[发明专利]一种基于光电信号检测的肌肉功能状态的评估装置和评估方法

权利要求书

1.一种基于光电信号检测的肌肉功能状态的评估装置，其特征在于，包括：

至少包括一个光电接收二极管、多个不同波长的LED发光二极管；控制所述LED发光二极管和所述光电接收二极管的驱动电路和对光电接收二极管的接收信号进行处理的信号处理器；位于所述LED发光二极管和所述光电接收二极管之间的内部光隔离屏障；为所述光电接收二极管和所述LED发光二极管遮挡外部光的外部遮光屏障；以及，设于所述光电接收二极管与所述LED发光二极管的工作方向，并与检测皮肤表面直接作用的透明隔离层薄膜；

所述LED发光二极管发射不同波长的光信号透过所述透明隔离层薄膜照射到检测皮肤表面，经皮肤表面反射的反射光信号通过所述透明隔离层薄膜被所述光电接收二极管接收，所述信号处理器通过对所述反射光信号进行处理和分析，得到肌动信号、血氧含量和心率，综合所述肌动信号、血氧含量和心率得到肌肉功能状态；

所述评估装置的应用过程为：

将所述评估装置置于被测试肌肉表面一段时间，被测肌肉进行快速动作和静止两种状态，所述评估装置检测被测肌肉快速运动和静止时的肌动信号、血氧含量和心率；

根据被测肌肉快速运动和静止时的肌动信号、血氧含量和心率评估肌肉功能状态，具体包括根据测肌肉快速运动的光电信号和肌动信号的幅值特征评估被测肌肉的发力大小，发力快慢和疲劳程度，根据被测肌肉快速运动和静止时血氧含量变化率判断运动的剧烈程度，根据被测肌肉快速运动和静止时心率的变化率判断目标的疲劳程度。

2.如权利要求1所述的基于光电信号检测的肌肉功能状态的评估装置，其特征在于，所述信号处理器通过对所述反射光信号进行滤波和微分处理，分析微分结果获得肌肉表面运动的细微变化规律，进而得到肌动信号。

3.如权利要求1所述的基于光电信号检测的肌肉功能状态的评估装置，其特征在于，所述信号处理器检测肌肉静止时刻反射光信号由于血流变化引起的规律性变化数据，再通过分析变化数据的变化频率得到心率。

4.如权利要求1所述的基于光电信号检测的肌肉功能状态的评估装置，其特征在于，根据非氧合血红蛋白以及氧合血红蛋白的光谱吸收特性，所述信号处理器分时测量不同波长光的反射光信号，利用结合朗伯-比尔定律计算血氧饱和度。

5.如权利要求1所述的基于光电信号检测的肌肉功能状态的评估装置，其特征在于，所述评估装置包括绿光LED发光二极管、红光LED发光二极管和红外LED发光二极管，所述红外LED发光二极管用于肌肉的肌动信号检测；所述绿光LED发光二极管用于心率检测；所述红光LED发光二极管和红外LED发光二极管共同用于血氧含量检测。

6.如权利要求1所述的基于光电信号检测的肌肉功能状态的评估装置，其特征在于，所述内部光隔离屏障和所述外部遮光屏障均为遮光率大于70％、且具有绝缘性质的硬质或软质结构；厚度不大于5mm。

7.如权利要求1所述的基于光电信号检测的肌肉功能状态的评估装置，其特征在于，所述透明隔离层薄膜为透光率大于70％、且生物兼容的透明薄膜；厚度不大于5mm。