CN113545755A - 一种四向两维踝关节综合反应时测量方法及系统 - Google Patents
一种四向两维踝关节综合反应时测量方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113545755A CN113545755A CN202110883374.2A CN202110883374A CN113545755A CN 113545755 A CN113545755 A CN 113545755A CN 202110883374 A CN202110883374 A CN 202110883374A CN 113545755 A CN113545755 A CN 113545755A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- disturbance
- platform
- measuring
- ankle joint
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 40
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 claims description 16
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 claims description 10
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 230000017105 transposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007659 motor function Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 4
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000002567 electromyography Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002232 neuromuscular Effects 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 230000001144 postural effect Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000557626 Corvus corax Species 0.000 description 1
- 101100289061 Drosophila melanogaster lili gene Proteins 0.000 description 1
- 208000012826 adjustment disease Diseases 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 210000002082 fibula Anatomy 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 1
- 210000001087 myotubule Anatomy 0.000 description 1
- 230000008035 nerve activity Effects 0.000 description 1
- 230000001314 paroxysmal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
- A61B5/4005—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the sensory system
- A61B5/4023—Evaluating sense of balance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1118—Determining activity level
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4528—Joints
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
- A61B5/4595—Evaluating the ankle
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Geometry (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了一种四向两维踝关节综合反应时测量方法及系统，是对平衡全过程的整体测定，通过测定扰动前后测量平台的峰值脉冲时以解算踝关节综合反应时，克服了现有技术中存在系统误差、可靠性差及有限测定不能整体评价运动平衡能力的不足。本发明包括了监控部分、防护装置、扰动部分、瞬发装置、测量平台，是一种操作简捷、防护全面、无需电极贴敷或埋入、经济可靠的综合运动机能测定系统和方法，对运动能力鉴定、康复治疗精准服务等领域有较高的应用价值，有利于医疗成本的控制和社会资源的节约。
Description
技术领域
本发明涉及医疗康复和健康促进领域，尤其涉及一种踝关节综合反应时测量方法及系统。
背景技术
