本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種膝跳反射電子測(cè)試儀及判定膝跳反射強(qiáng)度的方法。

背景技術(shù)：

膝跳反射是一種最簡(jiǎn)單的反射，包括兩個(gè)神經(jīng)元。執(zhí)行反射的全部神經(jīng)結(jié)構(gòu)稱為反射弧，一般包括五部分：感受器、傳入神經(jīng)纖維、中樞、傳出神經(jīng)纖維和效應(yīng)器。反射弧的結(jié)構(gòu)也有簡(jiǎn)有繁，在最簡(jiǎn)單的反射弧中，傳入神經(jīng)元和傳出神經(jīng)元直接在中樞內(nèi)接觸，稱為單突觸反射，如膝跳反射。復(fù)雜的反射弧有許多中間神經(jīng)元。

膝跳反射的傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)為股神經(jīng)，神經(jīng)中樞是低級(jí)神經(jīng)中樞，位于脊髓的灰質(zhì)內(nèi)。在膝跳反射的同時(shí)，脊髓中通向大腦的神經(jīng)會(huì)將這一神經(jīng)沖動(dòng)傳往大腦，使人感覺(jué)到被叩擊了，膝跳反射先完成，然后才感覺(jué)到膝蓋被叩了，但這幾乎是同時(shí)的。

膝跳反射受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)部位影響，其反應(yīng)的強(qiáng)弱、遲速可反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能狀態(tài)，臨床上用以檢查中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾患。通過(guò)刺激膝蓋處大腿肌肉的感受器(股四頭肌肌腱內(nèi)機(jī)械感受器)，在感覺(jué)神經(jīng)元中引發(fā)了動(dòng)作電位，動(dòng)作電位上行到脊髓，脊髓中感覺(jué)神經(jīng)元直接與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元建立突觸聯(lián)系。如果信號(hào)足夠強(qiáng)，就可以在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中引發(fā)動(dòng)作電位。當(dāng)動(dòng)作電位傳遞到大腿肌肉(股四頭肌)時(shí)，股四頭肌收縮，股二頭肌舒張，即可引起膝跳反射。

目前，醫(yī)生常用叩診錘檢查神經(jīng)肌肉反射，叩診錘多以一塊橡皮和一根木質(zhì)或金屬柄構(gòu)成，使用時(shí)用橡皮段輕輕叩擊有關(guān)部位，以觀察膝跳反射。這個(gè)診斷過(guò)程受醫(yī)生主觀影響大，一方面是醫(yī)生難以準(zhǔn)確控制每次叩擊力，另一方面，醫(yī)生對(duì)患者膝跳反射強(qiáng)度(動(dòng)作幅度、速度)的判斷存在很大的主觀性且可能忽略掉微弱反應(yīng)，造成誤判。因此，將膝跳反射強(qiáng)度進(jìn)行量化對(duì)于醫(yī)生臨床診斷而言十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種能量化膝跳反射的電子測(cè)試裝置，可將膝跳反射強(qiáng)度分層次顯示，根據(jù)患者實(shí)際測(cè)試情況調(diào)整分層檢測(cè)靈敏度，為醫(yī)生利用膝跳反射診斷患者神經(jīng)系統(tǒng)的疾患提供數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的目的之二是提供一種利用膝跳反射電子測(cè)試儀判定膝跳反射強(qiáng)度的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種膝跳反射電子測(cè)試儀，包括診斷盒與傳感器；診斷盒包括led燈、usb供電口、第一藍(lán)牙通訊模塊、診斷盒開(kāi)關(guān)和微處理器；傳感器包括傳感器開(kāi)關(guān)、傳感器充電口、第二藍(lán)牙通訊模塊和加速度傳感器；第一藍(lán)牙通訊模塊與第二藍(lán)牙通訊模塊通訊連接；led燈、usb供電口、第一藍(lán)牙通訊模塊、診斷盒開(kāi)關(guān)與微處理器的管腳相接；led燈、usb設(shè)置于診斷盒外表面；傳感器開(kāi)關(guān)、傳感器充電口、第二藍(lán)牙通訊模塊與加速度傳感器通過(guò)電路板相連接；傳感器開(kāi)關(guān)、傳感器充電口設(shè)置在傳感器外殼上。

