[實用新型]基于磁傳感器檢測異常步態的疾病診斷系統

有效

• 申請號: 201620558427.8
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN206214099U
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 吳小玲;張可;李修寒;湯福南;李盈曦;魏天遠
• 申請（專利權）人: 南京醫科大學
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 高嬌陽

技術領域

本實用新型涉及生物醫學工程和疾病診斷領域，具體涉及一種使用磁傳感器檢測異常步態從而進行疾病診斷的系統。

背景技術

行走是中樞神經系統的終極目標，步態是其在生物力學水平上的體現。正常步態需要中樞神經系統、周圍神經系統及骨骼肌肉系統協調工作。而神經系統疾病和關節疾病都會導致異常步態。如腦卒中所致的偏癱步態、大腦彌漫性損害所致的剪刀步態和舞蹈步態、錐體外系病變如帕金森所致的慌張步態、小腦損害所致的鴨子步態等。如何對這些異常步態進行定量研究，發現異常點，進而評定異常步態，確定引起步態異常的確切病因，指導康復訓練，對疾病的診斷和康復具有重大意義。

目前，在疾病診斷過程中，異常步態一般通過醫護人員的目測進行疾病的診斷，但是造成步態異常的疾病種類繁多，目測法受主客觀因素影響往往不可靠，并且不能診斷一些不典型的異常步態或步態異常程度較輕的患者。所以異常步態需要通過系統進行精確的分析與對比，從而進行疾病的預警和診斷，為治療提供信息。

當前步態運動學分析系統是對異常步態進行檢測的主流，它以步長、步頻、步速、步行周期時相、步行中關節角度等作為分析參數，量化步態檢測結果。其關鍵技術在于高精度的三維人體運動檢測。主要分為四類：聲學式、光學式、機械式。聲學式運用超聲傳感技術接收人體佩戴的超聲波發生器發出的超聲波，確定發送器的方向和位置。該方法優點是成本較低，缺點是檢測延時較大，還要求無遮擋、無噪聲的環境。光學式檢測技術是將一些特制的標志或發光點貼在身體的關節、肘部、腕等關鍵部位，運用多臺高速攝像機同時拍攝，通過圖像處理獲取人體運動。該方法是目前步態運動學分析系統的主流方法，其優點是檢測精度高，檢測過程中沒有機械裝置限制。缺點是系統價格較貴，對于場地的光照要求高，且需要人工干預后處理過程。機械式運動檢測技術由剛性連桿和關節組成。人體運動引起機械關節的轉動，關節中的角度傳感器測的轉動角度的變化，通過剛性連桿坐標變換得出運動軌跡。優點是成本低，裝置定標簡單、精度高。缺點是剛性連桿束縛被測者的運動，對動作的限制大，無法完成一些激烈運動。

實用新型內容

針對以上問題本實用新型提供了一種能夠自動高效精確的對步態異常患者進行病因診斷的基于磁傳感器檢測異常步態的疾病診斷系統。該系統適用于醫院臨床診斷和體檢以及步態異常患者的日常監測。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種基于磁傳感器檢測異常步態的疾病診斷系統，包括磁傳感器陣列、行走臺和跑帶、下位機、無線傳輸模塊、上位機、機架、磁源。

在機架上設有行走臺和跑帶，在機架的一端設有下位機和無線傳輸模塊，磁傳感器陣列的設置在機架中部的左右兩側，所述無線傳輸模塊用于將下位機處理后的數字信號發送給上位機。

每個磁傳感器陣列由N個磁傳感器組成，其中N≥10；磁傳感器為等間距排列的一列；

所述的磁源為6個小磁體，6個小磁體分別放置在雙腿的髖關節，膝關節與踝關節處。

所述的基于磁傳感器檢測異常步態的疾病診斷系統，還包括扶手，扶手設置在磁傳感器陣列的上部或扶手通過支架直接設置在機架上。

通過磁傳感器陣列采集到背景技術中指出的步長、步頻、步速、步行周期時相、步行中關節角度等參數后量化步態檢測結果，從而實現病因診斷。

有益效果：本實用新型提出并研制的基于磁傳感器檢測異常步態的疾病診斷系統不僅能夠精確的診斷步態異常患者的病因，且適用于異常步態不典型的患者，表明步態異常的性質和程度。具有測量、診斷、顯示等功能，且結構簡單，診斷率高，成本低廉，使用方便。

附圖說明

圖1為本基于磁傳感器檢測異常步態的疾病診斷系統的結構示意圖。

圖2為本實用新型系統扶手的另一種設置方式的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實用新型提供了一種基于磁傳感器檢測異常步態的疾病診斷系統，包括磁傳感器陣列1、扶手2、行走臺和跑帶3、下位機4、無線傳輸模塊5、上位機6、機架8、磁源10。

在機架8上設有行走臺和跑帶3，在機架8的一端設有下位機4和無線傳輸模塊5，磁傳感器陣列1的設置在機架8中部的左右兩側，扶手2設置在磁傳感器陣列的上部，所述無線傳輸模塊5用于將下位機4處理后的數字信號發送給上位機6。

每個磁傳感器陣列1由N個磁傳感器組成，其中N≥10；磁傳感器為等間距排列的一列；

所述的磁源10為6個小磁體，6個小磁體分別放置在雙腿的髖關節，膝關節與踝關節處。