[發(fā)明專利]用于測量頸椎活動度的測量裝置及方法

在審

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• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111297372A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 馬壯;胥鑫;劉釗
• 申請（專利權(quán)）人: 成都翡銘科技有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/00;G06F3/01;G06T19/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 許馳

本發(fā)明公開了用于測量頸椎活動度的測量裝置及方法，涉及頸椎活動度測量領域，裝置包括采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、顯示單元和語音單元，采集單元為虛擬現(xiàn)實設備和光學動作捕捉設備，方法包括S1穿戴VR設備位于光學動作捕捉設備的采集區(qū)，S2構(gòu)建虛擬場景展示給測量者，S3進行頭部運動，采集實時數(shù)據(jù)，S4、實時數(shù)據(jù)進行處理，得到頸椎活動度；通過虛擬現(xiàn)實設備和光學動作捕捉設備對測量者的頭部數(shù)據(jù)和軀干關節(jié)點數(shù)據(jù)進行測量，得到測量者的頸椎活動度，提高頸椎活動度的準確性，避免測量者由于不自覺的身體旋轉(zhuǎn)而對頸椎活動度的結(jié)果造成影響，同時測量者可以在本發(fā)明的幫助下獨自完成整個測量，減少專業(yè)治療師的依賴性，減低患者測量過程中的不適感。

技術領域

本發(fā)明涉及頸椎活動度測量領域，尤其涉及一種用于測量頸椎活動度的測量裝置及方法。

背景技術

虛擬現(xiàn)實技術是一種創(chuàng)建和模擬3D虛擬仿真世界，其基本實現(xiàn)方式是計算機模擬虛擬環(huán)境從而給人以環(huán)境沉浸感，在頸椎康復領域，治療師首先需要對患者進行病情診斷評估，傳統(tǒng)的頸椎病情評估需要治療師測量患者的頸椎關節(jié)活動度、本體感覺定位差距，并且口頭詢問評估過程中的疼痛情況，目前傳統(tǒng)的頸部關節(jié)活動度測量方式有兩種：(1)使用量角器在患者頭部幾個固定的關節(jié)點進行活動角度的測量，然后人工查看和記錄量角器上的度數(shù)。存在以下缺點：耗時長；測量技術完全依靠治療師的經(jīng)驗，測量結(jié)果參差不齊；測量過程中容易因為手法、抖動、人工閱讀等原因引起測量的誤差；(2)采用雙傾角器，一個用于關節(jié)點0度定位，一個用于頸椎轉(zhuǎn)動以后定位并測量度數(shù)，雖然采用電子設備測量增加了角度計算的準確性，但是測量還是需要經(jīng)驗豐富的治療師才能保障準確，耗時耗力的問題一樣未解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題設計了一種用于測量頸椎活動度的測量裝置及方法。

本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的：

用于測量頸椎活動度的裝置，包括：

用于采集測量者身體實時數(shù)據(jù)的采集單元；

數(shù)據(jù)處理單元，用于對采集的身體實時數(shù)據(jù)進行處理和虛擬場景構(gòu)建，采集單元的信號端與數(shù)據(jù)處理單元的信號端連接；

用于向測量者顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果和虛擬場景提示的顯示單元，顯示單元的信號端與數(shù)據(jù)處理單元的信號端連接；

用于語音提示測量者的語音單元，語音單元的信號端與數(shù)據(jù)處理單元的信號端連接。

進一步地，采集單元包括用于采集頭部數(shù)據(jù)的第一采集模塊和用于采集軀干關節(jié)點數(shù)據(jù)的第二采集模塊。

進一步地，第一采集模塊為具有六軸陀螺儀傳感器的虛擬現(xiàn)實設備，第二采集模塊為光學動作捕捉設備。

進一步地，虛擬現(xiàn)實設備為VR眼鏡。

測量頸椎活動度的方法，包括：

S1、測量者將VR設備穿戴在頭部，并位于光學動作捕捉設備的數(shù)據(jù)采集區(qū)域內(nèi)；

S2、利用數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)建一個虛擬場景并通過VR設備展示在測量者眼前；

S3、測量者根據(jù)虛擬場景的指示和語音單元的語音提示進行頭部運動；

S4、VR設備采集測量者的頭部運動最大限度時的頭部數(shù)據(jù)，光學動作捕捉設備同一時間采集對應的測量者的軀干關節(jié)點數(shù)據(jù)，VR設備和光學動作捕捉設備將采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；

S5、數(shù)據(jù)處理單元對頭部數(shù)據(jù)和軀干關節(jié)點數(shù)據(jù)進行糾錯過濾處理，得到測量者的頸椎活動度，并通過VR設備將數(shù)據(jù)處理結(jié)果展示在測量者眼前。

進一步地，在S3中，測量者的頭部運動包括左屈、右屈、左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn)、前屈、后伸。

進一步地，在S3中，測量者的每種頭部運動至少為2次。