在上述的膝跳反射電子測(cè)試儀中，診斷盒外還連接有綁帶和尼龍搭扣。

在上述的膝跳反射電子測(cè)試儀中，led燈采用1-8號(hào)led燈，共8個(gè)。

在上述的膝跳反射電子測(cè)試儀中，加速度傳感器為xyz三軸傳感器。

為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種利用膝跳反射電子測(cè)試儀判定膝跳反射強(qiáng)度的方法，包括以下步驟：

步驟1、通過(guò)傳感器采集被測(cè)試者小腿加速度和角度數(shù)據(jù)并通過(guò)第二藍(lán)牙通訊模塊傳輸至第一藍(lán)牙通訊模塊；

步驟2、微處理器處理第一藍(lán)牙通訊模塊接收到的加速度和角度數(shù)據(jù)，通過(guò)程序算法實(shí)現(xiàn)膝跳反射強(qiáng)度的判定。

在上述的利用膝跳反射電子測(cè)試儀判定膝跳反射強(qiáng)度的方法中，步驟1所述傳感器采集被測(cè)試者小腿加速度和角度數(shù)據(jù)是通過(guò)綁帶和尼龍搭扣將傳感器固定在被測(cè)試者小腿上，測(cè)量x軸、y軸和z軸的加速度，以及重力加速度方向與x軸、y軸和z軸的夾角。

在上述的利用膝跳反射電子測(cè)試儀判定膝跳反射強(qiáng)度的方法中，步驟2所述的通過(guò)程序算法實(shí)現(xiàn)膝跳反射強(qiáng)度的判定包括：

步驟2.1、自檢單元，保證第一、第二藍(lán)牙通訊模塊和led燈運(yùn)行正常；

步驟2.2、基準(zhǔn)面標(biāo)定單元，確保傳感器綁在被測(cè)試者小腿上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始測(cè)試；

步驟2.3、強(qiáng)度判定單元，利用傳感器實(shí)時(shí)采集的z軸加速度的值az減去重力加速度在z軸的分量，得到被測(cè)試者小腿動(dòng)作方向的加速度值azx，即：

azx＝az-cosθz

根據(jù)azx的大小，判定膝跳反射的強(qiáng)度，同時(shí)顯示led燈亮的個(gè)數(shù)。

在上述的利用膝跳反射電子測(cè)試儀判定膝跳反射強(qiáng)度的方法中，步驟2.1的實(shí)現(xiàn)包括：打開(kāi)傳感器，診斷盒通電后，進(jìn)入自檢單元，若第一、第二藍(lán)牙通訊模塊連接正常，則控制8個(gè)led燈全亮，通過(guò)延時(shí)程序使2-8號(hào)led燈持續(xù)2秒后熄滅，僅留1號(hào)led燈亮表征開(kāi)機(jī)狀態(tài)；若第一、第二藍(lán)牙通訊模塊連接失敗，則控制8號(hào)led燈閃爍，延時(shí)2秒后熄滅。

在上述的利用膝跳反射電子測(cè)試儀判定膝跳反射強(qiáng)度的方法中，步驟2.2的實(shí)現(xiàn)包括：比較傳感器前后兩次采集的x軸和y軸的加速度值，若兩次的差值小于給定的足夠小的值1％，則認(rèn)為傳感器未發(fā)生運(yùn)動(dòng)，此時(shí)可開(kāi)始叩診過(guò)程；若兩次的差值大于1％，則認(rèn)為傳感器正在運(yùn)動(dòng)，不進(jìn)入叩診過(guò)程，直到傳感器不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果是：

