CN113116339B - 一种骨科病人移动监测预警方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种骨科病人移动监测预警方法及系统，通过在病人脚部设置脚环或者可穿戴式传感器监测设备监测病人移动时的脚部骨头摆动的角速度，由于病人在运动中与髋关节和髌关节连接的股骨与胫骨摆动的不均衡性可能会发生碎裂或者折断现象，因此通过计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度，在其超过上限动态阈值与下限动态阈值时产生预警，防止骨科手术或者某些骨头脆弱的病人做运动时发生危险，能够提前预警与髋关节和髌关节连接的股骨与胫骨摆动的不均衡性可能会发生碎裂或者折断现象，快速的监测到股骨与胫骨摆动不稳定性，使得患者本身对即将发生的可能损伤骨骼的危险的情况得到提醒并进行预判。
Description
技术领域
本发明涉及医疗大数据分析、骨科数据监测领域，具体涉及一种骨科病人移动监测预警方法及系统。
背景技术
在骨科的骨折固定手术后的恢复过程中的患者、骨质疏松病人、以及一些骨质脆弱的老年人等特殊群体，由于恢复周期过长，难以受到实时的监管，从而在一些常人认为无害的高速奔跑、走路过快过急等原因从而导致骨骼受损，从而永久性的导致一些遗留的不同程度的后遗症的问题，目前一般采取限制这些脆弱的特殊群体移动，或者强制卧床等手段让患者减少这些风险，而患者本身难以对即将发生的可能损伤骨骼的危险的情况进行预判，从而大意导致一些永久性的伤害发生，因此目前亟需一种能够使患者和医护人员等相关人员对风险预判以及实施监测,在不同状态下(高速奔跑、缓慢移动/静坐)、并且在即将在患者即将发生危险时发出警报提醒的方案。
发明内容
本发明的目的在于提出一种骨科病人移动监测预警方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
本发明提供一种骨科病人移动监测预警方法及系统，通过在病人脚部设置脚环或者可穿戴式传感器监测设备监测病人移动时的脚部骨头摆动的角速度，由于病人在运动中与髋关节和髌关节连接的股骨与胫骨摆动的不均衡性可能会发生碎裂或者折断现象，因此通过计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度，在其超过上限动态阈值与下限动态阈值时产生预警，防止骨科手术或者某些骨头脆弱的病人做运动时发生危险。
本发明的目的是针对上述问题，提供一种骨科病人移动监测预警方法及系统，具体包括以下步骤：
S100：分别获取上部骨关节与下部骨关节的角速度；其中，上部骨关节为股骨和髋骨的连接点即髋关节；下部骨关节为胫骨和髌骨的连接点即髌关节；
S200：根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比；
S300：根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态；
S400：病人运动时，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度；
S500：根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值；
S600：在安全状态下，如果运动均衡上限速度超过上限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员；
S700：在危险状态下，如果运动均衡下限速度超过下限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员。
进一步地，在S100中，获取上部骨关节与下部骨关节的角速度的方法为：通过设置于股骨和髋骨的连接点即髋关节的角速度传感器测量上部骨关节的角速度；设置于胫骨和髌骨的连接点即髌关节的角速度传感器测量下部骨关节的角速度，或者将角速度传感器设置到大腿和小腿上。
一般而言，将角速度传感器设置在脚环或者外置式可穿戴传感器中。
进一步地，在S200中，根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比的方法为：
上部骨关节与下部骨关节的角速度分别为S和X，则上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比是K，则有，摆动振幅比
进一步地，在S300中，根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态的方法为：
定义危险状态标记Danger；
上述Danger的值为true或false，true为真，即危险状态；false为假，即安全状态；Danger＝false的意义为将危险状态设置为假；Danger＝true的意义为将危险状态设置为真；
当K＝1并且-0.2+S≤X≤0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨的摆动平衡或者没有移动，处于相对稳定的状态，此时将危险状态标记设置为Danger＝false；
当K＜1并且-0.2+S≤X≤0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨摆动不平衡，但是处于相对稳定的状态，此时将危险状态标记设置为Danger＝false；