踝关节作为人体重要支承和运动关节，在体育运动及日常行动中起着关键作用，这也造成了在日常体育活动及专业运动中，踝关节的损伤极为常见，特别是踝关节扭伤，更具有多发性和常见性。踝关节的恢复过程和恢复程度有很大的个体差异，判断踝关节的的恢复状况和稳定性，是医务工作者、运动员乃至教练员极为关注的问题，急需一个指标或特征来判断踝关节状况。再因肌体老化及疾病的影响，踝关节功能退化严重影响了运动机能和日常生活能力，由于没有合适判断方法或可靠指向，不利于康复养老的预防-治疗-康复服务体系的建立，严重制约了康复养老精准服务技术的发展，不利于节约社会资源、控制社会医疗成本。
踝关节反应时是评价踝关节稳定性的重要测量指标，其中肌肉反应时是评价运动员神经肌肉功能状态非常重要的指标，尤其是反应时与肌纤维类型的关系，在运动训练领域受到高度重视；神经肌肉反应活动是人体姿势控制能力研究的重要部分，特别是在身体突然失衡的应急姿势控制的研究中。对于反应时的研究，大多采用腓骨肌电反应，如Konradsen , Raven和Karlsson et al，利用肌电图方法记录踝关节外翻时腓骨肌反应时，把从踝关节外翻到肌肉激发肌电到一定数值的这段时间称为腓骨肌反应时，由于该测定仅是扰动激发点为始到支承肌肉群失稳致肌肉变化引发肌电信号的时间，没有人体调平阶段，故仅是对运动平衡能力的部分的有限的测定，不能反映整体平衡能力；LiLi等进行的不同频率功率车蹬踏并配合肌电图经公式演算测定反应时；专利CN 107595309 A和CN107753044 A提出了测量腓骨长肌反应时反应的方法和踝关节内翻诱发装置，需配NORAXON表面肌电测试系统，对30例受试者进行了双侧腓骨长肌反应时的测定。
上述反应时的测量，办是对踝关节在失稳时的该侧腓骨肌电反应，且仅为有限测定，并还需要精密力的测定和肌电检测技术，还有两种装置的同步连接和刺激装置复杂，导致其不能得到广泛的应用；这种测量方式时还存在着肌肉的随机反应引发肌电误差信号，严重系统误差不能消除、可靠性差；再加上这种测量是单项测量，对于人体失稳时整体的反应、平衡能力也不能提供支持，数据指向不充分、不能反映运动能力的整体平衡能力。鉴于这种情况，本发明提出了一种四向两维踝关节综合反应时测量方法及系统。
发明内容
本发明解决现有技术可靠性差、数据指向不充分等技术问题，提供了一种四向两维踝关节综合反应时测量方法及系统。本发明是对运动平衡全过程的整体测定，其测量原理是：对处于站立的无附加支承的稳定状态的踝关节施加扰动，踝关节感知所述的扰动后经神经向中枢神经传导，中枢神经对踝关节位置信息处理后，再经神经传出神经冲动支配肌肉收缩、调节踝关节位置，以调整身体平衡；从扰动踝关节始，到传出神经冲动致肌肉收缩保持身体平衡至，也即运动机能由失稳至调整平衡的全过程，此阶段对应时间为踝关节综合反应时。具体测量方法为：测试者站立在扰动装置上，扰动平台置平后锁止，稳定1-3分钟，监控装置接收测量平台采集的基础数据以确定背景杂波等干扰因素；进一步的监控装置发讯解锁瞬发器，扰动平台在扰动源作用下快速旋转到10~15°构成外部扰动，因惯性作用此时踝关节无反应，测量平台上测量的脉冲峰值是外部扰动引起的，当踝关节感知平台扰动→传入中枢神经→经过上位神经分析→支配踝关节运动→调整身体平衡后，所述的测量平台测量到由测试者调整平衡反应引起的另一个脉冲峰值，前后两个峰值之间的时间差即为踝关节反应时，经多次测量且消差均值后作为踝关节综合反应时，是对失稳到调平的运动能力平衡全过程的整体评定；分别通过施加背屈（脚尖回钩）/跖屈（脚尖伸直）/内翻（脚部向内）/外翻（脚部向外）四个方向两个维度的外部扰动以测定踝关节的背屈综合反应时、跖屈综合反应时、内翻综合反应时、外翻综合反应时，完成全面的踝关节综合反应时测定，也就是说，通过背屈扰动来测定背屈综合反应时、跖屈扰动测定跖屈反应时、内翻扰动测定内翻反应时、外翻扰动测定外翻反应时。进一步的，基于上述测量方法的踝关节双脚综合反应时的测定方法为：双脚分别站立在A侧和B侧两套所述的扰动平台上，双手放置于腰间，其中一块所述A侧扰动平台对踝关节进行背屈/跖屈/内翻/外翻的扰动，另一块所述B侧扰动平台保持水平状态，外部扰动引起的所述A侧测量平台的脉冲峰值与测量者调整平衡反应引起的所述B侧测量平台脉冲峰值的时间差，计算所述的时间差即为踝关节双脚背屈、跖屈、内翻、外翻综合反应时，；进一步的，基于上述测量方法的单脚综合反应时的测定方法为：单脚站立在一侧所述的扰动平台上，被测人员另侧屈膝，双手放置于腰间，该侧所述的扰动平台对踝关节进行背屈/跖屈/内翻/外翻的扰动，所述扰动引起该侧的所述测量平台A的脉冲峰值与测量者调整平衡反应引起所述的该侧测量平台脉冲峰值的时间差，计算所述的时间差为踝关节单脚背屈/跖屈/内翻/外翻的综合反应时，即踝关节单脚的背屈、跖屈、内翻、外翻综合反应时。
本发明的四向两维踝关节综合反应时的测量系统主要包括监控部分、防护装置、两套的扰动部分、两套的瞬发装置、两套的测量平台。所述的监控部分主要由监控台和采控连接器组成。所述的防护装置安放于扰动部分外围，高度超过腰部低于胸部，所述的防护装置的上部为半封闭开放结构，作为被测人员的出入口。所述的扰动部分包括扰动发生器、扰动平台、支承刀柱、支承平台、踏板；所述的扰动部分为线性支承闪发扰动形式，所述的线性支承闪发扰动形式为：所述扰动平台由同一直线上分布所述的支承刀柱线性接触支承，阻力极小以闪发扰动；优选的，所述的扰动部分为刀口支撑；优选的，所述的支承刀柱为两点线性分布；优选的，所述的刀口支撑部分经过硬化处理；所述的扰动部分产生背屈/跖屈/内翻/外翻扰动；所述的扰动部分为换位组合结构，按安装位置组合为背屈/跖屈/内翻/外翻测量状态。所述的瞬发装置是单点瞬发，包括锁止杆和瞬发器，每套所述扰动部分通过一套所述的锁止杆通过与所述踏板上的锁止块上的锁止锥配合，单点锁止单点解锁单点瞬发，以快速瞬发的解锁或锁定所述的扰动部分；所述的瞬发器为机械的、液压的、气动的、电磁的；优选的，所述的瞬发器为电磁瞬发器，所述的锁止杆为锁止衔铁。所述的测量平台并排安装于地面上，优选的，所述测量平台为测力平台；所述扰动部分的支承平台分别安放于所述的测量平台上。