1)通過(guò)加速度的精確測(cè)量，消除了醫(yī)生采用肉眼觀測(cè)可能帶來(lái)的主觀影響；

2)在一個(gè)測(cè)試周期內(nèi)，如果需要多次測(cè)試，無(wú)需反復(fù)開(kāi)關(guān)電源，操作簡(jiǎn)便；

3)通過(guò)大量的測(cè)試獲取試驗(yàn)樣本，可以不斷調(diào)整弱、中、強(qiáng)的范圍，使診斷值越來(lái)越接近精確。

附圖說(shuō)明

圖1為膝跳反射裝置示意圖。

圖1(a)為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例膝跳反射電子測(cè)試儀診斷盒示意圖；

其中，1-診斷盒，101-led燈，102-usb供電口，103-第一藍(lán)牙通訊模塊，104-診斷盒開(kāi)關(guān)，105-微處理器；

圖1(b)為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例膝跳反射電子測(cè)試儀傳感器示意圖；

其中，2-傳感器，201-傳感器開(kāi)關(guān)，202-傳感器充電口，203-第二藍(lán)牙通訊模塊，204-加速度傳感器，205-綁帶，206-尼龍搭扣；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基準(zhǔn)面標(biāo)定單元流程圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的強(qiáng)度判定單元流程圖；

圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的膝跳反射電子測(cè)試儀運(yùn)行總流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其它工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“相連”“連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。

本實(shí)施例采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種膝跳反射電子測(cè)試儀，包括診斷盒與傳感器；診斷盒包括led燈、usb供電口、第一藍(lán)牙通訊模塊、診斷盒開(kāi)關(guān)和微處理器；傳感器包括傳感器開(kāi)關(guān)、傳感器充電口、第二藍(lán)牙通訊模塊和加速度傳感器；第一藍(lán)牙通訊模塊與第二藍(lán)牙通訊模塊通訊連接；led燈、usb供電口、第一藍(lán)牙通訊模塊、診斷盒開(kāi)關(guān)與微處理器的管腳相接；led燈、usb設(shè)置于診斷盒外表面；傳感器開(kāi)關(guān)、傳感器充電口、第二藍(lán)牙通訊模塊與加速度傳感器通過(guò)電路板相連接；傳感器開(kāi)關(guān)、傳感器充電口設(shè)置在傳感器外殼上。

進(jìn)一步，診斷盒外還連接有綁帶和尼龍搭扣。

進(jìn)一步，led燈采用1-8號(hào)led燈，共8個(gè)。

更進(jìn)一步，加速度傳感器為xyz三軸傳感器。

一種利用膝跳反射電子測(cè)試儀判定膝跳反射強(qiáng)度的方法，包括以下步驟：

步驟1、通過(guò)傳感器采集被測(cè)試者小腿加速度和角度數(shù)據(jù)并通過(guò)第二藍(lán)牙通訊模塊傳輸至第一藍(lán)牙通訊模塊；

步驟2、微處理器處理第一藍(lán)牙通訊模塊接收到的加速度和角度數(shù)據(jù)，通過(guò)程序算法實(shí)現(xiàn)膝跳反射強(qiáng)度的判定。

進(jìn)一步地，步驟1所述傳感器采集被測(cè)試者小腿加速度和角度數(shù)據(jù)是通過(guò)綁帶和尼龍搭扣將傳感器固定在被測(cè)試者小腿上，測(cè)量x軸、y軸和z軸的加速度，以及重力加速度方向與x軸、y軸和z軸的夾角。

進(jìn)一步地，步驟2所述的通過(guò)程序算法實(shí)現(xiàn)膝跳反射強(qiáng)度的判定包括：

步驟2.1、自檢單元，保證第一、第二藍(lán)牙通訊模塊和led燈運(yùn)行正常；

步驟2.2、基準(zhǔn)面標(biāo)定單元，確保傳感器綁在被測(cè)試者小腿上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始測(cè)試；

步驟2.3、強(qiáng)度判定單元，利用傳感器實(shí)時(shí)采集的z軸加速度的值az減去重力加速度在z軸的分量，得到被測(cè)試者小腿動(dòng)作方向的加速度值azx，即：

azx＝az-cosθz

根據(jù)azx的大小，判定膝跳反射的強(qiáng)度，同時(shí)顯示led燈亮的個(gè)數(shù)。

進(jìn)一步地，步驟2.1的實(shí)現(xiàn)包括：打開(kāi)傳感器，診斷盒通電后，進(jìn)入自檢單元，若第一、第二藍(lán)牙通訊模塊連接正常，則控制8個(gè)led燈全亮，通過(guò)延時(shí)程序使2-8號(hào)led燈持續(xù)2秒后熄滅，僅留1號(hào)led燈亮表征開(kāi)機(jī)狀態(tài)；若第一、第二藍(lán)牙通訊模塊連接失敗，則控制8號(hào)led燈閃爍，延時(shí)2秒后熄滅。

