CN104000597B - 一种梯度式运动功能自动评定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种梯度式运动功能自动评定系统，解决现有的患者运动功能评定方式存在耗时耗力、且成本高的问题。本发明包括评定动作引导模块，与该评定动作引导模块连接的动作评估模块，与该动作评估模块连接的微传感器人体运动捕获系统，以及同时与动作评估模块和评定动作引导模块连接的动作选择模块。本发明设计合理，操作便捷，自动化程度高，可以方便、快速、准确地对患者的肢体运动功能进行评定，既省时又省力，并且大幅节约了人工成本，同时还提高了医生的工作效率，因此，本发明具有很高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种评定系统，具体涉及的是一种梯度式运动功能自动评定系统。
背景技术
目前，无论是在国内还是国外，对于患者运动功能的评定都是在医院进行，对于门诊患者，他们需要专门前往医院完成评定；此外，评定过程需要医生或治疗师的全程介入。
因此，现有的整个运动功能的评定过程不仅花费了患者和医生大量的时间、精力，而且患者所花费的成本也比较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种梯度式运动功能自动评定系统，主要解决现有的患者运动功能评定方式存在耗时耗力、且成本高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种梯度式运动功能自动评定系统，包括评定动作引导模块、微传感器人体运动捕获系统、动作评估模块以及动作选择模块，其中：
评定动作引导模块：用于为患者选取评定动作，并引导患者按照选定的动作做出相应的动作；
微传感器人体运动捕获系统：用于捕获患者实际的动作状态，并转换成相应的运动参数；
动作评估模块：包括数据提取模块、异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块和评定结果输出模块；
所述数据提取模块用于分别提取评定动作引导模块的数据和微传感器人体运动捕获系统传输的运动参数，然后分别传输至异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块和异常运动速度检测分析模块；
所述异常体位检测分析模块用于根据评定动作引导模块的数据分析肢体静止位置是否异常；
所述异常运动模式检测分析模块用于根据评定动作引导模块的数据分析是否出现有代偿运动及动作方向是否偏离；
所述异常运动速度检测分析模块用于根据评定动作引导模块的数据分析速度是否均匀以及速度是否过快或过慢；
所述评定结果输出模块用于同时接收异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块各自分析的数据，并进行对比，然后输出当前的评定级别，同时将异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块各自分析的数据传输至动作选择模块；
动作选择模块：包括接收模块、多条件动作检测模块和分级评定动作库储存模块；所述接收模块用于接收评定结果输出模块的异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块各自分析的数据，并传输至多条件动作检测模块；
所述多条件动作检测模块用于检测异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块任意一个模块是否有分析出异常的数据，是，则将该分析得到的异常数据传输至分级评定动作库储存模块；否，则不传输数据，评定结果输出模块输出的评定级别为最终的评定结果；
所述分级评定动作库储存模块用于选取下一个评定动作，并反馈至评定动作引导模块。
进一步地，所述评定动作引导模块包括相互连接的评定动作选取模块和评定动作显示模块，所述数据提取模块和分级评定动作库储存模块均与评定动作选取模块连接。
再进一步地，所述微传感器人体运动捕获系统包括用于佩戴在患者身上的无线运动传感器，以及与该无线运动传感器连接的无线信号接收处理设备；所述无线信号接收处理设备与数据提取模块连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明系统设计合理，操作便捷，评定结果准确。