当K＜1并且X＞0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨摆动不平衡，处于非常危险状态，此时将危险状态标记设置为Danger＝true；
当K＞1时，此时病人的下肢的股骨和胫骨的摆动呈现略微不平衡的状态，有马上将发生危险的倾向，此时将危险状态标记设置为Danger＝true。
进一步地，在S400中，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度的方法为：分别计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度：
由于在运动过程中，L1所在的边和L2所在的边与D所在的边构成三角形(即上部骨关节的几何中心点、下部骨关节的几何中心点和下肢末端(下部骨关节与胫骨连接的胫骨另一端、脚踝或者脚底)组成三角形，边分别为L1边、L2边、D边)，在L1所在的边(L1边)和L2(L2边)所在的边与D所在的边(D边)构成三角形中，计算运动均衡上限速度为：计算运动均衡下限速度为：/>其中，L1为股骨的长度，令L2为胫骨的长度，D为上部骨关节的重心点与病人的下肢末端点(下部骨关节与胫骨连接的胫骨的另一端、脚踝或者脚底)之间的欧式距离，(L1和L2为通过病人的X光片测量得到，由于L1边、L2边和D边构成一个三角形，由于L1边、L2边分别与D边之间的夹角为第一角度、第二角度，由此得到运动中D边的长度变化)。
优选地，在S400中，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度的方法为：分别计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度：计算运动均衡上限速度为：V1＝S×D或者V1＝L1×S，计算运动均衡下限速度为：V2＝X×L2，即都设置为角速度乘以半径，其中，L1为股骨的长度，令L2为胫骨的长度，D为上部骨关节的重心点与病人的下肢末端点(下部骨关节与胫骨连接的胫骨另一端、脚踝或者脚底)之间的欧式距离，(L1和L2为通过病人的X光片测量得到，设置于股骨和髋骨的连接点即髋关节的角速度传感器或者角度传感器获得第一角度，设置于胫骨和髌骨的连接点即髌关节的角速度传感器或者角度传感器获得第二角度，由于L1边、L2边和D边构成一个三角形，由于L1边、L2边分别与D边之间的夹角为第一角度、第二角度，由此得到运动中D边的长度变化)。
进一步地，在S500中，如果不存在历史时间段，即首次开始使用本方法没有历史数据，则设置上限动态阈值与下限动态阈值的默认初始值。设置上限动态阈值与下限动态阈值的默认初始值取值范围均为[2,10]m/s。
进一步地，在S500中，根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值的方法为：
建立离散时刻计算股骨震动梯度的模型：Tt＝(|V1t-V2t|)÷Dt，其中，V1t为在历史时间段中的t时刻的运动均衡上限速度，V2t为在t时刻的运动均衡下限速度，Tt为在历史时间段中的t时刻的股骨震动梯度值，Dt为在历史时间段中的t时刻的上部骨关节的重心点(一般取上部骨关节的几何中心点)与病人的下肢末端点(下部骨关节与胫骨连接的胫骨另一端、脚踝或者脚底)之间的欧式距离；t时刻为历史时间段中的一个设定时间段M(例如，前一天的8点到12点，一般设置为以前运动比较剧烈的时间段或者曾经发生危险的时间段)中的时刻；
对病人运动时各种状态下的股骨震动梯度值的进行线性拟合得到股骨震动梯度阈值：
T1为在安全状态下的股骨震动梯度值，T1＝-Kt ln(Tt)+min(Tt+1)；
T2为在危险状态下的股骨震动梯度值，T2＝-Kt ln(Tt)+max(Tt+1)；
其中，t时刻的摆动振幅比St和Xt分别为t时刻的上部骨关节与下部骨关节的角速度；
其中，min(Tt+1)为设定时间段M中，Danger＝false的情况下的股骨震动梯度值最小值；max(Tt+1)为设定时间段M中，Danger＝true的情况下的股骨震动梯度值最大值；
当发生T2>T1或摆动振幅比Kt＝1并且-0.2+St≤Xt≤0.2+St时，设置上限动态阈值为t时刻的运动均衡上限速度；
当发生T2>T1或摆动振幅比Kt＝1并且-0.2+St≤Xt≤0.2+St时，设置下限动态阈值为t时刻的运动均衡下限速度。
优选地，在S500中，设置上限动态阈值为最近的设定时间段内的股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度的最大值；
优选地，在S500中，设置下限动态阈值为最近的设定时间段内的股骨和胫骨的摆动的运动均衡下限速度的最小值；
其中，设定时间段一般设置为[1,24]小时。
进一步地，在S600和S700中，发出警报的方法为通过病人的脚环或者可穿戴式设备中的蜂鸣器进行语音提示；推送预警信息到医护人员的方法为，将预警信息通过因特网推送到医护人员或者病人家属相关人员的移动设备的应用软件。