本发明的有益效果是：本发明通过对扰动失稳和机体调平状态全过程所引发脉冲的直接测量，消除现有技术中肌电贴片存在的肌肉随机跳动导致的系统误差，且本发明通过对运动平衡全过程的整体测定，克服了现有技术中的有限测定不能评价反映运动整体平衡能力的不足，提供了一种无需电极埋入或贴敷、可重复性好的、操作简捷、防护全面、经济优良的，能够对运动机能作整体评价的四向两维踝关节综合反应测量方法及系统，对运动能力鉴定、康复治疗精准服务等领域有较高的应用价值，有利于医疗成本的控制和社会资源的节约。
附图说明
图1踝关节反应时测量流程图
图2踝关节反应时测量系统示意图
图3踝关节反应时测量系统正视侧视图（不含监控装置）
图4扰动平台示意图
图5刀口支承放大图
图6零扰动距刀口支承放大图
图7扰动部分背屈/跖屈、内翻/外翻状态示意图（不含支承平台）
图8瞬发装置状态主侧示意图
图9踝关节反应时测量准备状态正视侧视示意图（不含监控台、防护装置）
图10偏置扰动背屈扰动状态正视侧视示意图（不含监控台、防护装置）
图11中置扰动跖屈状态主侧示意图（不含监控台、防护装置）
图12内翻/外翻状态主侧示意图（不含监控台、防护装置）
图示说明：100监控部分，101监控台，102采控连接器，200防护装置，300扰动部分，300a中置背屈/跖屈状态，300b偏置背屈/跖屈状态，300c内翻/外翻状态，310扰动发生器，311上支承，312扰动源，313下支点，320扰动平台，321平台刀口，A扰动距，B平台刀口角，322平台刀槽，330支承刀柱，C支承刀口角度，331刀口动心，340支承平台，341平台固定装置，350踏板，351踏板体，352锁止块，353锁止锥，354站立标识，400瞬发装置，400a瞬发锁止状态，400b瞬发解锁状态，401锁止杆，402瞬发器，500测量平台，D扰动角。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效清晰明了，通过附图结合具体实施方式，对本发明进一步的详细说明。
本发明所涉及的的四向两维踝关节综合反应时测量方法的流程见图1，具体实施如下。
实施例一
步骤⑴ 系统上电和自检，对所述的扰动部分300中的扰动发生器310、支承刀柱330和瞬发装置400分别按图7进行相应安装位置的组合，构成背屈/跖屈或内翻/外翻测量状态；
步骤⑵ 准备阶段，所述的扰动平台320置平并经与瞬发器402构成锁定，被测人员两脚分开站立于两个扰动平台320上，平视，稳定1-3分钟，所述的测量平台500采集基础数据，所述的监控部分100据基础数据确定背景杂波等；
步骤⑶ 扰动阶段，所述的监控部分100发送扰动侧解锁信号,所述的扰动侧的瞬发器402动作，解除扰动侧扰动台的锁定；所述扰动侧的扰动平台320在扰动侧所述的扰动源312作用下产生背屈/跖屈/内翻/外翻的快速扰动，如图9或图10或图11；所述的测量平台500采集发送脉冲，所述监控部分100滤除杂波解算干扰时间点；
步骤⑷ 调平阶段，被测量人员由人体感知扰动到传入中枢神经再经上位神经分析至支配关节运动最终完成人体平衡调整，所述的测量平台500对应采集调来过程产生的脉冲并发送，所述的监控部分100滤除杂波解算调平时间点，以所述的调平与干扰时间点之差计算本次反应时；
步骤⑸ 判断测量次数，小于系统设定值，则返回步骤2；否，则进入下一步；
步骤⑹ 计算阶段，所述的监控部分100通过均值消差求解背屈/跖屈/内翻/外翻的综合反应时；
步骤⑺ 判断测定完成情况，没有完成则按图7更换扰动状态，完成则进行下一步；
步骤⑻报告输出，监控部分100对测量数据进行整理形成报告，测量结束。
实施例二
基于上述测量方法的踝关节双脚综合反应时的测定方法为：双脚分别站立在A侧和B侧两套所述的扰动平台320上，双手放置于腰间，其中一块所述A侧扰动平台320对踝关节施加背屈/跖屈/内翻/外翻的扰动，另一块所述B侧扰动平台320保持水平状态，计算扰动引起的所述A侧测量平台500的脉冲峰值时间点与测量者调整平衡反应引起的所述B侧测量平台500的脉冲峰值时间点的时间差，即为踝关节双脚背屈/跖屈/内翻/外翻综合反应时。
实施例三
基于上述测量方法的单脚反应时的测定方法为：单脚站立在一侧扰动平台320上，另侧屈膝，双手放置于腰间，该侧所述扰动平台320对踝关节施加背屈/跖屈/内翻/外翻的扰动，计算扰动引起该侧所述的测量平台500的脉冲峰值时间点与测量者调整平衡反应引起该侧所述的测量平台500脉冲峰值时间点的时间差，即为踝关节单脚背屈/跖屈/内翻/外翻综合反应时。
本发明涉及的四向两维踝关节综合反应时测量系统的见图2、3，具体实施见下。
实施例四
