[發明專利]一種醫用膝關節康復護理系統及信息處理方法

在審

• 申請號: 201910296859.4
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110200648A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 田昕
• 申請（專利權）人: 田昕
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于膝關節康復護理技術領域，公開了一種醫用膝關節康復護理系統及信息處理方法，利用醫用X光透視儀采集膝關節圖像數據；利用傳感器采集膝關節運動次數、伸張曲度、肌力數據信息；通過圖像增強模塊利用圖像處理軟件對采集的膝關節圖像進行增強處理；通過運動定時模塊利用定時器設定膝關節康復運動時間；通過按摩模塊利用按摩器對康復運動后的膝關節進行按摩操作；通過評估模塊利用評估程序根據采集的數據對膝關節康復進行評估；通過顯示模塊利用顯示器顯示采集的膝關節圖像、膝關節運動相關數據及康復評估結果。本發明評估結果更為客觀，操作簡單方便，易于重復實現且結果穩定，提高膝關節康復效果。

技術領域

本發明屬于膝關節康復護理技術領域，尤其涉及一種醫用膝關節康復護理系統及信息處理方法。

背景技術

膝關節由股骨下端、脛骨上端和髕骨構成，是人體最大最復雜的關節；膝骨關節炎是最常見的骨骼肌肉疾病，也是中老年人致殘的主要原因，85％全膝關節置換是由于膝骨關節炎。全膝關節置換常見的難題之一是骨缺損的處理，骨缺損位置可發生于脛骨、股骨及髕骨，多見于脛骨平臺骨缺損，股骨遠端骨缺損較脛骨骨缺損的發生率低，但股骨遠端骨缺損可增加膝關節的屈伸間隙，尤其是屈曲間隙。初次全膝關節置換骨缺損原因主要包括脛骨平臺的磨損、骨壞死、髁發育不全、創傷、炎癥反應等；全膝關節置換骨翻修術缺損的原因主要包括關節炎性、成角畸形、缺血性壞死、應力遮擋、脛骨高位截骨術史或全膝關節置換手術史及假體取出操作不當，或見于感染關節置換，第一期的清創階段。全膝關節置換術中亦可發生骨缺損，尤其多見于全膝關節置換翻修術中，原因包括截骨過多、感染、翻修術中取出假體不當造成。術者需要合理地處理骨缺損，準確地安放假體和建立牢固的骨-假體接觸界面，為假體提供足夠的支撐而獲得滿意的手術效果。然而，現有膝關節康復護理系統采集膝關節圖像時，圖像清晰度差，影響觀測；同時，不能提供對膝關節運動評估，影響膝關節康復效果。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

現有膝關節康復護理系統采集膝關節圖像時，圖像清晰度差，影響觀測；同時，不能提供對膝關節運動評估，影響膝關節康復效果。

而且現有技術中，沒有利用深度學習技術對X光圖像進行分析，不能夠對各種圖片都有很好的適應性，魯棒性差；圖像清晰度差。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種醫用膝關節康復護理系統及信息處理方法。

本發明是這樣實現的，一種醫用膝關節康復護理系統的信息處理方法包括：

步驟一，通過膝關節圖像采集模塊利用醫用X光透視儀采集膝關節圖像數據；搜集多幅膝關節彩色高分辨率自然圖像；將高分辨率自然圖像從紅、綠、藍RGB顏色空間轉換到亮度、藍色色度、紅色色度YCbCr顏色空間；收集膝關節圖像所有亮度圖像作為高分辨率訓練圖像集其中表示第p幅高分辨率亮度圖像，n表示圖像的數量；

通過運動數據采集模塊利用傳感器采集膝關節運動次數、伸張曲度、肌力數據信息；

步驟二，中央控制模塊通過圖像增強模塊利用圖像處理軟件對采集的膝關節圖像進行增強處理；構建訓練深度神經網絡，并訓練得到相應的網絡模型；將X光圖像數據輸入到訓練好的深度神經網絡中，得到相應的增益圖像的參數矩陣；將得到的增益圖像的參數矩陣與原X光圖像進行數據處理；輸出數據處理后的X光圖像；

通過運動定時模塊利用定時器設定膝關節康復運動時間；通過按摩模塊利用按摩器對康復運動后的膝關節進行按摩操作；

步驟三，通過評估模塊利用評估程序根據采集的數據對膝關節康復進行評估；構建一評估模型，所述評估模型至少包括用以判斷運動角度差值的第一角度差閾值、第二角度差閾值和用以判斷前后位移值的前后位移差閾值ε，以及根據各閾值而定的評估分級結果；