简单，病人易接受的测试方法，有着广泛的应用前景。近年来，表面肌电信号(surfaceelectromyogramsignal，SEMS)的研究引起了越来越多人的兴趣，表面肌电的检测分析已成为医学和生物医学工程界研究的热点问题之一。

目前临床运用的表面肌电采集***一般使用有线导联，传统的肌电采集器存在以下缺陷：

1、使用有线的采集导联，检查运动同时又因为导联线的原因影响被测试人员的运动，特别在导联较多的情况，极不方便；

2、使用市电供电，引入较强的工频干扰，加大了放大器的设计难度，降低了信噪比；

3、采集器与数据处理中心的连接使用有线连接，采集***使用范围大大受限。

4、接线方式实现通信，通信协议不统一，扩展能力低下。

4、***复杂设备成本高，操作麻烦。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种使用方便、成本低、信噪比高、功耗小应用范围大且易于扩展的无线肌电探头。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种无线肌电探头，包括：依次连接的采集探头、放大器、无线通信模块，以及与所述采集探头、放大器、无线通信模块连接的电源模块；其中：

所述采集探头紧贴在肌体表面，用于采集肌体的肌电信号；

所述放大器用于对所述肌电信号进行放大，将放大后的肌电信号发送给所述无线通信模块；

所述无线通信模块用于将接收的肌电信号发送给外部的处理设备；

所述电源模块用于对所述采集探头、放大器和无线通信模块供电。

优选地，所述无线通信模块为WIFI模块。

优选地，所述放大器包括：

信号放大电路，用于放大所述肌电信号到可以采集的标量；

采集电路，用于采集放大后的肌电信号。

优选地，所述电源模块包括：对所述采集探头、放大器和无线通信模块供电的电池，以及对所述电池进行充放电管理的电池管理电路，所述电池管理电路与所述电池电连接。

优选地，所述采集探头贴紧肌体表面的底部设有负极电极片；所述电源模块上设有正极电极片和地极片。

优选地，所述放大器、无线通信模块以及电源模块装配在一盒体内。

本实用新型提出的一种无线肌电探头，在小空间范围内，集成表面肌电采集***所需的采集探头、放大器，以及给其供给电源的电池模块、实现无线技术传输的wifi模块，形成一套实现表面肌电采集的独立的探头。解决传统肌电采集器使用不方便，适用范围小，工频干扰难处理，成本高等问题，而且可以降低设备成本，延长设备使用寿命，手术难度低，对病人的副作用小。无线肌电探头具有微型、便携安全、信号信噪比高、功耗小、易于扩展及管理等的特点。

此外，所述无线肌电探头为微型、便携安全的现代化集成设计，将各个模块集成到微小空间上，便于携带，而且摆脱电源供电，安全性能增强。

所述无线肌电探头的信号信噪比高，改变以往肌电市电电源供电的情况，使用电池作为整个采集探头的电源，隔离电源中存在工频等干扰，再加上精心设计的采集放大电路，信号信噪比远远比同等级设计的放大器高。

所述无线肌电探头的功耗小，为使用专用电池管理方案，软件休眠算法智能管理电池充放电。

另外，易于扩展及管理，区别zigbee、红外的无线方式，只能在zigbee或者红外本网中使用扩展性低，而且数据传输速度有限，而蓝牙通信组网能力差，BT4.0版本才有单对多形式组网，而且实现困难，仅有wifi无线方式能轻松实现组网，而且组网规模很容易实现，而且与各种手持式终端都友好连接，很方便形成规模，实现肌电云采集。

附图说明

图1是本实用新无线肌电探头的结构分解示意图。

为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

目前临床运用的表面肌电采集***一般使用有线导联，检查运动同时又因为导联线的原因影响了动作，特别是较多导联时，因此无线的采集探头有了较大的发展空间。但需要将信号采集电路模组集成在探头中，并且能较好的贴在皮肤表面，需要超高的工艺水平实现，随着科技的发展，半导体技术突破，小体积高性噪比放大电路成为现实，集成无线wifi成为可能。

如图1所示，本实用新型较佳实施例提出的一种无线肌电探头，包括：依次连接的采集探头1、放大器2、无线通信模块4，以及与所述采集探头1、放大器2、无线通信模块4连接的电源模块3；其中：