本发明还提供了一种骨科病人移动监测预警系统，所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中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运行在以下系统的单元中：
关节角速度采集单元，用于分别获取上部骨关节与下部骨关节的角速度；
摆动振幅比计算单元，用于根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比；
状态判断单元，用于根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态；
均衡速度计算单元，用于在病人运动时，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度；
动态阈值设置单元，用于根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值；
上限动态阈值预警单元，用于在安全状态下，如果运动均衡上限速度超过上限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员；
下限动态阈值预警单元，用于在危险状态下，如果运动均衡下限速度超过下限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员。
本发明的有益效果为：本发明公开了一种骨科病人移动监测预警方法，能够提前预警与髋关节和髌关节连接的股骨与胫骨摆动的不均衡性可能会发生碎裂或者折断现象，快速的监测到股骨与胫骨摆动不稳定性，使得患者本身对即将发生的可能损伤骨骼的危险的情况得到提醒并进行预判，从而避免一些永久性的骨质伤害发生。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，在附图中：
图1所示为本发明的一种骨科病人移动监测预警方法的流程图；
图2所示为本发明实施方式的一种骨科病人移动监测预警系统。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示为根据本发明的一种骨科病人移动监测预警方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的方法。
本发明提出一种骨科病人移动监测预警方法，具体包括以下步骤：
S100：分别获取上部骨关节与下部骨关节的角速度；其中，上部骨关节为股骨和髋骨的连接点即髋关节；下部骨关节为胫骨和髌骨的连接点即髌关节；
S200：根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比；
S300：根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态；
S400：病人运动时，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度；
S500：根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值；
S600：在安全状态下，如果运动均衡上限速度超过上限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员；
S700：在危险状态下，如果运动均衡下限速度超过下限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员。
进一步地，在S100中，获取上部骨关节与下部骨关节的角速度的方法为：通过设置于股骨和髋骨的连接点即髋关节的角速度传感器测量上部骨关节的角速度；设置于胫骨和髌骨的连接点即髌关节的角速度传感器测量下部骨关节的角速度，或者将角速度传感器设置到大腿和小腿上。
一般而言，将角速度传感器设置在外置式可穿戴式传感器中，外置式可穿戴式传感器为角速度传感器。
进一步地，在S200中，根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比的方法为：
上部骨关节与下部骨关节的角速度分别为S和X，则上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比是K，则有，摆动振幅比其中S和X的值均大于0。
进一步地，在S300中，根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态的方法为：
定义危险状态标记Danger；
上述Danger的值为true或false，true为真，即危险状态；false为假，即安全状态；Danger＝false的意义为将危险状态设置为假；Danger＝true的意义为将危险状态设置为真；
当K＝1并且-0.2+S≤X≤0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨的摆动平衡或者没有移动，处于相对稳定的状态，此时将危险状态标记设置为Danger＝false；
当K＜1并且-0.2+S≤X≤0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨摆动不平衡，但是处于相对稳定的状态，此时将危险状态标记设置为Danger＝false；
