CN111920416B - 一种手部康复训练效果测量方法、存储介质、终端及系统 - Google Patents
一种手部康复训练效果测量方法、存储介质、终端及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种手部康复训练效果测量方法、存储介质、终端及系统,其方法包括对处于不同预先设定姿态的患者手部分别进行扫描,获取患者手部对应姿态的三维影像信息;对三维影像信息进行解析,获取患者手部每个手指上相邻两段指骨之间的角度信息;根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和角度信息确定康复效果,并生成康复报告。本发明通过对患者手部分别进行3D扫描,将患者阶段性康复训练的手部姿态数字化,并对获取的三维影像信息进行解析,精确测量出手指上相邻两段指骨之间的角度信息,并与标准的角度信息进行比对,可以准确的评估患者手部肌力的康复情况,便后后续做出准确的康复计划,有利于加快康复进度,增强康复效果。
Description
技术领域
本发明涉及医疗康复技术领域,尤其涉及一种手部康复训练效果测量方法、存储介质、终端及系统。
背景技术
在现代医疗中,手部康复一直是重要的研究课题之一。比如手部受到损伤后,手部的正常运动会受到一定的影响。在进行治疗之后,需要评估手部正常运动功能的康复情况。现有技术中,患者在手部康复训练周期中,大多需要依赖医疗护人员的经验来进行判断患者手部的康复情况,比如评估患者手部伸展或收缩的程度以及相邻两根指骨之间的活动角度等等,但是这种方式往往只能大致进行评估,不能精确有效科学地判定患者手部的康复情况,并且就算采用工具对患者手部进行测量,也存在着阶段性测量不标准,测量不完全,测量不准确,测量困难等诸多问题,直接影响患者手部康复训练的精确评估以及后续康复计划的指导,导致影响患者手部的康复进度和效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种手部康复训练效果测量方法、存储介质、终端及系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种手部康复训练效果测量方法,包括如下步骤:
对处于不同预先设定姿态的患者手部分别进行3D扫描,获取患者手部对应姿态的三维影像信息;
对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量,以获取患者手部每个手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复效果,并生成康复报告;
所述预先设定姿态至少包括握拳姿态、半握拳姿态和伸展姿态。
本发明的有益效果是:本发明的手部康复训练效果测量方法,通过对患者手部分别进行3D扫描,将患者阶段性康复训练的手部姿态数字化,并对获取的三维影像信息进行解析,精确测量出手指上相邻两段指骨之间的角度信息,并与标准的角度信息进行比对,从而可以准确的评估患者手部肌力的康复情况,便后后续做出准确的康复计划,有利于加快康复进度,增强康复效果。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
进一步:所述对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量的具体包括如下步骤:
对所述三维影像信息进行解析,获取患者手部每个手指对应的剖面图像信息;
对所述剖面图像信息进行轮廓提取处理,并生成患者手部对应的手指轮廓信息;
根据所述手指轮廓信息确定对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息。
上述进一步方案的有益效果是:通过对数字化的所述三维影像信息进行解析,可以准确提取每根手指对应的剖面轮廓信息,这样便于精确确定每根手指上相邻指骨之间的角度信息,大大提高了测量结果的精确性和科学性。
进一步:所述根据所述手指轮廓信息确定相邻两段指骨之间的角度信息的具体包括如下步骤:
根据所述手指轮廓信息选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点,获取所有指骨对应的特征点,并将相邻两个特征点之间通过线段连接起来;
根据相邻两根线段之间的角度信息确定患者手部对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息。
上述进一步方案的有益效果是:通过在所述手指轮廓信息上提取特征点,可以根据相邻两个特征点之间的线段确定相邻两根指骨之间的角度信息,便于后续根据相邻两根指骨之间的角度信息确定康复等级,以指导后续指定对应的康复计划,加快康复进度,增强康复效果。
进一步:所述选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点时,还包括如下步骤:
选取患者手部每个手指上所有指骨的外表皮中点作为校准点;
确定所述校准点与对应指骨的线段之间的距离L,并将其与预设距离阈值L0进行比较;
在所述距离L与所述预设距离阈值L0的比值r超过预设值r0时,将对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息进行校正处理。
上述进一步方案的有益效果是:通过选取所述校准点对选取的特征点进行校正,可以减小由于特征点选取时产生的偏差导致最终的测量结果出现偏差,提高测量结果的精度,保证评估结果的精准度。
进一步:所述校正处理具体包括如下步骤:
将所述校准点分别与对应指骨两端的所述特征点用线段连接起来,并根据所述校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角C0;
