CN110811627B - 一种颈椎状态数据监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种颈椎状态数据监测方法及系统，该方法通过建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系；获取张紧度以及与张紧度对应的持续时间；根据张紧度和对应关系获取颈椎的弯曲角度；根据弯曲角度、持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态，实现了对颈椎状态的实时监测。

Description

一种颈椎状态数据监测方法及系统

技术领域

本发明涉及颈椎状态监测技术领域，更具体地说，涉及一种颈椎状态数据监测方法及系统。

背景技术

颈椎，是指颈椎骨，是人体的重要组成部分。

当人们长时间工作学习时，会不自主的低头，使颈椎较长时间处于非正常曲度下，不但可能导致颈椎酸痛，而且会对脑供血造成影响，严重时还会导致颈源性脑病的提前发病。

因此，需要对颈椎状态进行监测。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种颈椎状态数据监测方法和一种颈椎状态数据监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，提供了一种颈椎状态数据监测方法，其中，所述方法包括如下步骤：

建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系，所述张紧度表征皮肤的紧绷程度且随皮肤的伸缩而改变，所述弯曲角度表征颈椎的前倾程度；

获取所述张紧度以及与所述张紧度对应的持续时间，所述张紧度通过弹性电阻应变片获取，所述弹性电阻应变片黏贴于用户颈部正后侧的皮肤上，以使所述弹性电阻应变片随用户颈部正后侧皮肤的伸缩而变形；

根据所述张紧度和所述对应关系获取颈椎的弯曲角度；

根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态。

本发明所述的颈椎状态数据监测方法，其中，建立所述对应关系的步骤包括步骤：

提示用户调整颈椎，以使颈椎依次处于多个不同的特定弯曲角度下；

获取颈椎处于多个所述特定弯曲角度下时用户颈部正后侧皮肤的特定张紧度；

对多个所述特定弯曲角度和多个所述特定张紧度进行拟合，得到所述对应关系。

本发明所述的颈椎状态数据监测方法，其中，所述颈椎状态判断规则为：

判断所述持续时间是否大于预设的时间阈值，

若大于，则判定颈椎处于不正常状态，

否则，根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的计算规则计算状态衡量值，将所述状态衡量值和预设的衡量阈值进行比较，若所述状态衡量值大于或等于所述衡量阈值，则判定颈椎处于不正常状态，若所述状态衡量值小于所述衡量阈值，则判定颈椎处于正常状态。

本发明所述的颈椎状态数据监测方法，其中，根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态的步骤中，所述方法还包括：

当判定颈椎处于不正常状态时，提示用户调整颈椎状态。

另一方面，提供了一种颈椎状态数据监测系统，基于上述方法，其中，所述系统包括：

对应关系建立单元：用于建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系，所述张紧度表征皮肤的紧绷程度且随皮肤的伸缩而改变，所述弯曲角度表征颈椎的前倾程度；

第一获取单元：用于获取所述张紧度以及与所述张紧度对应的持续时间，所述张紧度通过弹性电阻应变片获取，所述弹性电阻应变片黏贴于用户颈部正后侧的皮肤上，以使所述弹性电阻应变片随用户颈部正后侧皮肤的伸缩而变形；

第二获取单元：用于根据所述张紧度和所述对应关系获取颈椎的弯曲角度；

第一判断单元：用于根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态。

本发明所述的颈椎状态数据监测系统，其中，所述对应关系建立单元包括：

第一提示单元：用于提示用户调整颈椎，以使颈椎依次处于多个不同的特定弯曲角度下；

第三获取单元：用于获取颈椎处于多个所述特定弯曲角度下时用户颈部正后侧皮肤的特定张紧度；

拟合单元：用于对多个所述特定弯曲角度和多个所述特定张紧度进行拟合，得到所述对应关系。

本发明所述的颈椎状态数据监测系统，其中，所述第一判断单元依据的所述颈椎状态判断规则为：

判断所述持续时间是否大于预设的时间阈值，

若大于，则判定颈椎处于不正常状态，

否则，根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的计算规则计算状态衡量值，将所述状态衡量值和预设的衡量阈值进行比较，若所述状态衡量值大于或等于所述衡量阈值，则判定颈椎处于不正常状态，若所述状态衡量值小于所述衡量阈值，则判定颈椎处于正常状态。

