膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)及評(píng)價(jià)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)及評(píng)價(jià)方法，涉及康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。1)瞄準(zhǔn)足托2)靶盤3)攝像頭4)數(shù)據(jù)分析處理器5)顯示器。瞄準(zhǔn)足托固定在患者大腿，瞄準(zhǔn)足托向靶盤發(fā)射激光，靶盤接受激光并顯現(xiàn)出光點(diǎn)，攝像頭實(shí)施采集靶盤圖像數(shù)據(jù)，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器，數(shù)據(jù)分析處理器分析得到膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，傳送給顯示器顯示。
【專利說明】
膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)及評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)及評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的下降會(huì)引發(fā)病人的膝關(guān)節(jié)疼痛或者直接導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)受限。膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性對(duì)于人，特別是骨關(guān)節(jié)炎患者非常重要，其穩(wěn)定功能的下降被認(rèn)為是骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生與進(jìn)展的局部危險(xiǎn)因素。膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性既涉及肌肉韌帶力量等生物力學(xué)因素，又受到本體感覺以及中樞神經(jīng)控制等諸多因素影響。是一種由多因素相互耦合作用形成復(fù)雜的感知和控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)方法多是從某一方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，臨床實(shí)踐表明，目前尚沒有一種客觀的膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述已有技術(shù)的不足，提供一種膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)及評(píng)價(jià)方法，向康復(fù)醫(yī)生提供一種定量、整體的膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性指標(biāo)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括:
[0005]I)瞄準(zhǔn)足托2)靶盤3)攝像頭4)數(shù)據(jù)分析處理器5)顯示器。其中，瞄準(zhǔn)足托向靶盤發(fā)射激光，靶盤接受激光并顯現(xiàn)出光點(diǎn)，攝像頭實(shí)施采集靶盤圖像數(shù)據(jù)，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器，數(shù)據(jù)分析處理器分析得到膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，傳送給顯示器顯示。
[0006]作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)分析處理器是由圖像預(yù)處理模塊、光點(diǎn)追蹤模塊和復(fù)雜度分析模塊;數(shù)據(jù)分析處理器從攝像頭獲取靶盤圖像數(shù)據(jù)，通過前景背景分離算法，獲得光點(diǎn)軌跡圖像，傳送給光點(diǎn)追蹤模塊;光點(diǎn)追蹤模塊利用光點(diǎn)軌跡圖像，通過圖像追蹤算法，獲得光點(diǎn)軌跡數(shù)據(jù)，傳送給復(fù)雜度分析模塊;復(fù)雜度分析模塊利用光點(diǎn)軌跡數(shù)據(jù)，通過復(fù)雜度分析算法，獲得膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，傳送給顯示器。
[0007]作為優(yōu)選，所述的瞄準(zhǔn)足托包括激光發(fā)射器、激光器托盤和人體工學(xué)固定器組成；人體工學(xué)固定器成弧形，貼合人大腿，其上固定有綁帶可將人體工學(xué)固定器綁在用戶大腿上;激光器托盤固定在人體工學(xué)固定器上，表面平整;激光發(fā)射器固定在激光器托盤上，具有360°轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明利用上述膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的方法，包括以下步驟:
[0009](9a)靶盤掛于空中，距地面1.5-3米；
[0010](9b)攝像頭立于地面，距靶盤1-2米處；
[0011](9c)用戶坐于距攝像頭1-3米處，瞄準(zhǔn)足托固定于用戶大腿；
[0012](9d)用戶移動(dòng)大腿，使光點(diǎn)瞄準(zhǔn)在靶盤中央，持續(xù)30-120秒；
[0013](9e)讀取顯示器讀數(shù)，該讀數(shù)即為用戶膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性指數(shù)。
[0014]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]I)通過整體論的方法對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，能夠全面的反應(yīng)膝關(guān)節(jié)功能情況。
