[發明專利]一種步態分析系統中數據庫和標準化模型的建立方法

在審

• 申請號: 202010189116.X
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111178338A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李翔;李天驕
• 申請（專利權）人: 福建中醫藥大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G16H50/70
• 代理公司: 成都聚蓉眾享知識產權代理有限公司 51291
• 代理人: 劉艷均

本發明公開了一種步態分析系統中數據庫和標準化模型的建立方法，包括選擇若干名符合受試條件的受試者，通過三維動作捕捉系統獲取每名受試者的人體步態數據；去除缺損數據以及誤差數據，獲得有效的人體步態數據；將獲得的有效人體步態數據進行數據標準化處理；劃分步態周期，將每個步態周期的人體步態數據進行匹配建立標準數據庫，并采用標準數據庫模擬建立標準化模型。本發明以三維步態分析系統為技術平臺，收集預選健康受試者例如兒童步態時的運動學和運動生物力學相關數據，建立數據庫和標準化模型，能夠用于出生缺陷兒童異常步態的研究，同時本發明的方法能夠減少受試者之間存在的差異。

技術領域

本發明涉及到一種步態分析系統中數據庫和標準化模型的建立方法。

背景技術

對于人體來說，運動協調性是指在空間和時間上，身體不同部位或關節之間保持前后或相位相關的循環關系的能力。步態是一個復雜的循環過程，它包括許多關節之間的協調運動，步態的協調是通過中樞神經系統控制相關關節的運動， 減少關節運動自由度從而實現肢體的協調。健康人正常步態中，一個很高程度的運動協調性存在于相關肢體和關節中，而步態異常患者的運動協調性受到了破壞。

步態分析是生物力學的分支， 是對人體行走時的肢體和關節活動進行運動學觀察和動力學分析，提供一系列時間、幾何、力學等參數值和曲線，從而對人體步態功能做客觀、定量的評定。

三維步態分析系統是一個先進的功能評價技術，可以進行異常步態的分析，治療評價，手術方案確定和手術評價以及幫助矯形器的使用。相較于臨床測量和視覺步態分析，三維步態分析系統有更好的可靠性。很多實驗研究也證明臨床測量的準確性和客觀性都不及三維步態分析系統。此外，由于三維步態分析系統的可靠性和準確性，三維步態分析系統已經在科研中被作為一個評價的標準用以評價其他評估方法的可靠性和有效性。

三維步態分析系統這一分析工具通過對生物動力學、運動學、肌肉活動情況的客觀數據的分析，不受測試者經驗及主觀因素的影響，使得對兒童運動功能的評價相較于傳統的量表評價方法和視覺評價更具客觀性且更加全面，使得對兒童運動功能障礙的進一步的治療更具靶向性，能夠更準確的進行個體化治療，更好的改善兒童的運動功能。

目前在出生缺陷兒童的運動功能評估和康復治療中，異常步態的分析越來越受到重視，尤其是隨著三維步態分析系統量化與可視化分析的大量運用，可以更加準確地對患兒的神經系統和骨骼肌肉系統損傷進行診斷和評估，也能夠對由此造成的異常步態中運動學參數、動力學參數、時空參數等進行量化分析，對大體步態進行可視化分析，有助于步態重建和矯形。

文獻1：韋素媛. 實用步態數據庫的建立和步態特征提取與表征方法.