[發明專利]慢性腰痛患者肌肉活動狀態判斷方法及系統

在審

• 申請號: 201710380767.5
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107137080A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 杜文靜;李慧慧;王磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B5/0488
• 分類號: A61B5/0488;A61B5/00
• 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: 趙勍毅

技術領域

本發明涉及一種慢性腰痛患者肌肉活動狀態判斷方法及系統。

背景技術

腰痛，是指一組以下背、腰骶、臀部疼痛和不適為主要癥狀的疼痛綜合癥。腰痛不是一種疾病，也不是一種病理診斷，而是一種臨床綜合癥。根據腰痛的持續時間分為：急性腰痛、亞急性腰痛和慢性腰痛(chronic low back pain，CLBP)。慢性腰痛是指疼痛持續時間超過3個月。根據流行病學調查研究表明，慢性腰痛是僅次于上呼吸道感染的常見疾病，其終身流行率可高達60％-90％，易發人群年齡介于35-55歲，其中慢性非特異性腰痛占臨床腰痛就診患者的85％-90％。易患人群主要包括，汽車司機、伏安工作人群、手術醫生、護士、重體力勞動者和職業運動員等。患者中40％的人有意減少活動量，20％的人日常生活明顯受限，5％的患者日常生活活動嚴重受限。慢性腰痛也是西方國家人群致殘的一個主要原因。據報道，美國的患病率為10.2％，澳大利亞的患病率為10％，歐洲患病率為5.9％-23％。而我國腰痛患者認識已經超過2億，且多年以來一直呈上升趨勢。慢性腰痛已經成為引起功能障礙，致殘務工，增加社會經濟負擔和影響人們日常生活質量的重要原因。導致腰痛的因素很多，包括個人、職業、心里等因素。越來越多的基礎和臨床醫學發現，雖然慢性腰痛的治病因素很多，病理機制也很復雜，但是各種原因的導致都與慢性腰痛腰椎穩定性有一定的關系。而影響腰椎穩定性主要由腰椎穩定肌決定。腰椎穩定肌是分布于腰椎局部和軀干整體部位的具有維持腰椎穩定性和實現腰椎保護的肌群，其中腰椎多裂肌和腹外斜肌起主要的穩定作用。因此，及時的了解腰椎穩定肌肉的功能狀態，不僅能有效的幫助腰痛患者進行腰椎間盤突出癥的預防，而且能幫助醫生通過穩定肌的活動狀態對患者的康復效果進行評估。

國內外研究學者最初采用針電極插入肌肉檢測肌電圖，其干擾小，定位性好，易識別，但是由于它是一種有創的檢測方法，患者不易接受，使得該應用受到一定限制。經過長期的探究，人們發現表面肌電信號同樣可以采集到肌肉的運動信息，由于表面肌電信號是一種無創的檢測方法，是通過肌肉表面粘貼的電極片記錄下來神經肌肉活動時發放的生物電信號，操作簡單，病人易接受，因此表面肌電信號在臨床醫學、生物醫學工程界得到了廣泛的應用。與針電極檢測相比，表面肌電信號的應用還處于發展階段。它與神經肌肉的基礎研究緊密相關，神經肌肉的生理學研究為肌電信號的應用提供了堅實的基礎，而表面肌電信號的檢測為神經肌肉的研究提供了較好的檢測方法。

慢性腰痛患者，肌肉萎縮、收縮力量降低、耐力下降等均可以引起腰部脊柱穩定性下降，造成椎間小關節活動紊亂，骨關節炎，周圍韌帶以及椎間盤損傷從而引起腰痛。以上機制的設計的重要概念，即腰椎穩定性，而肌肉起維持腰椎穩定性的80％以上的作用。因此腰部肌肉功能評價無論是對與慢性腰痛患者的診斷，還是療效評價都具體有十分重要的應用價值。

慢性腰痛患者大部分存在腰部穩定功能喪失或出現障礙等現象，主要原因是腰肌穩定破壞，引起軀干活動過程中腰椎小關節紊亂和骨關節炎、局部肌肉痙攣、周圍韌帶以及椎間盤損傷。而維持腰椎穩定性的穩定肌起主導作用，穩定肌的功能決定著腰椎穩定性的高低。在正常的生理條件下，腰椎穩定肌往往在各種外力干擾條件下維持腰椎穩定性和保護腰椎生理功能。肌肉水平下降被認為是造成慢性腰痛的初始原因。雖然目前，有很多方式比如X光線，CT或者MRI等對患者的腰椎進行診斷，但是患者的腰部肌肉功能如何卻很難評估出。早期臨床和康復醫學對腰部肌肉的功能評價，一般采用等長、等張和等速耐力測試，這些使用通常要求患者腰背部進行相應的運動負荷病以最大持續時間或活動次數來評價。雖然這些方法有時可以對患者的肌肉功能進行評價，但是受患者主觀努力程度和不適耐受性的影響，使得結果存在很大的不確定性和主觀性，而缺乏詳細客觀的評估肌肉的系統裝置，很多時候為了了解腰部肌肉的真實功能狀態會讓患者進行最大自主收縮運動，這樣很可能會引起患者腰部的二次傷害。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種慢性腰痛患者肌肉活動狀態判斷方法及系統。

本發明提供一種慢性腰痛患者肌肉活動狀態判斷方法，該方法包括如下步驟：a.采集測試者的多裂肌肌電信號；b.對采集的肌電信號進行預處理；c.對上述預處理后的肌電信號進行小波包分解，提取低頻段信號采用小波包進行信號重構；d.對分解和重構后的肌電信號進行特征提取；及e.根據特征提取后的肌電信號進行肌肉活動狀態判斷。