本发明的四向两维踝关节综合反应时的测量系统为主要包括监控部分100、防护装置200、两套的扰动部分300、两套的瞬发装置400、两套的测量平台500。所述的监控部分100主要由监控台101和采控连接器102组成。所述的防护装置200安放于所述扰动部分300外围，高度超过腰部低于胸部，所述的防护装置200的上部为半封闭开放结构，被测人员由此出入。所述的扰动部分300为换位组合式结构，如图4、7、9-12所示，经不同位置组合设定产生背屈/跖屈/内翻/外翻多种扰动状态；所述的扰动部分300包括扰动发生器310、扰动平台320、支承刀柱330、支承平台340、踏板350，所述换位组合结构为扰动发生器310和所述支承刀柱330在所述扰动平台320和所述支承平台340之间的不同位置的安装组合；优选的，所述的扰动部分300为线性支承于所述支承刀柱330上部刀口动心331上的刀口支撑；优选的，所述的刀口支撑部分经过硬化处理。所述的瞬发装置400包括锁止杆401和瞬发器402；优选的，所述的瞬发器402为电磁瞬发器，所述的锁止杆401为锁止衔铁。所述的测量平台500并排水平安装于地板上，所述的的支承平台340经平台固定装置341固定分别安放于所述的测量平台500上，优选的所述平台固定装置341为弹性元件真空吸附在测量平台500上。进一步的，如图4、5所示，所述的扰动部分300主要由扰动发生器310、扰动平台320、支承刀柱330、支承平台340、踏板350组成，通过调整所述扰动发生器310和所述支承刀柱330在所述扰动平台320和所述支承平台340的安装位置的组合更换所述扰动部分300的扰动状态；进一步的，所述的扰动发生器310包括了扰动源312、上支承311、下支点313，所述的上支承311按扰动状态安装于所述的扰动平台320上边框上，所述的下支点313按扰动状态安装于所述的支承平台340平台上侧边；所述的支承刀柱330每套扰动部分300有三根，按扰动状态布置在所述的支承平台340、扰动平台320间，所述的支承刀柱330下部垂直插入到所述的支承平台340上的安装孔，所述支承刀柱330的中部设有台肩，所述台肩下面支承在所述支承平台340上，所述支承刀柱330的上部为对称楔面，所述的对称楔面构成支承刀口角度C，所述支承刀柱330的上部末端为刀口动心331；所述的扰动平台320的平台刀口321线性支承在所述支承刀柱330的刀口动心331上，刀口支承面积小阻力小，提高扰动的突发性和快速性。扰动产生时，在所述的扰动源312作用下，所述的扰动平台320绕所述的刀口动心331快速旋转，构成反应时测量的扰动；所述的扰动平台320底部开设若干对称的平台刀槽322，所述平台刀槽322侧面对称分布，槽侧夹角为平台刀口角B；优选的，所述若干对称的平台刀槽322为一纵三横的“丰”字排列，并与所述支承平台340上的支承刀柱330的安装孔对应；所述的平台刀口321是平台刀槽322的顶部；所述的刀口动心331到踏板体351上表面距离为扰动距A，如图5，所述的扰动距A与具体关节测定相关，所述的扰动距A可通过所述平台刀口321的设定位置或所述踏板体351安装位置或在所述踏板体351上安装调整垫等进行调整；优选的踝关节扰动距A为零，见图6，即刀口动心331与所述踏板体351上表面同面；所述的支承刀口角度C与平台刀口角B之差的半值为扰动角D，优选的，踝关系反应时的扰动角D为10~15°；所述的踏板350的上部为踏板体351，下部设定有若干锁止块352，所述的锁止块352中部顶端设有锁止锥353，用于扰动平台320的锁定；所述的踏板体351上表面设有站立标识354，所述的标识线长度方向为均分，所述标识线与所述扰动平台320的平台刀槽322排列一致，左右方向按纵向标识线居中站立，前后方向：背屈时脚跟中间与后边横向标识线对齐构成偏置、跖屈时前脚掌中间与中边横向标识线对齐构成偏置、内翻/外翻时全脚中间与中间横向标识线对齐构成中置。进一步的，如图8所示，所述的瞬发装置400包括了瞬发器402和锁止杆401，所述的瞬发装置400有瞬发锁止状态400a和瞬发解锁状态400b，所述的瞬发锁止状态400a时，所述的锁止杆401弹出与所述的踏板体351上的锁止块352共同作用将扰动平台320锁定，所述的瞬发解锁状态400b时，所述的锁止杆401快速收回解除对扰动平台320的锁定；优选的，瞬发器402采用电磁触发。
实施例五
进一步的，上述实例四中所述的扰动部分300、瞬发部分中的非测量一侧，可以用站立平台代替这两部分，所述的站立平台上表面与踏板体351上表面等高，保证被测人员水平站立，以进一步控制成本。通过被测人员前后换向，能够进行左右脚的踝关系反应时的测量。
本发明可由本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下作出若干修改，但所作的修改仍是在本申请的权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种四向两维踝关系综合反应时的测量系统，包括了监控部分、防护装置、扰动部分、瞬发装置、测量平台，其特征在于：所述系统是对运动平衡全过程的整体测定；所述的扰动部分为换位组合式结构，通过安装位置变换组合为背屈/跖屈/内翻/外翻测量状态；所述的瞬发装置为单点瞬发，安装配套安装于所述的扰动部分；所述的扰动部分为线性支承快速闪发扰动形式，放置于所述测量平台上；所述的测量平台水平安装于地板上；所述的防护装置安装于测量平台外侧。
2.根据权利要求1所述的一种四向两维踝关系综合反应时的测量系统，其特征在于：所述的扰动部分包括扰动发生器、扰动平台、支承刀柱、支承平台、踏板，所述的支承刀柱上部为刀口动心；所述的线性支承闪发扰动形式为：所述的扰动平台以平台刀口线性支承于两个线性分布的所述支承刀柱的刀口动心上，构成快速的闪发扰动；所述的支承刀柱支承在所述的支承平台上，所述的瞬发装置安装于所述支承平台上，所述的扰动发生器安装在所述扰动平台和所述支承平台上；扰动发生后所述扰动平台下平面与所述支承平台上平面构成的锐角为扰动角。
3.根据权利要求1或2所述的一种四向两维踝关系综合反应时的测量系统，其特征在于：所述的扰动部分、瞬发装置、测量平台均为两套。
