[發明專利]多模態生物信號同步檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201310559557.4
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103584919A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 肖波;樊建平;周永進;蘆祎
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 沈祖鋒;郝明琴

1.一種多模態生物信號同步檢測系統，包括實時同步采集多源信號的信號采集模塊及對所述多源信號進行融合處理和分析的信號處理模塊，所述信號采集模塊和所述信號處理模塊相連接，其特征在于，所述信號采集模塊包括采集超聲圖像的超聲圖像采集單元、采集生理學信號的生理信號采集單元及采集運動學信號的運動學信號采集單元，所述信號處理模塊采用多線程通信及時間戳的方法控制所述信號采集模塊實現所述超聲圖像、所述生理學信號及所述運動學信號的實時同步采集，所述信號處理模塊采用特征提取和統計學習方法對所述超聲圖像、所述生理學信號及所述運動學信號進行信號處理，并建立運動模型。

2.如權利要求1所述的多模態生物信號同步檢測系統，其特征在于，所述信號處理模塊對所述超聲圖像、所述生理學信號及所述運動學信號進行特征提取，獲得肌肉形態學參數、肌電參數及運動學參數。

3.如權利要求2所述的多模態生物信號同步檢測系統，其特征在于，所述超聲圖像經過視頻采集卡或數據接口進行數字化處理后傳送至所述信號處理單元，數字化處理時利用差分斑點追蹤法動態追蹤運動過程中的肌束的長度、利用霍夫變換計算羽狀角和肌肉厚度、以及利用組合多普勒的方法估計肌肉的收縮速度，獲得所述肌肉形態學參數。

4.如權利要求2所述的多模態生物信號同步檢測系統，其特征在于，所述生理學信號包括肌電信號，所述肌電信號經過信號調理電路進行放大和濾波處理，獲得所述肌電參數，并通過數據采集卡傳送至所述信號處理單元。

5.如權利要求4所述的多模態生物信號同步檢測系統，其特征在于，所述信號調理電路采用兩級隔離放大并經過濾波處理來提取所述肌電信號。

6.如權利要求2所述的多模態生物信號同步檢測系統，其特征在于，所述運動學信號包括分別通過電角度計和足底壓力系統采集的關節角度值和足底壓力，所述關節角度值和所述足底壓力構成運動學參數，并通過數據采集卡傳輸至所述信號處理單元。

7.如權利要求1所述的多模態生物信號同步檢測系統，其特征在于，所述超聲圖像采集單元包括固定于待測部位的超聲探頭及便捷式超聲設備。

8.如權利要求1所述的多模態生物信號同步檢測系統，其特征在于，所述生理信號采集單元包括貼附于肌體表面的肌電電極及EMG采集器。

9.如權利要求1所述的多模態生物信號同步檢測系統，其特征在于，所述運動學信號采集單元包括貼附于關節處的電子角度計及設置于足底的足底壓力系統。

10.一種多模態生物信號同步檢測方法，其包括以下步驟：

S11、實時同步采集超聲圖像、生理學信號及運動學信號；

S13、對所述超聲圖像、所述生理學信號及所述運動學信號進行處理及特征提取，獲得肌電參數、肌肉形態學參數及運動學參數；

S15、對所述肌電參數、所述肌肉形態學參數及所述運動學參數進行統計學習，并建立運動模型。