将所述校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息读取对应的角度α0,并按照如下公式进行校正处理;
α=α0-1/2C0
其中,α为校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理后的角度,α0校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理前的角度,C0为校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角。
上述进一步方案的有益效果是:通过采用上述方式对对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息进行校正,这样可以减小由于对应指骨的特征点选取时的误差导致相邻的指骨之间的角度信息的测量偏差,提高测量结果的精确性。
进一步:所述根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复效果具体包括如下步骤:
根据所述角度信息在所述评估对照表中查询对应手指相邻指骨之间的角度信息,并确定对应的局部康复等级;
根据患者不同手指上的相邻指骨之间的局部康复等级确定患者手部的康复等级,并生成康复报告。
上述进一步方案的有益效果是:根据所述角度信息在所述评估对照表中查询到其与标准角度信息之间的偏差,并准确获取其局部康复等级,这样便于根据所有手指上相邻指骨之间的局部康复等级确定手部整体的康复等级,便于医护准确了解病情,确定科学的康复计划。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,用于执行所述的方法。
本发明还提供了一种手部康复训练效果测量终端,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。
本发明还提供了一种手部康复训练效果测量系统,包括扫描模块、解析测量模块和评估模块;
所述扫描模块用于对处于不同预先设定姿态的患者手部分别进行3D扫描,获取患者手部对应姿态的三维影像信息;
所述解析测量模块用于对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量,以获取患者手部每个手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
所述评估模块用于根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复效果,并生成康复报告;
其中,所述预先设定姿态至少包括握拳姿态、半握拳姿态和伸展姿态。
本发明的手部康复训练效果测量系统,通过所述扫描模块对患者手部分别进行3D扫描,将患者阶段性康复训练的手部姿态数字化,并通过所述解析测量模块对获取的三维影像信息进行解析,精确测量出手指上相邻两段指骨之间的角度信息,并由评估模块将其与标准的角度信息进行比对,从而可以准确的评估患者手部肌力的康复情况,便后后续做出准确的康复计划,有利于加快康复进度,增强康复效果。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
进一步:所述解析测量模块包括解析子模块、轮廓提取子模块和测量子模块;
所述解析子模块,用于对所述三维影像信息进行解析,获取患者手部每个手指对应的剖面图像信息;
所述轮廓提取子模块,用于对所述剖面图像信息进行轮廓提取处理,并生成患者手部对应的手指轮廓信息;
所述测量子模块,用于根据所述手指轮廓信息确定对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息。
上述进一步方案的有益效果是:通过对数字化的所述三维影像信息进行解析,可以准确提取每根手指对应的剖面轮廓信息,这样便于精确确定每根手指上相邻指骨之间的角度信息,大大提高了测量结果的精确性和科学性。
附图说明
图1为本发明的手部康复训练效果测量方法的流程示意图;
图2为本发明测量时手部呈伸展姿态的示意图;
图3为本发明测量时手部呈半握拳姿态的示意图;
图4为本发明测量时手部呈握拳姿态的示意图;
图5为本发明测量时手部处于伸展姿态时中指的手指轮廓信息示意图;
图6为本发明测量时手部处于半握拳姿态时中指的手指轮廓信息示意图;
图7为本发明测量时手部处于握拳姿态时中指的手指轮廓信息示意图;
图8为本发明手部处于伸展姿态时测量相邻两根指骨之间角度的示意图;
图9为本发明手部处于半握拳姿态时测量相邻两根指骨之间角度的示意图;
图10为本发明测量时手部处于握拳姿态时中指的手指轮廓信息示意图;
图11为本发明手部处于半握拳姿态时校正相邻两根指骨之间角度的示意图;
图12为本发明手部康复训练效果测量系统框架结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,一种手部康复训练效果测量方法,包括如下步骤:
步骤11:对处于不同预先设定姿态的患者手部分别进行3D扫描,获取患者手部对应姿态的三维影像信息;
步骤12:对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量,以获取患者手部每个手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
步骤13:根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复等级,并生成康复报告;
其中,所述预先设定姿态至少包括握拳姿态、半握拳姿态和伸展姿态。
本发明的手部康复训练效果测量方法,通过对患者手部分别进行3D扫描,将患者阶段性康复训练的手部姿态数字化,并对获取的三维影像信息进行解析,精确测量出手指上相邻两段指骨之间的角度信息,并与标准的角度信息进行比对,从而可以准确的评估患者手部肌力的康复情况,便后后续做出准确的康复计划,有利于加快康复进度,增强康复效果。