当K＜1并且X＞0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨摆动不平衡，处于非常危险状态，此时将危险状态标记设置为Danger＝true；
当K＞1时，此时病人的下肢的股骨和胫骨的摆动呈现略微不平衡的状态，有马上将发生危险的倾向，此时将危险状态标记设置为Danger＝true。
进一步地，在S400中，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度的方法为：分别计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度：
由于在运动过程中，上部骨关节的重心点(一般取上部骨关节的几何中心点)、下部骨关节的重心点(一般取下部骨关节的几何中心点)和下肢末端(下部骨关节与胫骨连接的胫骨的另一端、脚踝或者脚底)组成三角形，边分别为L1边、L2边、D边，L1所在的边和L2所在的边与D所在的边构成三角形，在L1所在的边(L1边)和L2(L2边)所在的边与D所在的边(D边)构成三角形中，计算运动均衡上限速度为：计算运动均衡下限速度为：/>其中，L1为股骨的长度，L2为胫骨的长度，D为上部骨关节的重心点与病人的下肢末端点之间的欧式距离，(L1和L2为通过病人的X光片测量得到，设置于股骨和髋骨的连接点即髋关节的角速度传感器或者角度传感器获得第一角度，设置于胫骨和髌骨的连接点即髌关节的角速度传感器或者角度传感器获得第二角度，由于L1边、L2边和D边构成一个三角形，由于L1边、L2边分别与D边之间的夹角为第一角度、第二角度，由此得到运动中D边的长度变化)。
优选地，在S400中，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度的方法为：分别计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度：计算运动均衡上限速度为：V1＝S×D或者V1＝L1×S，计算运动均衡下限速度为：V2＝X×L2，即都设置为角速度乘以半径，其中，L1为股骨的长度，令L2为胫骨的长度，D为上部骨关节的重心点与病人的下肢末端点(下部骨关节与胫骨连接的胫骨另一端、脚踝或者脚底)之间的欧式距离，(L1和L2为通过病人的X光片测量得到，由于L1边、L2边和D边构成一个三角形，由于L1边、L2边分别与D边之间的夹角为第一角度、第二角度，由此得到运动中D边的长度变化))。
进一步地，在S500中，如果不存在历史时间段，即首次开始使用本方法没有历史数据，则设置上限动态阈值与下限动态阈值的默认初始值。一般设置上限动态阈值与下限动态阈值的默认初始值由医护人员人工设置，取值为[2,5]m/s。
进一步地，在S500中，根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值的方法为：
建立离散时刻计算股骨震动梯度的模型：Tt＝(|V1t-V2t|)÷Dt，其中，V1t为在历史时间段中的t时刻的运动均衡上限速度，V2t为在t时刻的运动均衡下限速度，Tt为在历史时间段中的t时刻的股骨震动梯度值，Dt为在历史时间段中的t时刻的上部骨关节的重心点与病人的下肢末端点之间的欧式距离；t时刻为历史时间段中的一个设定时间段M(例如，前一天的8点到12点，一般设置为以前运动比较剧烈的时间段或者曾经发生危险的时间段)中的时刻；
对病人运动时各种状态下的股骨震动梯度值的进行线性拟合得到股骨震动梯度阈值：
T1为在安全状态下的股骨震动梯度值，T1＝-K tln(Tt)+min(Tt+1)；
T2为在危险状态下的股骨震动梯度值，T2＝-Kt ln(Tt)+max(Tt+1)；
其中，t时刻的摆动振幅比St和Xt分别为t时刻的上部骨关节与下部骨关节的角速度；
其中，min(Tt+1)为设定时间段M中，Danger＝false的情况下的股骨震动梯度值最小值；max(Tt+1)为设定时间段M中，Danger＝true的情况下的股骨震动梯度值最大值；
当发生T2>T1或摆动振幅比Kt＝1并且-0.2+St≤Xt≤0.2+St时，设置上限动态阈值为t时刻的运动均衡上限速度；
当发生T2>T1或摆动振幅比Kt＝1并且-0.2+St≤Xt≤0.2+St时，设置下限动态阈值为t时刻的运动均衡下限速度。(t时刻的运动均衡上限速度、运动均衡下限速度由t时刻的角速度计算得到)；
优选地，在S500中，设置上限动态阈值为设定时间段M内的股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度的最大值；
优选地，在S500中，设置下限动态阈值为设定时间段M内的股骨和胫骨的摆动的运动均衡下限速度的最小值；
其中，设定时间段M一般设置为前一天的[1,24]小时或者人工自由设定时间段。
进一步地，在S600和S700中，发出警报的方法为通过病人的可穿戴式设备中的蜂鸣器进行语音提示；推送预警信息到医护人员的方法为，将预警信息通过因特网推送到医护人员或者病人家属相关人员的移动设备的应用软件。
本发明的实施例提供的一种骨科病人移动监测预警系统，如图2所示为本发明的一种骨科病人移动监测预警系统结构图，该实施例的一种骨科病人移动监测预警系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中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上述一种骨科病人移动监测预警系统实施例中的步骤。