4.根据权利要求1或2所述的一种四向两维踝关系综合反应时的测量系统，其特征在于：所述的扰动部分、瞬发装置台为一套，另侧为与所述扰动部分等高的站立平台。
5.根据权利要求1或2所述的一种四向两维踝关系综合反应时的测量系统，其特征在于：所述的瞬发装置采用电磁触发。
6.根据权利要求2所述的一种四向两维踝关系综合反应时的测量系统，其特征在于：所述的刀口动心到踏板体上表面距离为扰动距，改变平台刀口位置或增减垫片调整所述扰动距。
7.根据权利要求2所述的一种四向两维踝关系综合反应时的测量系统，其特征在于：所述的踏板上设有站立标识；所述的扰动角为10~15°。
8.根据权利要求1-7所述任一系统的四向两维踝关节综合反应时测量方法，其特征在于所述方法为对运动平衡全过程的整体测定，包括如下步骤：
步骤一 系统上电自检，所述扰动部分的扰动发生器、支承刀柱和瞬发装置经安装位置组合构成背屈/跖屈或内翻/外翻测量状态；
步骤二 准备阶段，所述扰动平台置平、锁定，被测人员两脚分开站立于两个扰动平台上，平视，稳定1-3分钟，经测量所述平台采集基础数据，所述的监控部分据基础数据确定背景杂波等；
步骤三 扰动阶段，所述的监控部分发送解锁信号至扰动侧的瞬发器，所述扰动侧的瞬发器动作，解除扰动侧扰动平台的锁定；所述扰动侧的扰动平台在扰动源作用下产生背屈/跖屈/内翻/外翻的快速扰动；所述的测量平台采集发送脉冲，所述监控部分滤除杂波解算干扰时间点；
步骤四 调平阶段，被测量人员人体感知扰动、经传入中枢神经、再由上位神经分析直至支配关节运动最终完成人体平衡调整，所述的测量平台对应采集调平过程产生的脉冲并发送，所述的监控部分滤除杂波解算调平时间点，以所述的调平与干扰时间点之差计算本次反应时；
步骤五 判断测量次数，小于系统设定，返回步骤⑵；否则，进入下一步；
步骤六 计算阶段，所述的监控部分通过均值消差求解背屈/跖屈/内翻/外翻的综合反应时；
步骤七 判断测定完成情况，没有完成则更换扰动状态，完成就进行下一步；
步骤八 报告输出，所述的监控部分对测量数据进行整理形成报告。
9.根据权利要求8所述的一种四向两维踝关节综合反应时测量方法，其特征在于：双脚分别站立在A侧和B侧两套所述的扰动平台上，双手置于腰间，其中一块所述A侧扰动平台对踝关节施加背屈/跖屈/内翻/外翻的扰动，另一块所述B侧扰动平台保持水平状态，计算扰动引起的所述A侧测量平台的脉冲峰值时间点与测量者调整平衡反应引起的所述B侧测量平台的脉冲峰值时间点的时间差，即得踝关节双脚背屈、跖屈、内翻、外翻综合反应时。
10.根据权利要求8所述的一种四向两维踝关节综合反应时测量方法，其特征在于：单脚站立在一侧扰动平台上，另侧屈膝，双手置于腰间，该侧所述扰动平台对踝关节施加背屈/跖屈/内翻/外翻的扰动，计算扰动引起该侧所述的测量平台的脉冲峰值时间点与测量者调整平衡反应引起该侧所述的测量平台脉冲峰值时间点的时间差，即得踝关节单脚背屈、跖屈、内翻、外翻综合反应时。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110458141 | 2021-04-27 | ||
| CN2021104581418 | 2021-04-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113545755A true CN113545755A (zh) | 2021-10-26 |
| CN113545755B CN113545755B (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=78133557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110883374.2A Active CN113545755B (zh) | 2021-04-27 | 2021-08-03 | 一种四向两维踝关节综合反应时测量方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113545755B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU218227U1 (ru) * | 2022-10-12 | 2023-05-16 | Тимур Владимирович Гришин | Тренажер для мышц стопы и голени |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19709238A1 (de) * | 1997-03-06 | 1998-09-10 | Helmut Dr Ing Herz | Einrichtung zum Rühren, Durchmischen oder Bewegen von Flüssigkeiten |
| US20070297791A1 (en) * | 2006-06-26 | 2007-12-27 | Nisca Corporation | Light quantity adjusting device |
| CN102247150A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-11-23 | 河北大学 | 一种智能化人体平衡功能检测训练系统 |
| CN104474669A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-01 | 谢地 | 一种踝关节平衡装置 |