本发明的手部康复训练测量时,对患者的手部处于不同预先设定姿态(至少包括伸展姿态、半握拳姿态和握拳姿态)分别进行3D扫描,分别得到对应姿态的三维影像信息,为了方便展示,如图2、图3和图4所示,分别为某一患者的手部呈伸展姿态、半握拳姿态和握拳姿态时的三维影像信息对应的二维线条图。其中,对于每一种姿态,实际中医护人员可以对患者进行指导,确保患者能更好地配合,提高测量效率。
在本发明提供的一个或多个实施例中,所述对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量的具体包括如下步骤:
步骤21:对所述三维影像信息进行解析,获取患者手部每个手指对应的剖面图像信息;
步骤22:对所述剖面图像信息进行轮廓提取处理,并生成患者手部对应的手指轮廓信息;
步骤23:根据所述手指轮廓信息确定对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息。
通过对数字化的所述三维影像信息进行解析,可以准确提取每根手指对应的剖面轮廓信息,这样便于精确确定每根手指上相邻指骨之间的角度信息,大大提高了测量结果的精确性和科学性。
本发明的实施例中,在对所述三维影像信息进行解析时,选取患者的中指的剖面图像信息,并对患者中指的所述剖面图像信息进行轮廓处理,以得到患者中部对应的手指轮廓信息,如图5、图6和图7所示,分别为某一患者的手部分别处于伸展姿态、半握拳姿态和握拳姿态时对应的手指轮廓信息。
在本发明提供的一个或多个实施例中,所述根据所述手指轮廓信息确定相邻两段指骨之间的角度信息的具体包括如下步骤:
步骤31:根据所述手指轮廓信息选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点,获取所有指骨对应的特征点,并将相邻两个特征点之间通过线段连接起来;
步骤32:根据相邻两根线段之间的角度信息确定患者手部对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息。
通过在所述手指轮廓信息上提取特征点,可以根据相邻两个特征点之间的线段确定相邻两根指骨之间的角度信息,便于后续根据相邻两根指骨之间的角度信息确定康复等级,以指导后续指定对应的康复计划,加快康复进度,增强康复效果。
本发明中,选取某一患者手部的中指对应的手指轮廓信息来确定该患者手部中指上相邻两个指骨之间的角度信息,具体如图8、图9和图10所示。首先对患者的手部处于伸展状态时进行测量,如图8所示,在处于伸展状态的中指对应的手指轮廓信息上选取五个特征点Am5、Am4、Am3、Am2、Am1,再将该五个特征点中相邻两个特征点之间用线段连接,总共形成四段线段,这样,即可确定四根线段中相邻两根线段之间的夹角α0I3、α0I2、α0I1。同理,如图9所示,在处于半握拳状态的中指对应的手指轮廓信息上选取五个特征点Bm5、Bm4、Bm3、Bm2、Bm1,再将该五个特征点中相邻两个特征点之间用线段连接,总共形成四段线段,这样,即可确定四根线段中相邻两根线段之间的夹角α0J3、α0J2、α0J1。同理,如图10所示,在处于握拳姿态的中指对应的手指轮廓信息上选取五个特征点Cm5、Cm4、Cm3、Cm2、Cm1,再将该五个特征点中相邻两个特征点之间用线段连接,总共形成四段线段,这样,即可确定四根线段中相邻两根线段之间的夹角α0K3、α0K2、α0K1。
可选地,在本发明提供的一个或多个实施例中,所述选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点时,还包括如下步骤:
步骤41:选取患者手部每个手指上所有指骨的外表皮中点作为校准点;
步骤42:确定所述校准点与对应指骨的线段之间的距离L,并将其与预设距离阈值L0进行比较;
步骤43:在所述距离L与所述预设距离阈值L0的比值r超过预设值r0时,将对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息进行校正处理。
通过选取所述校准点对选取的特征点进行校正,可以减小由于特征点选取时产生的偏差导致最终的测量结果出现偏差,提高测量结果的精度,保证评估结果的精准度。
本发明中,以某一患者的手部处于半握拳状态时中指为例,如图11所示,根据该患者的中指对应的手指轮廓信息,在该患者的中指的手指轮廓上某一指骨的外表皮中点为校准点S0K3,并确定所述校准点S0K3与对应指骨的线段之间的距离LJ2,并将其与预设距离阈值L0进行比较,计算出比值r=LJ2/L0,然后将比值r与预设值r0比较,当比值r超过预设值r0时,则表明该指骨两端对应的特征点在选取时出现了偏差,且该指骨对应的线段不能真实反方该指骨的方向信息,此时,需要进行校正处理。
可选地,在本发明提供的一个或多个实施例中,所述校正处理具体包括如下步骤:
步骤51:将所述校准点分别与对应指骨两端的所述特征点用线段连接起来,并根据所述校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角(取锐角)C0;
步骤52:将所述校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息读取对应的角度α0,并按照如下公式进行校正处理;
α=α0-1/2C0
其中,α为校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理后的角度,α0校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理前的角度,C0为校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角。