更進(jìn)一步地，步驟2.2的實(shí)現(xiàn)包括：比較傳感器前后兩次采集的x軸和y軸的加速度值，若兩次的差值小于給定的足夠小的值1％，則認(rèn)為傳感器未發(fā)生運(yùn)動(dòng)，此時(shí)可開(kāi)始叩診過(guò)程；若兩次的差值大于1％，則認(rèn)為傳感器正在運(yùn)動(dòng)，不進(jìn)入叩診過(guò)程，直到傳感器不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

具體實(shí)施時(shí)，一種膝跳反射電子測(cè)試儀，包括診斷盒1和傳感器2，如圖1(a)所示，led燈101用來(lái)表征診斷盒狀態(tài)和顯示膝跳反射強(qiáng)度，usb供電口102用于給診斷盒1供電；第一藍(lán)牙通訊模塊103接收從傳感器2傳送來(lái)的az、θz值，再經(jīng)過(guò)微處理器105進(jìn)行計(jì)算并控制led燈101亮燈狀態(tài)；診斷盒1的開(kāi)關(guān)104控制診斷盒通、斷電。

如圖1(b)所示，傳感器開(kāi)關(guān)201用來(lái)控制傳感器2的開(kāi)斷，傳感器充電口202可以給傳感器2的內(nèi)置電池充電。第二藍(lán)牙通訊模塊203用來(lái)與診斷盒1的第一藍(lán)牙通訊模塊103通訊。加速度傳感器204為xyz三軸傳感器。綁帶205和尼龍搭扣206用來(lái)將傳感器2固定在被測(cè)試者小腿膝蓋處。

利用膝跳反射電子測(cè)試儀判定膝跳反射強(qiáng)度的方法如下：

(1)傳感器實(shí)現(xiàn)加速度和角度數(shù)據(jù)的采集和藍(lán)牙傳輸功能。

傳感器通過(guò)綁帶放在被測(cè)試者小腿上，可測(cè)量x軸、y軸和z軸的加速度，以及重力加速度方向與x軸、y軸和z軸的夾角，通過(guò)第一藍(lán)牙通訊模塊將測(cè)量信號(hào)傳輸給診斷盒。x軸和y軸的加速度用于確定基準(zhǔn)面，z軸加速度以及與z軸的夾角用于判定膝跳反射強(qiáng)度。傳感器用第一藍(lán)牙通訊模塊將采集到的信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)轿⑻幚砥鳌?/p>

(2)診斷盒包含微處理器、8個(gè)led燈、第二藍(lán)牙通訊模塊，采用usb供電。微處理器用于處理第二藍(lán)牙通訊模塊接收到的加速度和角度數(shù)據(jù)，并通過(guò)程序算法實(shí)現(xiàn)膝跳反射強(qiáng)度的判斷，通過(guò)8個(gè)led亮燈的數(shù)目顯示診斷狀態(tài)。

(3)程序算法包括以下內(nèi)容：

1)自檢單元：在傳感器打開(kāi)，盒診斷盒通電后，進(jìn)入自檢單元，若第一、第二藍(lán)牙通訊模塊連接正常，則控制8個(gè)led燈全亮，通過(guò)延時(shí)程序使2-8號(hào)燈持續(xù)2秒后熄滅，僅留1號(hào)燈亮表征開(kāi)機(jī)狀態(tài)。若第一、第二藍(lán)牙通訊模塊連接失敗，則控制8號(hào)led燈閃爍，延時(shí)2秒后熄滅。自檢單元確保第一、第二藍(lán)牙通訊模塊和led燈運(yùn)行正常。