（2）本发明通过评定动作引导模块、微传感器人体运动捕获系统、动作评估模块以及动作选择模块之间的紧密配合，实现了患者肢体从运动开始到结束整个过程的自动引导、检测、分析和评定，其采用梯度方式的评定动作来逐级检测和分析，找出影响患者肢体运动功能的具体异常因素（肢体静止位置、运动模式及运动速度），从而在评定出患者肢体运动功能等级的同时也准确知晓了其肢体具体的异常情况和异常程度，进而使得医生能够准确了解患者肢体运动功能的具体情况，并为此制定出下一步的治疗方案。本发明不仅方便了患者知晓其肢体运动功能的评定级别，而且也提高了医生诊断的准确性，使得医生能够有针对性地制定治疗方案，提高工作效率，缩短患者康复周期。
（3）本发明系统结构与操作流程环环相扣，自动化、智能化程度高，其智能评定的方式不仅节约了医生和患者大量的时间和精力，而且降低了患者的成本，并且本发明的评定模式完全适用于任何人群，因此，本发明具有实用性强、智能化、应用广泛的特点，非常适合在康复训练领域中推广应用。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，本发明主要用于自动评定患者的动作等级，以便医生了解患者的运动功能是否存在异常。本发明包括评定动作引导模块，与该评定动作引导模块连接的动作评估模块，与该动作评估模块连接的微传感器人体运动捕获系统，以及同时与动作评估模块和评定动作引导模块连接的动作选择模块。
所述评定动作引导模块用于为患者选取评定动作，并引导患者按照选定的动作做出相应的动作，该评定动作引导模块包括相互连接的评定动作选取模块和评定动作显示模块。
所述微传感器人体运动捕获系统用于捕获患者实际的动作状态，并转换成相应的运动参数，该微传感器人体运动捕获系统为现有技术，其型号可以为MMocap或YD10010，生产厂家为无锡微感科技有限公司、四川旭康医疗电器有限公司。该微传感器人体运动捕获系统主要由用于佩戴在患者身上的无线运动传感器和与该无线运动传感器连接的无线信号接收处理设备组成。
所述动作评估模块用于接收评定动作引导模块和微传感器人体运动捕获系统的参数并将二者进行对比，判断患者的实际动作是否达到选定评定动作的要求，确定动作评定级别，并输出评定结果。该动作评估模块包括同时与评定动作选取模块和无线信号接收处理设备连接的数据提取模块，均与该数据提取模块连接的异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块和异常运动速度检测分析模块，以及分别与该异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块连接的评定结果输出模块。
所述动作选择模块用于接收动作评估模块输出的参数并进行分析，确认是否还有下一个评定动作，并反馈给评定动作引导模块。该动作选择模块包括与评定结果输出模块连接的接收模块，与该接收模块连接的多条件动作检测模块，以及分别与该多条件动作检测模块和评定动作选取模块连接的分级评定动作库储存模块。
在上述基础上，下面对本发明的实现流程进行详细介绍，如下所述：
（1）医生事先按照梯度的方式将多个级别的评定动作依次录入到分级评定动作库储存模块中存储，然后患者将无线运动传感器佩戴在需要测试的肢体部位；
（2）患者佩戴好无线运动传感器后，评定开始，此时评定动作选取模块为患者选取评定动作，并将该评定动作的数据传输至动作评估模块，同时通过评定动作显示模块将该评定动作的动作过程向患者演示，引导患者完成此动作；
（3）患者按提示做出相应的动作，无线运动传感器捕获患者的运动状态，然后传输至无线信号接收处理设备处理并输出相应的运动参数，该运动参数包括目标肢体的方位角度、速度、加速度；
（4）数据提取模块分别提取评定动作引导模块的数据和微传感器人体运动捕获系统传输的运动参数，然后分别传输至异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块和异常运动速度检测分析模块；
（5）异常体位检测分析模块根据评定动作引导模块的数据分析肢体静止位置是否异常；同时异常运动模式检测分析模块根据评定动作引导模块的数据分析是否出现有代偿运动及动作方向是否偏离；而异常运动速度检测分析模块则根据评定动作引导模块的数据分析速度是否均匀以及速度是否过快或过慢；三个检测分析模块将分析的数据同时传输至评定结果输出模块；
（6）评定结果输出模块根据接收的数据进行对比，判断患者实际完成的动作是否达到评定动作的要求，并输出当前的评定级别，同时还将数据传输至动作选择模块；
（7）动作选择模块根据接收的参数进行分析，判断是否需要继续选取选择下一个评定动作，是，则反馈至评定动作引导模块，并重复步骤（2）～（6），直至动作选择模块不能再选择下一个评定动作，此时动作评估模块输出的当前评定结果即为最终的评定结果；否，则步骤（6）中动作评估模块输出的评定结果即为最终的评定结果。该步骤中，动作选择模块判断是否需要继续选取选择下一个评定动作的具体过程如下：