通过采用上述方式对对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息进行校正,这样可以减小由于对应指骨的特征点选取时的误差(比如手部出现肿胀时特征点的选取可能会存在误差)导致相邻的指骨之间的角度信息的测量偏差,提高测量结果的精确性。
本发明中,将所述校准点S0J2与对应的两个特征点Am3和Am2分别用线段连接起来,这样既可确定该两条线段对应的夹角C0J2,由于上述步骤中,该指骨和与其相邻的指骨之间的夹角α0J2和α0J2均是通过该指骨两端对应的特征点Am3和Am2计算出来的,存在偏差,因此,这里采用夹角C0J2对夹角α0J2和α0J2进行校正,具体的计算公式为:
αJ2=α0J2-1/2C0J2
αJ1=α0J1-1/2C0J1
经过校正后,该指骨和与其相邻的指骨之间的夹角更接近理论值,可以减小由于前期特征点选取时的误差对测量结果的影响。
在本发明提供的一个或多个实施例中,所述根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复效果具体包括如下步骤:
步骤61:根据所述角度信息在所述评估对照表中查询对应手指相邻指骨之间的角度信息,并确定对应的局部康复等级;
步骤62:根据患者不同手指上的相邻指骨之间的局部康复等级确定患者手部的康复等级,并生成康复报告。
根据所述角度信息在所述评估对照表中查询到其与标准角度信息之间的偏差,并准确获取其局部康复等级,这样便于根据所有手指上相邻指骨之间的局部康复等级确定手部整体的康复等级,便于医护准确了解病情,确定科学的康复计划。
实际中,针对正常手功能的人群进行了统计学测量,得出正常人手关节活动角度范围如下表1所示:
表1
MP掌指关节 | PIP掌指关节 | DIP掌指关节 | |
大拇指 | 60°-0° | ||
食指 | 90°-0° | 110°-0° | 70°-0° |
中指 | 90°-0° | 110°-0° | 70°-0° |
无名指 | 90°-0° | 110°-0° | 70°-0° |
小指 | 90°-0° | 110°-0° | 70°-0° |
本发明中,对某一患者的手部所有手指分别进行了测量,实验结果如下:
表2
MP掌指关节 | PIP掌指关节 | DIP掌指关节 | |
大拇指 | 12.6° | 15.86° | 0° |
食指 | 14.53° | 8.14° | 18.3° |
中指 | 6.87° | 18.77° | 7.17° |
无名指 | 0° | 23.65° | 2.44° |
小指 | 3.37° | 16.14° | 2.67° |
表3
MP掌指关节 | PIP掌指关节 | DIP掌指关节 | |
大拇指 | 29.29° | 0° | 0° |
食指 | 34.35° | 49.5° | 29.76° |
中指 | 11.25° | 64.7° | 36.61° |
无名指 | 0° | 72.85° | 33.08° |
小指 | 48.61° | 36.87° | 0° |
表4
MP掌指关节 | PIP掌指关节 | DIP掌指关节 | |
大拇指 | 57.52° | 58.26° | 0° |
食指 | 85.99° | 15.60° | 97.72° |
中指 | 74.49° | 22.10° | 100.18° |
无名指 | 90.10° | 112.25° | 68.35° |
小指 | 86.76° | 99.28° | 82.89° |
表2、表3和表4分别表示伸展姿态、半握拳姿态和握拳姿态时测得的角度信息,根据该角度信息在所述评估对照表中查询对应手指相邻指骨之间的角度信息,并确定对应的局部康复等级,在确定所有手指对应的康复等级后,确诊整个手部的康复等级,并生成健康报告,供医护人员参考。
实际中,在对患者的手部康复等级进行评估时,除了根据测量的角度信息作为评估因素以外,还需要综合考虑其他的因素,比如当患者的手部出现肿胀情况时,实际评估的康复等级可能会比单纯根据测量的角度信息评估的康复等级要低(康复等级越高,康复效果越好)。另外,实际中,还会结合患者的手指灵活度进行评估,比如患者的手部动作比较灵活(缓慢)、协调(不协调),则实际评估的康复等级可能会比单纯根据测量的角度信息评估的康复等级要高(低)。
当然,实际临床中还可能会结合其他的动态观察指标来进行综合评估,这里不在一一列举。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,用于执行所述的方法。
本发明还提供了一种手部康复训练效果测量终端,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。
如图12所示,本发明还提供了一种手部康复训练效果测量系统,包括扫描模块、解析测量模块和评估模块;
所述扫描模块用于对处于不同预先设定姿态的患者手部分别进行3D扫描,获取患者手部对应姿态的三维影像信息;
所述解析测量模块用于对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量,以获取患者手部每个手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
所述评估模块用于根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复效果,并生成康复报告;
其中,所述预先设定姿态至少包括握拳姿态、半握拳姿态和伸展姿态。
本发明的手部康复训练效果测量系统,通过所述扫描模块对患者手部分别进行3D扫描,将患者阶段性康复训练的手部姿态数字化,并通过所述解析测量模块对获取的三维影像信息进行解析,精确测量出手指上相邻两段指骨之间的角度信息,并由评估模块将其与标准的角度信息进行比对,从而可以准确的评估患者手部肌力的康复情况,便后后续做出准确的康复计划,有利于加快康复进度,增强康复效果。