本发明所述的颈椎状态数据监测系统，其中，所述系统还包括：

第二提示单元：用于当判定颈椎处于不正常状态时，提示用户调整颈椎状态。

本发明的有益效果在于：通过建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系、获取张紧度以及与张紧度对应的持续时间、根据张紧度和对应关系获取颈椎的弯曲角度以及根据弯曲角度、持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态，实现了对颈椎状态的实时监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明实施例一的颈椎状态数据监测方法的流程图；

图2是本发明实施例二的颈椎状态数据监测方法的流程图；

图3是本发明实施例二的用户根据提示调整颈椎的操作示意图；

图4是本发明实施例三的颈椎状态数据监测系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种颈椎状态数据监测方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤S101：建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系，张紧度表征皮肤的紧绷程度且随皮肤的伸缩而改变，弯曲角度表征颈椎的前倾程度；

容易理解的是，人体颈部正后侧皮肤的张紧度不仅与颈椎的弯曲角度有关，还与人的年龄、生活环境和生活习惯等因素有关，即，不同的个体在其颈椎处于同一弯曲角度下时，其颈部正后侧皮肤的张紧度可能存在差异，例如，年纪不同的两个人，在其颈椎处于同一弯曲角度下时，年龄较大者皮肤的张紧度一般会低于年龄较小者的张紧度，但若年龄较大者注重保养，其皮肤的张紧度也可能会大于年龄较小者的张紧度；根据用户实际情况定制张紧度和弯曲角度的对应关系，使对应关系与用户实时对应，可以极大地消除个体差异带来的影响，提高获取到的颈椎的弯曲角度的精准度，进而提高颈椎状态判断的精准度；

步骤S102：获取张紧度以及与张紧度对应的持续时间，张紧度通过弹性电阻应变片获取，弹性电阻应变片黏贴于用户颈部正后侧的皮肤上，以使弹性电阻应变片随用户颈部正后侧皮肤的伸缩而变形；

步骤S102可通过弹性电阻应变片、测量电路和处理器执行；

弹性电阻应变片应设置为与用户颈部正后侧的皮肤紧密接触，例如，将弹性电阻应变片直接黏贴于用户颈部正后侧的皮肤上，当用户颈部正后侧皮肤伸缩时，弹性电阻应变片会随之发生伸缩，其电阻值会同步发生变化，例如，当用户颈部正后侧皮肤的张紧度变大，即用户颈部正后侧的皮肤被拉伸时，弹性电阻应变片随着皮肤被拉伸，其电阻值随之增大，故可以用弹性电阻应变片的电阻值表征皮肤的张紧度；

测量电路用于测量弹性电阻应变片的电阻值，利用现有的测量电路即可；

处理器用于对测得的电阻值数据进行处理，以得到某一电阻值连续出现的时间，即为与某一张紧度对应的持续时间；

步骤S103：根据张紧度和对应关系获取颈椎的弯曲角度；

容易理解的是，人们低头时，颈椎向前弯曲，颈部正后侧的皮肤会随着颈椎前倾而被拉伸，即，颈部正后侧皮肤的张紧度会随着颈椎的弯曲角度的增大而增大，颈部正后侧皮肤的张紧度和颈椎的弯曲角度之间为正相关关系；

对应关系可以是具体描述该正相关关系的一种数学模型，将获取到的颈部正后侧皮肤的张紧度带入该数学模型中，即可得到与之对应的颈椎的弯曲角度；

若张紧度由弹性电阻应变片的电阻值表征，则对应关系实际为具体描述弹性电阻应变片的电阻值与颈椎的弯曲角度之间的关系的数学模型，将获取到的弹性电阻应变片的电阻值带入该数学模型中，即可得到与之对应的颈椎的弯曲角度；

步骤S104：根据弯曲角度、持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态。

容易理解的是，弯曲角度越大，持续时间越长，颈椎越容易处于不正常状态。

本发明实施例通过建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系、获取张紧度以及与张紧度对应的持续时间、根据张紧度和对应关系获取颈椎的弯曲角度以及根据弯曲角度、持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态，实现了对颈椎状态的实时监测；具体的，利用弹性电阻应变片测量用户颈部正后侧皮肤的张紧度，不但成本低，而且耗电量低，节约能源。