[0016]2)本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，方便患者自行使用測(cè)試。
[0017]3)本發(fā)明為定量評(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性高。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明中的瞄準(zhǔn)足托結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明中的數(shù)據(jù)分析處理器模塊示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明中的工作流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不局限于此。
[0023]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括瞄準(zhǔn)足托I靶盤2攝像頭3數(shù)據(jù)分析處理器4顯示器5。
[0024]參照?qǐng)D2，本發(fā)明的瞄準(zhǔn)足托I包括激光發(fā)射器11、激光器托盤12、人體工學(xué)固定器13和一對(duì)綁帶14組成。
[0025]膝關(guān)節(jié)瞄準(zhǔn)測(cè)試首先要求被試坐于床上，雙腿懸空于地面，膝蓋窩與床沿間隔δ-?Ο 公分。隨后將瞄準(zhǔn)足托 I 固定于患者小腿中部外側(cè)，激光發(fā)射器 11 可上下轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)節(jié)對(duì)準(zhǔn)角度。之后調(diào)節(jié)激光發(fā)射器11，使患者屈膝30度時(shí)激光筆光點(diǎn)瞄準(zhǔn)5米外靶盤2，持續(xù)60s，被試通過膝蓋活動(dòng)來瞄準(zhǔn)靶盤2中心，攝像機(jī)3全程記錄靶盤圖像數(shù)據(jù)?；颊邇赏认リP(guān)節(jié)均進(jìn)行該測(cè)試。攝像機(jī)的采樣頻率為100幀/秒。
[0026]數(shù)據(jù)分析處理器包括圖像預(yù)處理模塊、光點(diǎn)追蹤模塊和復(fù)雜度分析模塊。數(shù)據(jù)分析處理器從攝像頭獲取靶盤圖像數(shù)據(jù)，通過前景背景分離算法，獲得光點(diǎn)軌跡圖像，傳送給光點(diǎn)追蹤模塊;光點(diǎn)追蹤模塊利用光點(diǎn)軌跡圖像，通過圖像追蹤算法，獲得光點(diǎn)軌跡數(shù)據(jù)，傳送給復(fù)雜度分析模塊;復(fù)雜度分析模塊利用光點(diǎn)軌跡數(shù)據(jù)，通過復(fù)雜度分析算法，獲得膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，傳送給顯示器。
[0027]測(cè)試結(jié)束后，讀取顯示器顯示的讀數(shù)，該數(shù)據(jù)即為膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性指數(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括:1)瞄準(zhǔn)足托2)靶盤3)攝像頭4)數(shù)據(jù)分析處理器5)顯示器;其特征在于瞄準(zhǔn)足托向靶盤發(fā)射激光，靶盤接受激光并顯現(xiàn)出光點(diǎn)，攝像頭實(shí)施采集靶盤實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器，數(shù)據(jù)分析處理器分析得到膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，傳送給顯示器顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析處理器是由圖像預(yù)處理模塊、光點(diǎn)追蹤模塊和復(fù)雜度分析模塊;數(shù)據(jù)分析處理器從攝像頭獲取靶盤實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)，通過前景背景分離算法，獲得光點(diǎn)軌跡圖像，傳送給光點(diǎn)追蹤模塊;光點(diǎn)追蹤模塊利用光點(diǎn)軌跡圖像，通過圖像追蹤算法，獲得光點(diǎn)軌跡數(shù)據(jù)，傳送給復(fù)雜度分析模塊;復(fù)雜度分析模塊利用光點(diǎn)軌跡數(shù)據(jù)，通過復(fù)雜度分析算法，獲得膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，傳送給顯示器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，瞄準(zhǔn)足托包括激光發(fā)射器、激光器托盤、人體工學(xué)固定器和綁帶組成；人體工學(xué)固定器成弧形，貼合人大腿，其上固定有綁帶;激光器托盤固定在人體工學(xué)固定器上，表面平整;激光發(fā)射器固定在激光器托盤上，具有360°轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。4.一種利用權(quán)利要求1所述膝關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的方法，包括以下步驟: (9a)靶盤垂直掛于空中，距地面1.5-3米； (9b)攝像頭立于地面，距靶盤1-2米處，拍攝方向朝向靶盤位置； (9c)用戶坐于距攝像頭1-3米處，瞄準(zhǔn)足托固定于用戶大腿； (9d)用戶移動(dòng)大腿，使光點(diǎn)持續(xù)瞄準(zhǔn)在靶盤中央，持續(xù)30-120秒； (9e)讀取顯示器讀數(shù)，該讀數(shù)即為用戶膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性指數(shù)。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK105996991SQ201610282263
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】張?jiān)娊? 張慧, 張玨, 周殿閣, 方競(jìng)
【申請(qǐng)人】北京大學(xué)