在本发明提供的一个或多个实施例中,所述解析测量模块包括解析子模块、轮廓提取子模块和测量子模块;
所述解析子模块,用于对所述三维影像信息进行解析,获取患者手部每个手指对应的剖面图像信息;
所述轮廓提取子模块,用于对所述剖面图像信息进行轮廓提取处理,并生成患者手部对应的手指轮廓信息;
所述测量子模块,用于根据所述手指轮廓信息确定对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息。
通过对数字化的所述三维影像信息进行解析,可以准确提取每根手指对应的剖面轮廓信息,这样便于精确确定每根手指上相邻指骨之间的角度信息,大大提高了测量结果的精确性和科学性。
在本发明提供的一个或多个实施例中,所述测量子模块具体用于:
根据所述手指轮廓信息选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点,获取所有指骨对应的特征点,并将相邻两个特征点之间通过线段连接起来;
根据相邻两根线段之间的角度信息确定患者手部对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息。
通过在所述手指轮廓信息上提取特征点,可以根据相邻两个特征点之间的线段确定相邻两根指骨之间的角度信息,便于后续根据相邻两根指骨之间的角度信息确定康复等级,以指导后续指定对应的康复计划,加快康复进度,增强康复效果。
在本发明提供的一个或多个实施例中,所述测量子模块选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点时,还用于:
选取患者手部每个手指上所有指骨的外表皮中点作为校准点;
确定所述校准点与对应指骨的线段之间的距离L,并将其与预设距离阈值L0进行比较;
在所述距离L与所述预设距离阈值L0的比值r超过预设值r0时,将对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息进行校正处理。
通过选取所述校准点对选取的特征点进行校正,可以减小由于特征点选取时产生的偏差导致最终的测量结果出现偏差,提高测量结果的精度,保证评估结果的精准度。
可选地,在本发明提供的一个或多个实施例中,所述测量子模块进行校正处理的具体过程为:
将所述校准点分别与对应指骨两端的所述特征点用线段连接起来,并根据所述校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角C0;
将所述校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息读取对应的角度α0,并按照如下公式进行校正处理;
α=α0-1/2C0
其中,α为校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理后的角度,α0校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理前的角度,C0为校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角。
通过采用上述方式对对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息进行校正,这样可以减小由于对应指骨的特征点选取时的误差导致相邻的指骨之间的角度信息的测量偏差,提高测量结果的精确性。
在本发明提供的一个或多个实施例中,所述评估模块包括查询子模块和健康报告子模块;
所述查询子模块用于根据所述角度信息在所述评估对照表中查询对应手指相邻指骨之间的角度信息,并确定对应的局部康复等级;
所述健康报告子模块用于根据患者不同手指上的相邻指骨之间的局部康复等级确定患者手部的康复等级,并生成康复报告。
根据所述角度信息在所述评估对照表中查询到其与标准角度信息之间的偏差,并准确获取其局部康复等级,这样便于根据所有手指上相邻指骨之间的局部康复等级确定手部整体的康复等级,便于医护准确了解病情,确定科学的康复计划。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种手部康复训练效果测量方法, 其特征在于,包括如下步骤:
对处于不同预先设定姿态的患者手部分别进行3D扫描,获取患者手部对应姿态的三维影像信息;
对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量,以获取患者手部每个手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复等级,并生成康复报告;
其中,所述预先设定姿态至少包括握拳姿态、半握拳姿态和伸展姿态;
所述对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量的具体包括如下步骤:
对所述三维影像信息进行解析,获取患者手部每个手指对应的剖面图像信息;
对所述剖面图像信息进行轮廓提取处理,并生成患者手部对应的手指轮廓信息;
根据所述手指轮廓信息确定对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
所述根据所述手指轮廓信息确定相邻两段指骨之间的角度信息的具体包括如下步骤:
根据所述手指轮廓信息选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点,获取所有指骨对应的特征点,并将相邻两个特征点之间通过线段连接起来;
根据相邻两根线段之间的角度信息确定患者手部对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