（a）接收模块接收从评定结果输出模块输出的数据，并传输至多条件动作检测模块，该数据包括异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块和异常运动速度检测分析模块各自分析后的数据。
（b）多条件动作检测模块检测步骤（a）中三个检测分析模块任意一个是否有分析出异常的数据（即患者的肢体静止位置和/或运动模式、运动速度是否存在异常），是，则将该分析得到的异常数据传输至分级评定动作库储存模块，由该分级评定动作根据异常程度选取相应的下一个评定动作，并反馈至评定动作选取模块；否，则不传输数据。
本发明结构简单、方便携带，患者可在任意地方进行肢体运动功能评定，无需特别到医院。众所周知，目前，我国医疗资源较为紧张，患者与医生的平均比例至少是几十个对应一个，因此，每个到医院的患者均需要排队等待，而本发明不受时间、空间和人数限制，操作便捷，全家老少皆可使用，如此一来，一方面节省了患者的等待时间和精力，节约成本，另一方面缓解了医生的工作压力，并有效、合理地利用了医疗资源。本发明以其智能化、实用化的特点应用于康复训练领域，不仅突破了现有技术的限制，实现了创新，而且产生了较为深远的影响，因此，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步。
上述实施例仅为本发明较佳的实现方式之一，并不用以限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神下做出的润色和改动，或是进行等同置换的技术方案，其所解决的技术问题实质上与本发明相同的，均应当在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种梯度式运动功能自动评定系统，其特征在于，包括评定动作引导模块、微传感器人体运动捕获系统、动作评估模块以及动作选择模块，其中：
评定动作引导模块：用于为患者选取评定动作，并引导患者按照选定的动作做出相应的动作；
微传感器人体运动捕获系统：用于捕获患者实际的动作状态，并转换成相应的运动参数；
动作评估模块：包括数据提取模块、异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块和评定结果输出模块；
所述数据提取模块用于分别提取评定动作引导模块的数据和微传感器人体运动捕获系统传输的运动参数，然后分别传输至异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块和异常运动速度检测分析模块；
所述异常体位检测分析模块用于根据评定动作引导模块的数据分析肢体静止位置是否异常；
所述异常运动模式检测分析模块用于根据评定动作引导模块的数据分析是否出现有代偿运动及动作方向是否偏离；
所述异常运动速度检测分析模块用于根据评定动作引导模块的数据分析速度是否均匀以及速度是否过快或过慢；
所述评定结果输出模块用于同时接收异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块各自分析的数据，并进行对比，然后输出当前的评定级别，同时将异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块各自分析的数据传输至动作选择模块；
动作选择模块：包括接收模块、多条件动作检测模块和分级评定动作库储存模块；所述接收模块用于接收评定结果输出模块的异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块各自分析的数据，并传输至多条件动作检测模块；
所述多条件动作检测模块用于检测异常体位检测分析模块、异常运动模式检测分析模块、异常运动速度检测分析模块任意一个模块是否有分析出异常的数据，是，则将该分析得到的异常数据传输至分级评定动作库储存模块；否，则不传输数据，评定结果输出模块输出的评定级别为最终的评定结果；
所述分级评定动作库储存模块用于选取下一个评定动作，并反馈至评定动作引导模块。
2.根据权利要求1所述的一种梯度式运动功能自动评定系统，其特征在于，所述评定动作引导模块包括相互连接的评定动作选取模块和评定动作显示模块，所述数据提取模块和分级评定动作库储存模块均与评定动作选取模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种梯度式运动功能自动评定系统，其特征在于，所述微传感器人体运动捕获系统包括用于佩戴在患者身上的无线运动传感器，以及与该无线运动传感器连接的无线信号接收处理设备；所述无线信号接收处理设备与数据提取模块连接。
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