基于虚拟仪器的骨骼肌肉疲劳超声测试系统

发布时间：2017-10-13 23:45

  本文关键词：基于虚拟仪器的骨骼肌肉疲劳超声测试系统

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【摘要】：肌肉疲劳是日常生活中经常出现的现象,特别是从事体力劳动及体育运动时,活动量过大或者运动持续时间过长,人体肌肉的活动效率会变差,这种疲劳现象一般被称为体力性疲劳。如果经常超负荷运动,有可能出现慢性疲劳症状,也可能引发肌肉损伤或疾病,严重的还可能导致死亡。准确的评估肌肉的疲劳状态,可以减少或避免一些由于肌肉过度疲劳而引起伤病的情况出现,也能为肌肉的病变进行监控,为疾病的早期诊断提供参考。在肌肉疲劳的过程中,肌肉超声传输特点会发生变化,特别是声的衰减特性变化明显。本文从虚拟仪器的设计方法出发实现了一套通过测量肌肉超声衰减特性评估骨骼肌肉疲劳程度的检测系统。具体研究内容包括：(1)超声在肌肉中传输衰减的研究。研究超声波检测运动过程中肌肉组织的声衰减规律,从超声波在肌肉组织中的传输特性出发,研究超声波能够对肌肉组织疲劳评估的理论基础。(2)基于虚拟仪器集成,针对超声在肌肉组织中的传输特性研制检测系统。使用外部时钟信号作为贯穿整个系统的同步信号,在同步信号的触发下,计算机控制的信号发生器产生超声波的激励信号,由数据采集卡接收经过肌肉传输的声信号,通过DMA传输模式将采集到的数据从板卡缓存中传输到计算机并存储。(3)针对超声衰减特征进行肌肉疲劳评估研究。利用虚拟仪器软件编写程序对超声波信号进行分析处理,根据肌肉组织声传输特征理论实现疲劳估计的算法。经过测试表明,本文设计的检测系统,系统能够对肌肉组织传输前／后的超声波信号进行分析,识别出肌肉组织在不同工作状态下的幅值特征,区别出不同肌肉组织之间的幅值特征以及能够判断肌肉组织到达疲劳状态的幅值特征,可以较为准确的实时反映出肌肉组织的疲劳状态。
【关键词】：肌肉疲劳 虚拟仪器 超声检测
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 肌肉疲劳评价方法及现状8-13
• 1.2 本文的研究目标、内容、意义13-16
• 1.2.1 研究目标及意义13
• 1.2.2 本文的主要技术路线13
• 1.2.3 具体内容13-16
• 第2章 超声检测及虚拟仪器16-23
• 2.1 超声检测的物理基础及方法16-21
• 2.1.1 超声波的基本参数16-19
• 2.1.2 超声波的传输19-21
• 2.2 虚拟仪器系统21-23
• 2.2.1 虚拟仪器的概念21-22
• 2.2.2 虚拟仪器的设计及构成22-23
• 第3章 基于虚拟仪器的骨骼肌肉疲劳超声测试系统的设计23-41
• 3.1 超声肌肉疲劳评估原理23-25
• 3.2 检测系统设计思路25-26
• 3.3 肌肉疲劳超声测试系统框架设计26
• 3.4 硬件系统选择26-31
• 3.4.1 功能卡27-29
• 3.4.2 信号发生器29-30
• 3.4.3 超声换能器30-31
• 3.5 系统软件部分设计31-37
• 3.5.1 软件部分模块图33-34
• 3.5.2 设备控制模块34-36
• 3.5.3 数据处理模块36-37
• 3.6 系统使用说明37-39
• 3.7 小结39-41
• 第4章 实验与结果分析41-56
• 4.1 实验设备41
• 4.2 实验设计41-43
• 4.3 实验结果43-49
• 4.4 实验结果分析与讨论49-54
• 4.5 小结54-56
• 第5章 总结与展望56-58
• 5.1 结论56
• 5.2 研究展望56-58
• 参考文献58-64
• 致谢64-66
• 攻读硕士学位期间的研究成果和承担科研项目66
• 研究成果66
• 参与的科研项目66

【共引文献】

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本文编号：1027767