所述选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点时,还包括如下步骤:
选取患者手部每个手指上所有指骨的外表皮中点作为校准点;
确定所述校准点与对应指骨的线段之间的距离L,并将其与预设距离阈值L0进行比较;
在所述距离L与所述预设距离阈值L0的比值r超过预设值r0时,将对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息进行校正处理;
所述校正处理具体包括如下步骤:
将所述校准点分别与对应指骨两端的所述特征点用线段连接起来,并根据所述校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角C0;
将所述校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息读取对应的角度α0,并按照如下公式进行校正处理;
α=α0-1/2 C0
其中,α为校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理后的角度,α0校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理前的角度,C0为校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角。
2.根据权利要求1所述的手部康复训练效果测量方法, 其特征在于,所述根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复效果具体包括如下步骤:
根据所述角度信息在所述评估对照表中查询对应手指相邻指骨之间的角度信息,并确定对应的局部康复等级;
根据患者不同手指上的相邻指骨之间的局部康复等级确定患者手部的康复等级,并生成康复报告。
3.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,用于执行权利要求1至2任一项所述的方法。
4.一种手部康复训练效果测量终端,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2中任一项所述方法的步骤。
5.一种手部康复训练效果测量系统,其特征在于,包括扫描模块、解析测量模块和评估模块;
所述扫描模块用于对处于不同预先设定姿态的患者手部分别进行3D扫描,获取患者手部对应姿态的三维影像信息;
所述解析测量模块用于对所述三维影像信息进行解析,并进行数字化测量,以获取患者手部每个手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
所述评估模块用于根据预先设定的不同康复阶段的评估对照表和所述角度信息确定康复效果,并生成康复报告;
其中,所述预先设定姿态至少包括握拳姿态、半握拳姿态和伸展姿态;
所述解析测量模块包括解析子模块、轮廓提取子模块和测量子模块;
所述解析子模块,用于对所述三维影像信息进行解析,获取患者手部每个手指对应的剖面图像信息;
所述轮廓提取子模块,用于对所述剖面图像信息进行轮廓提取处理,并生成患者手部对应的手指轮廓信息;
所述测量子模块,用于根据所述手指轮廓信息确定对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
所述测量子模块具体用于:
根据所述手指轮廓信息选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点,获取所有指骨对应的特征点,并将相邻两个特征点之间通过线段连接起来;
根据相邻两根线段之间的角度信息确定患者手部对应手指上相邻两段指骨之间的角度信息;
所述测量子模块选取对应手指上每段指骨的端部作为特征点时,还用于:
选取患者手部每个手指上所有指骨的外表皮中点作为校准点;
确定所述校准点与对应指骨的线段之间的距离L,并将其与预设距离阈值L0进行比较;
在所述距离L与所述预设距离阈值L0的比值r超过预设值r0时,将对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息进行校正处理;
所述测量子模块校正处理的具体实现为:
将所述校准点分别与对应指骨两端的所述特征点用线段连接起来,并根据所述校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角C0;
将所述校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间的角度信息读取对应的角度α0,并按照如下公式进行校正处理;
α=α0-1/2 C0
其中,α为校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理后的角度,α0校准点对应指骨和与其相邻的指骨之间校正处理前的角度,C0为校准点与对应指骨两端之间线段对应的夹角。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1751287A (zh) * | 2003-01-08 | 2006-03-22 | 伊拉斯谟大学鹿特丹医药中心 | 用于计算机的操作装置 |
CN103251419A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-21 | 西安交通大学苏州研究院 | 用于手功能康复训练与评估的数据手套及其监测方法 |
CN105353866A (zh) * | 2014-08-20 | 2016-02-24 | 博世(上海)智能科技有限公司 | 用于采集手语识别用数据的手套 |
CN106422203A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-02-22 | 佛山科学技术学院 | 一种基于镜像疗法的光电多模态反馈的上肢康复训练方法 |
JP2017158808A (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 公立大学法人埼玉県立大学 | 手指病態評価装置 |
CN107422852A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-12-01 | 掣京机器人科技(上海)有限公司 | 手功能康复训练评估方法和系统 |
CN107708555A (zh) * | 2015-06-26 | 2018-02-16 | 日本电气方案创新株式会社 | 测量装置和测量方法 |
CN108634957A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-10-12 | 上海大学 | 基于人手“手指内收外展”动作的手功能康复定量评估方法 |
CN109009586A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-18 | 西安交通大学 | 一种假手腕关节人机自然驱动角度的肌电连续解码方法 |
CN109343702A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-02-15 | 梦卓科技(深圳)有限公司 | 一种基于智能戒指和节点的便携式vr动作输入方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60317359T2 (de) * | 2002-07-22 | 2008-08-28 | Compumed, Inc., Los Angeles | Verfahren, code und system für die untersuchung von gelenkdeformität |
GB201003883D0 (en) * | 2010-03-09 | 2010-04-21 | Univ Southampton | Apparatus and method for measurement of hand joint movement |
KR101609158B1 (ko) * | 2014-05-12 | 2016-05-17 | 울산과학기술원 | 손가락 움직임 측정 시스템 및 측정 방법 |
-
2020
- 2020-07-13 CN CN202010671547.XA patent/CN111920416B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1751287A (zh) * | 2003-01-08 | 2006-03-22 | 伊拉斯谟大学鹿特丹医药中心 | 用于计算机的操作装置 |
CN103251419A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-21 | 西安交通大学苏州研究院 | 用于手功能康复训练与评估的数据手套及其监测方法 |
CN105353866A (zh) * | 2014-08-20 | 2016-02-24 | 博世(上海)智能科技有限公司 | 用于采集手语识别用数据的手套 |
CN107708555A (zh) * | 2015-06-26 | 2018-02-16 | 日本电气方案创新株式会社 | 测量装置和测量方法 |
JP2017158808A (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 公立大学法人埼玉県立大学 | 手指病態評価装置 |
CN106422203A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-02-22 | 佛山科学技术学院 | 一种基于镜像疗法的光电多模态反馈的上肢康复训练方法 |
CN107422852A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-12-01 | 掣京机器人科技(上海)有限公司 | 手功能康复训练评估方法和系统 |
CN108634957A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-10-12 | 上海大学 | 基于人手“手指内收外展”动作的手功能康复定量评估方法 |
CN109009586A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-18 | 西安交通大学 | 一种假手腕关节人机自然驱动角度的肌电连续解码方法 |
CN109343702A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-02-15 | 梦卓科技(深圳)有限公司 | 一种基于智能戒指和节点的便携式vr动作输入方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"基于3D建模指关节活动度测量的研发及应用";张艳等;《循证护理》;20230630;第9卷(第12期);全文 * |
Also Published As
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Legal Events
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GR01 | Patent grant |