所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中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运行在以下系统的单元中：
关节角速度采集单元，用于分别获取上部骨关节与下部骨关节的角速度；
摆动振幅比计算单元，用于根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比；
状态判断单元，用于根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态；
均衡速度计算单元，用于在病人运动时，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度；
动态阈值设置单元，用于根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值；
上限动态阈值预警单元，用于在安全状态下，如果运动均衡上限速度超过上限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员；
下限动态阈值预警单元，用于在危险状态下，如果运动均衡下限速度超过下限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员。
所述一种骨科病人移动监测预警系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种骨科病人移动监测预警系统可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种骨科病人移动监测预警系统的示例，并不构成对一种骨科病人移动监测预警系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种骨科病人移动监测预警系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种骨科病人移动监测预警系统运行系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种骨科病人移动监测预警系统可运行系统的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种骨科病人移动监测预警系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。
Claims (9)
1.一种骨科病人移动监测预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100：分别获取上部骨关节与下部骨关节的角速度；其中，上部骨关节为股骨和髋骨的连接点即髋关节；下部骨关节为胫骨和髌骨的连接点即髌关节；
S200：根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比；
S300：根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态；
S400：病人运动时，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度；
S500：根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值；
S600：在安全状态下，如果运动均衡上限速度超过上限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员；
S700：在危险状态下，如果运动均衡下限速度超过下限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员；
在S200中，根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比的方法为：
上部骨关节与下部骨关节的角速度分别为S和X，则上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比是K，则有，摆动振幅比。
2.根据权利要求1所述的一种骨科病人移动监测预警方法，其特征在于，在S100中，获取上部骨关节与下部骨关节的角速度的方法为：通过设置于股骨和髋骨的连接点即髋关节的角速度传感器测量上部骨关节的角速度；设置于胫骨和髌骨的连接点即髌关节的角速度传感器测量下部骨关节的角速度。
3.根据权利要求2所述的一种骨科病人移动监测预警方法，其特征在于，在S300中，根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态的方法为：
定义危险状态标记Danger；
上述Danger的值为true或false，true为真，即危险状态；false为假，即安全状态；Danger=false的意义为将危险状态设置为假；Danger=true的意义为将危险状态设置为真；