| CN105223615A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-06 | 中国科学院半导体研究所 | 一种海底地震仪沉耦架 |
| CN105853142A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-17 | 王春宝 | 集成康复训练及运动状态检测的踝关节康复训练装置 |
| CN107753044A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-03-06 | 泰山医学院 | 一种踝关节内翻诱发装置及测量腓骨长肌反应的方法 |
| KR101839901B1 (ko) * | 2016-11-30 | 2018-03-19 | 한국과학기술원 | 공압식 모터를 이용한 착용형 발목보조장치 |
| CN210056036U (zh) * | 2019-02-25 | 2020-02-14 | 严子颉 | 一种踝关节康复运动觉测试装置 |
-
2021
- 2021-08-03 CN CN202110883374.2A patent/CN113545755B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19709238A1 (de) * | 1997-03-06 | 1998-09-10 | Helmut Dr Ing Herz | Einrichtung zum Rühren, Durchmischen oder Bewegen von Flüssigkeiten |
| US20070297791A1 (en) * | 2006-06-26 | 2007-12-27 | Nisca Corporation | Light quantity adjusting device |
| CN102247150A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-11-23 | 河北大学 | 一种智能化人体平衡功能检测训练系统 |
| CN104474669A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-01 | 谢地 | 一种踝关节平衡装置 |
| CN105223615A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-06 | 中国科学院半导体研究所 | 一种海底地震仪沉耦架 |
| CN105853142A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-17 | 王春宝 | 集成康复训练及运动状态检测的踝关节康复训练装置 |
| KR101839901B1 (ko) * | 2016-11-30 | 2018-03-19 | 한국과학기술원 | 공압식 모터를 이용한 착용형 발목보조장치 |
| CN107753044A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-03-06 | 泰山医学院 | 一种踝关节内翻诱发装置及测量腓骨长肌反应的方法 |
| CN210056036U (zh) * | 2019-02-25 | 2020-02-14 | 严子颉 | 一种踝关节康复运动觉测试装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU218227U1 (ru) * | 2022-10-12 | 2023-05-16 | Тимур Владимирович Гришин | Тренажер для мышц стопы и голени |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113545755B (zh) | 2024-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gribble | The Star Excursion Balance Test as a Measurement Tool. | |
| Saini et al. | The vertical displacement of the center of mass during walking: a comparison of four measurement methods | |
| Allum et al. | Trunk sway measures of postural stability during clinical balance tests: effects of a unilateral vestibular deficit | |
| Baltzopoulos | Isokinetic dynamometry | |
| van Wegen et al. | Stability boundaries and lateral postural control in parkinson's disease | |
| Mengarelli et al. | Balance assessment during squatting exercise: A comparison between laboratory grade force plate and a commercial, low-cost device | |