实施例二

本发明实施例提供了一种颈椎状态数据监测方法，如图2所示，包括如下步骤：

步骤S201：提示用户调整颈椎，以使颈椎依次处于多个不同的特定弯曲角度下；

多个不同的特定弯曲角度可以是0°-60°范围内的任意多个角度，优选的，多个不同的特定弯曲角度为0°、15°、30°、45°、60°，选择颈椎弯曲时的具有代表性的弯曲角度作为特征点，便于后续的拟合；

实际操作时，用户接收到提示后，可以借助外界的角度参考物确定颈椎的弯曲角度是否达到提示的要求，例如，如图3所示，可以预先在墙面上黏贴类似于身高墙贴的角度参考墙贴，用户听到提示后，按照提示要求站到相应角度的人体轮廓前，并调整头颈部状态至与人体轮廓一致或相近，调整过程中，可借助他人的提示；

步骤S202：获取颈椎处于多个特定弯曲角度下时用户颈部正后侧皮肤的特定张紧度；

步骤S203：对多个特定弯曲角度和多个特定张紧度进行拟合，得到对应关系；

步骤S204：获取张紧度以及与张紧度对应的持续时间；

步骤S205：根据张紧度和对应关系获取颈椎的弯曲角度；

步骤S206：根据弯曲角度、持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态。

优选的，颈椎状态判断规则为：

判断持续时间是否大于预设的时间阈值，

若大于，则判定颈椎处于不正常状态，

否则，根据弯曲角度、持续时间和预设的计算规则计算状态衡量值，将状态衡量值和预设的衡量阈值进行比较，若状态衡量值大于或等于衡量阈值，则判定颈椎处于不正常状态，若状态衡量值小于衡量阈值，则判定颈椎处于正常状态。

容易理解的是，不论颈椎的弯曲角度是多少，只要颈椎保持一个弯曲角度的持续时间超过一定值，就会使得颈椎处于疲劳等不正常状态，故可先利用持续时间判断颈椎的状态，当持续时间这一条件不符合时，再利用状态衡量值进行判断，通过此种颈椎状态判断规则判断颈椎的状态，可以降低运算量。

预设的时间阈值应为颈椎处于最小的弯曲角度时，到达不正常状态所需的持续时间。

优选的，根据弯曲角度、持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态的步骤中，方法还包括：

当判定颈椎处于不正常状态时，提示用户调整颈椎状态。

当颈椎处于不正常状态时，提示用户及时对颈椎状态进行调整，降低颈椎疾病的产生概率，为用户的颈椎健康保驾护航。

实施例三

本发明实施例提供了一种颈椎状态数据监测系统，如图4所示，系统包括：

对应关系建立单元31：用于建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系，张紧度表征皮肤的紧绷程度且随皮肤的伸缩而改变，弯曲角度表征颈椎的前倾程度；

第一获取单元32：用于获取张紧度以及与张紧度对应的持续时间，张紧度通过弹性电阻应变片获取，弹性电阻应变片黏贴于用户颈部正后侧的皮肤上，以使弹性电阻应变片随用户颈部正后侧皮肤的伸缩而变形；

第二获取单元33：用于根据张紧度和对应关系获取颈椎的弯曲角度；

第一判断单元34：用于根据弯曲角度、持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态。

第二提示单元35：用于当判定颈椎处于不正常状态时，提示用户调整颈椎状态。

其中，对应关系建立单元31包括：

第一提示单元311：用于提示用户调整颈椎，以使颈椎依次处于多个不同的特定弯曲角度下；

第三获取单元312：用于获取颈椎处于多个特定弯曲角度下时用户颈部正后侧皮肤的特定张紧度；

拟合单元313：用于对多个特定弯曲角度和多个特定张紧度进行拟合，得到对应关系。

第一判断单元34依据的颈椎状态判断规则为：

判断持续时间是否大于预设的时间阈值，

若大于，则判定颈椎处于不正常状态，

否则，根据弯曲角度、持续时间和预设的计算规则计算状态衡量值，将状态衡量值和预设的衡量阈值进行比较，若状态衡量值大于或等于衡量阈值，则判定颈椎处于不正常状态，若状态衡量值小于衡量阈值，则判定颈椎处于正常状态。

本发明实施例利用对应关系建立单元31建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系，利用第一获取单元32获取张紧度以及与张紧度对应的持续时间，利用第二获取单元33根据张紧度和对应关系获取颈椎的弯曲角度，利用第一判断单元34根据弯曲角度、持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态，利用第二提示单元35当判定颈椎处于不正常状态时，提示用户调整颈椎状态，实现了对用户颈椎状态的实时监测和对用户的及时提醒，降低了颈椎疾病的产生概率，为用户的颈椎健康保驾护航。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种颈椎状态数据监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系，所述张紧度表征皮肤的紧绷程度且随皮肤的伸缩而改变，所述弯曲角度表征颈椎的前倾程度；

获取所述张紧度以及与所述张紧度对应的持续时间，所述张紧度通过弹性电阻应变片获取，所述弹性电阻应变片黏贴于用户颈部正后侧的皮肤上，以使所述弹性电阻应变片随用户颈部正后侧皮肤的伸缩而变形；

根据所述张紧度和所述对应关系获取颈椎的弯曲角度；

根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态。

2.根据权利要求1所述的颈椎状态数据监测方法，其特征在于，建立所述对应关系的步骤包括步骤：

提示用户调整颈椎，以使颈椎依次处于多个不同的特定弯曲角度下；

获取颈椎处于多个所述特定弯曲角度下时用户颈部正后侧皮肤的特定张紧度；

对多个所述特定弯曲角度和多个所述特定张紧度进行拟合，得到所述对应关系。

3.根据权利要求1所述的颈椎状态数据监测方法，其特征在于，所述颈椎状态判断规则为：

判断所述持续时间是否大于预设的时间阈值，

若大于，则判定颈椎处于不正常状态，

否则，根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的计算规则计算状态衡量值，将所述状态衡量值和预设的衡量阈值进行比较，若所述状态衡量值大于或等于所述衡量阈值，则判定颈椎处于不正常状态，若所述状态衡量值小于所述衡量阈值，则判定颈椎处于正常状态。

4.根据权利要求1所述的颈椎状态数据监测方法，其特征在于，根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态的步骤中，所述方法还包括：

当判定颈椎处于不正常状态时，提示用户调整颈椎状态。

5.一种颈椎状态数据监测系统，基于权利要求1至4任一所述的颈椎状态数据监测方法，其特征在于，所述系统包括：

对应关系建立单元：用于建立用户颈部正后侧皮肤的张紧度和用户颈椎的弯曲角度之间的对应关系，所述张紧度表征皮肤的紧绷程度且随皮肤的伸缩而改变，所述弯曲角度表征颈椎的前倾程度；

第一获取单元：用于获取所述张紧度以及与所述张紧度对应的持续时间，所述张紧度通过弹性电阻应变片获取，所述弹性电阻应变片黏贴于用户颈部正后侧的皮肤上，以使所述弹性电阻应变片随用户颈部正后侧皮肤的伸缩而变形；

第二获取单元：用于根据所述张紧度和所述对应关系获取颈椎的弯曲角度；

第一判断单元：用于根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的颈椎状态判断规则，判断颈椎的状态。

6.根据权利要求5所述的颈椎状态数据监测系统，其特征在于，所述对应关系建立单元包括：

第一提示单元：用于提示用户调整颈椎，以使颈椎依次处于多个不同的特定弯曲角度下；

第三获取单元：用于获取颈椎处于多个所述特定弯曲角度下时用户颈部正后侧皮肤的特定张紧度；

拟合单元：用于对多个所述特定弯曲角度和多个所述特定张紧度进行拟合，得到所述对应关系。

7.根据权利要求5所述的颈椎状态数据监测系统，其特征在于，所述第一判断单元依据的所述颈椎状态判断规则为：

判断所述持续时间是否大于预设的时间阈值，

若大于，则判定颈椎处于不正常状态，

否则，根据所述弯曲角度、所述持续时间和预设的计算规则计算状态衡量值，将所述状态衡量值和预设的衡量阈值进行比较，若所述状态衡量值大于或等于所述衡量阈值，则判定颈椎处于不正常状态，若所述状态衡量值小于所述衡量阈值，则判定颈椎处于正常状态。

8.根据权利要求5所述的颈椎状态数据监测系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二提示单元：用于当判定颈椎处于不正常状态时，提示用户调整颈椎状态。

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