所述采集探头1紧贴在肌体表面，用于采集肌体的肌电信号；

所述放大器2用于对所述肌电信号进行放大，将放大后的肌电信号发送给所述无线通信模块4；

所述无线通信模块4用于将接收的肌电信号发送给外部的处理设备；

所述电源模块3用于对所述采集探头1、放大器2和无线通信模块4供电。

具体地，所述无线通信模块4为WIFI模块。

所述放大器2包括：

信号放大电路，用于放大所述肌电信号到可以采集的标量；

采集电路，用于采集放大后的肌电信号。

所述电源模块3包括：对所述采集探头1、放大器2和无线通信模块4供电的电池，以及对所述电池进行充放电管理的电池管理电路，所述电池管理电路与所述电池电连接。

所述采集探头1贴紧肌体表面的底部设有负极电极片11；所述电源模块3上设有正极电极片32和地极片31。

作为一种实施例方式，所述放大器2、无线通信模块4以及电源模块3装配在一盒体内，该盒体与采集探头1通过电线相连。

无线肌电探头由负极电极片(铜电极片)、信号放大电路、采集电路、wifi通信模块、电池管理电路组成。铜电极片在探头底部露出紧贴皮肤，替代传统肌电导联用于获取表面肌肉电信号，信号放大电路放大采集的肌电信号到可以采集的标量，通过仔细设计的放大电路具有超小的体积以及较强的信噪比，采集电路采集放大后的肌电信号并通过wifi通信模块发送给其他处理单元，而电池管理电路给所有模块供电并管理电池的充放电，电池供电大大减小了从市电中引入的工频干扰，所有的电路单元都放置于肌电探头之中。

相比现有技术，由于现有的表面肌电采集***大多使用有线的方式，电极与采集设备和电脑等控制设备相连，由交流电源供电，采用了有线的表面肌电电极的方案易引入电力线的工频干扰，此外有线的电极对人体造成束缚，不便于在运动中使用。

为使得表面肌电采集***更加便携、易用、电极可穿戴性好，能够安置于全身，满足人体肌肉电信号的采集等应用的需求，本发明将传感器设计成独立的采集模块即采集探头1，体积尽量小，重量尽量轻，使用电池供电，用wifi的方式传输数据。无线的方案避免了工频干扰，并且将人与交流市电隔离，电气安全性好。同时wifi技术提供了与手持设备的友善连接(目前大多数手持电子设备都具有wifi功能)，而且可以联网使用。本实用新型的手持端软件实现了多通道信号的存储、波形显示和处理。

作为一种实际应用场景，在长30mm、宽20mm、高10mm的空间范围内，集成表面肌电采集***所需的探头、放大器2，以及给其供给电源的电池模块、实现无线技术传输的wifi模块，形成一套实现表面肌电采集的独立的探头。解决传统肌电采集器使用不方便，适用范围小，工频干扰难处理，成本高等问题。而且可以降低设备成本，延长设备使用寿命，手术难度低，对病人的副作用小。无线肌电探头具有微型、便携安全、信号信噪比高、易于扩展及管理等的特点。

此外，所述无线肌电探头为微型、便携安全的现代化集成设计，将各个模块集成到微小空间上，便于携带，而且摆脱电源供电，安全性能增强。

所述无线肌电探头的信号信噪比高，改变以往肌电市电电源供电的情况，使用电池作为整个采集探头的电源，隔离电源中存在工频等干扰，再加上精心设计的采集放大电路，信号信噪比远远比同等级设计的放大器高。

所述无线肌电探头的功耗小，为使用专用电池管理方案，软件休眠算法智能管理电池充放电。

另外，易于扩展及管理，区别zigbee、红外的无线方式，只能在zigbee或者红外本网中使用扩展性低，而且数据传输速度有限，而蓝牙通信组网能力差，BT4.0版本才有单对多形式组网，而且实现困难，仅有wifi无线方式能轻松实现组网，而且组网规模很容易实现，而且与各种手持式终端都友好连接，很方便形成规模，实现肌电云采集。

上述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种无线肌电探头，其特征在于，包括：依次连接的采集探头、放大器、无线通信模块，以及与所述采集探头、放大器、无线通信模块连接的电源模块；其中：

所述采集探头紧贴在肌体表面，用于采集肌体的肌电信号；

所述放大器用于对所述肌电信号进行放大，将放大后的肌电信号发送给所述无线通信模块；

所述无线通信模块用于将接收的肌电信号发送给外部的处理设备；

所述电源模块用于对所述采集探头、放大器和无线通信模块供电。

2.根据权利要求1所述的无线肌电探头，其特征在于，所述无线通信模块为WIFI模块。

3.根据权利要求1所述的无线肌电探头，其特征在于，所述放大器包括：

信号放大电路，用于放大所述肌电信号到可以采集的标量；

采集电路，用于采集放大后的肌电信号。

4.根据权利要求1所述的无线肌电探头，其特征在于，所述电源模块包括：对所述采集探头、放大器和无线通信模块供电的电池，以及对所述电池进行充放电管理的电池管理电路，所述电池管理电路与所述电池电连接。

5.根据权利要求1所述的无线肌电探头，其特征在于，所述采集探头贴紧肌体表面的底部设有负极电极片；所述电源模块上设有正极电极片和地极片。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的无线肌电探头，其特征在于，所述放大器、无线通信模块以及电源模块装配在一盒体内。