2)基準(zhǔn)面標(biāo)定單元：傳感器綁在被測(cè)試者小腿上，通過(guò)比較前后兩次采集的x軸和y軸的加速度值，若兩次的差值小于給定的足夠小的值(設(shè)定為1％)，則認(rèn)為傳感器未發(fā)生運(yùn)動(dòng)，此時(shí)可開(kāi)始叩診過(guò)程；若兩次的差值大于1％，則認(rèn)為傳感器正在運(yùn)動(dòng)，不進(jìn)入叩診過(guò)程，直到傳感器不發(fā)生運(yùn)動(dòng)?；鶞?zhǔn)面標(biāo)定單元確保在傳感器綁在小腿上，且不發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始測(cè)試，消除人為誤動(dòng)的影響。執(zhí)行流程如圖2所示。

3)強(qiáng)度判定單元：在采集過(guò)程中，利用傳感器實(shí)時(shí)采集到的z軸加速度的值az(已根據(jù)重力加速度g歸一)減去重力加速度在z軸的分量，得到被測(cè)試者小腿動(dòng)作方向的加速度值azx，即：

azx＝az-cosθz

根據(jù)azx的大小，判定膝跳反射的強(qiáng)度，同時(shí)顯示led燈亮的個(gè)數(shù)。理論上，若膝跳反射越強(qiáng)，則azx的值越大，此時(shí)控制led燈亮的個(gè)數(shù)越多。

在本實(shí)施例中，通過(guò)小樣本測(cè)試，初步設(shè)置azx<0.15時(shí)，不亮燈；0.15≤azx<0.3時(shí)，3號(hào)led燈亮；0.3≤azx<0.9時(shí)，3、5號(hào)led燈亮；azx>0.9時(shí)，3、5、7號(hào)led燈亮。分別對(duì)應(yīng)很弱、弱、中、強(qiáng)四個(gè)等級(jí)。執(zhí)行流程圖3所示。

采用上述膝跳反射強(qiáng)度測(cè)試儀進(jìn)行診斷的步驟為：

1)將傳感器綁在被測(cè)試者小腿上，并打開(kāi)傳感器開(kāi)關(guān)；

2)將診斷盒利用usb通電；

3)確認(rèn)傳感器與診斷盒連接成功，且“啟動(dòng)”燈長(zhǎng)亮?xí)r，準(zhǔn)備診斷叩擊；

4)根據(jù)診斷盒面板顯示的強(qiáng)弱程度判定膝跳反射強(qiáng)度；

5)完成一次診斷后，若要重復(fù)多次診斷，可直接進(jìn)行，否則關(guān)閉診斷盒電源即可；

6)完成診斷后將診斷盒斷電；

7)取下傳感器并關(guān)閉傳感器開(kāi)關(guān)。

綜上所述，膝跳反射電子測(cè)試儀運(yùn)行總流程如圖4所示，首先啟動(dòng)傳感器2，并將傳感器2通過(guò)綁帶205和尼龍搭扣206綁在被測(cè)試者小腿部。然后將診斷盒1通過(guò)usb供電口102供電啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)led燈7號(hào)燈亮，8號(hào)燈閃爍。7、8號(hào)燈熄滅后，診斷盒開(kāi)始運(yùn)行自檢單元，1～8號(hào)燈全亮，2～8號(hào)延時(shí)后熄滅，1號(hào)燈會(huì)持續(xù)點(diǎn)亮以表征開(kāi)機(jī)狀態(tài)。若led燈和第一、第二藍(lán)牙通訊模塊沒(méi)有故障，則進(jìn)行正式的膝跳反射測(cè)試。

醫(yī)生用叩診錘敲擊患者的膝蓋，傳感器2將實(shí)時(shí)采集到的az與θz值通過(guò)第二藍(lán)牙通訊模塊203傳送到診斷盒1的第一藍(lán)牙通訊模塊103，診斷盒1進(jìn)行數(shù)據(jù)處理計(jì)算得出azx，根據(jù)azx值大小判斷和控制led燈101的通斷，醫(yī)生從led燈亮的數(shù)量判斷膝跳反應(yīng)的強(qiáng)弱。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書(shū)未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

雖然以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變形或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書(shū)限定。