当K=1并且-0.2+S≤X≤0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨的摆动平衡或者没有移动，处于相对稳定的状态，此时将危险状态标记设置为Danger=false；
当K＜1并且-0.2+S≤X≤0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨摆动不平衡，但是处于相对稳定的状态，此时将危险状态标记设置为Danger=false；
当K＜1并且X＞0.2+S时，此时病人的下肢的股骨和胫骨摆动不平衡，处于非常危险状态，此时将危险状态标记设置为Danger=true；
当K＞1时，此时有马上将发生危险的倾向，此时将危险状态标记设置为Danger=true。
4.根据权利要求3所述的一种骨科病人移动监测预警方法，其特征在于，在S400中，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度的方法为：分别计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度：
分别计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度：计算运动均衡上限速度为：或者/>，计算运动均衡下限速度为：/>，即都设置为角速度乘以半径，其中，L1为股骨的长度，令L2为胫骨的长度，D为上部骨关节的重心点与病人的下肢末端点之间的欧式距离。
5.根据权利要求4所述的一种骨科病人移动监测预警方法，其特征在于，在S500中，根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值的方法为：
建立离散时刻计算股骨震动梯度的模型：，其中，/>为在历史时间段中的t时刻的运动均衡上限速度，/>为在t时刻的运动均衡下限速度，/>为在历史时间段中的t时刻的股骨震动梯度值，/>为在历史时间段中的t时刻的上部骨关节的重心点与病人的下肢末端点之间的欧式距离；t时刻为历史时间段中的一个设定时间段M中的时刻；
对病人运动时各种状态下的股骨震动梯度值的进行线性拟合得到股骨震动梯度阈值：
为在安全状态下的股骨震动梯度值，/>；
为在危险状态下的股骨震动梯度值，/>；
其中，t时刻的摆动振幅比，/>和/>分别为t时刻的上部骨关节与下部骨关节的角速度；
其中，为设定时间段M中，Danger=false的情况下的股骨震动梯度值最小值；为设定时间段M中，Danger= true的情况下的股骨震动梯度值最大值；
当发生或摆动振幅比/>=1并且-0.2+/>≤/>≤0.2+/>时，设置上限动态阈值为t时刻的运动均衡上限速度；
当发生或摆动振幅比/>=1并且-0.2+/>≤/>≤0.2+/>时，设置下限动态阈值为t时刻的运动均衡下限速度。
6.根据权利要求1所述的一种骨科病人移动监测预警方法，其特征在于，在S500中，设置上限动态阈值为最近的设定时间段内的股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度的最大值。
7.根据权利要求1所述的一种骨科病人移动监测预警方法，其特征在于，在S500中，设置下限动态阈值为最近的设定时间段内的股骨和胫骨的摆动的运动均衡下限速度的最小值。
8.根据权利要求1所述的一种骨科病人移动监测预警方法，其特征在于，在S600和S700中，发出警报的方法为通过病人的可穿戴式设备中的蜂鸣器进行语音提示；推送预警信息到医护人员的方法为，将预警信息通过因特网推送到医护人员或者病人家属相关人员的移动设备的应用软件。
9.一种骨科病人移动监测预警系统，其特征在于，所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中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运行在以下系统的单元中：
关节角速度采集单元，用于分别获取上部骨关节与下部骨关节的角速度；
摆动振幅比计算单元，用于根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比；
状态判断单元，用于根据摆动振幅比判断病人是危险状态还是安全状态；
均衡速度计算单元，用于在病人运动时，计算股骨和胫骨的摆动的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度；
动态阈值设置单元，用于根据历史时间段的运动均衡上限速度和运动均衡下限速度设置上限动态阈值与下限动态阈值；
上限动态阈值预警单元，用于在安全状态下，如果运动均衡上限速度超过上限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员；
下限动态阈值预警单元，用于在危险状态下，如果运动均衡下限速度超过下限动态阈值则发出警报且推送预警信息到医护人员；
其中，根据角速度计算上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比的方法为：
上部骨关节与下部骨关节的角速度分别为S和X，则上部骨关节与下部骨关节的摆动振幅比是K，则有，摆动振幅比。
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