| Haas et al. | Validity of weight distribution and sway measurements of the Balance Performance Monitor | |
| US20020077567A1 (en) | Non-invasive method and system of quantifying human postural stability | |
| Staab et al. | Accelerometer and gyroscope based gait analysis using spectral analysis of patients with osteoarthritis of the knee | |
| Janssen et al. | Sensitivity of accelerometry to assess balance control during sit-to-stand movement | |
| Purcell et al. | Use of accelerometers for detecting foot-ground contact time during running | |
| Oksa et al. | EMG‐activity and muscular performance of lower leg during stretch‐shortening cycle after cooling | |
| CN109984747A (zh) | 跌倒风险综合评估仪 | |
| Kejonen et al. | Reliability and validity of standing balance measurements with a motion analysis system | |
| Ruggiero et al. | Validity and reliability of two field-based leg stiffness devices: implications for practical use | |
| Mizrahi et al. | Bi-lateral reactive force patterns in postural sway activity of normal subjects | |
| Finni et al. | Two methods for estimating tendinous tissue elongation during human movement | |
| CN113545755A (zh) | 一种四向两维踝关节综合反应时测量方法及系统 | |
| Lemoyne et al. | Evaluation of a wireless three dimensional MEMS accelerometer reflex quantification device using an artificial reflex system | |
| Pamukoff et al. | The myotonometer: not a valid measurement tool for active hamstring musculotendinous stiffness | |
| Ranavolo et al. | Comparison between kinematic and kinetic methods for computing the vertical displacement of the center of mass during human hopping at different frequencies | |
| Brodt et al. | An instrumented footbar for evaluating external forces in Pilates | |
| Oliveira et al. | Maximal isokinetic peak torque and EMG activity determined by shorter ranges of motion | |
| Xue | QT interval measurement: What can we really expect? | |
| US5913831A (en) | Method for testing reflexes using electrocardiograph |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240409 Address after: 455000 No. 436, Xiange Avenue, development zone, Anyang City, Henan Province Applicant after: ANYANG NORMAL University Country or region after: China Address before: 455000 Anyang Institute of technology, Wenfeng District, Anyang City, Henan Province Applicant before: ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY Country or region before: China |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |