[發(fā)明專(zhuān)利]一種生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)方法、裝置和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110402420.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113080944A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱志斌;唐強(qiáng);孫宇慶;劉穎;吳靜曄;郎昭;王紅偉;陳國(guó)宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 朱志斌
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/11
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/11;A61B5/389;A61B5/22;A61B5/00
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 史光偉;張迎新

1.一種生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集待測(cè)者背部肌群的生物電信號(hào)數(shù)據(jù)；

對(duì)采集到的所述生物電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

獲取待測(cè)者脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)；

基于待測(cè)者背部肌群的所述生物電信號(hào)數(shù)據(jù)和脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)待測(cè)者的背部肌力和脊柱活動(dòng)度進(jìn)行解算和分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)方法，其特征在于，所述的采集待測(cè)者背部肌群的生物電信號(hào)數(shù)據(jù)具體是采集待測(cè)者背部肌群的表面肌電信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)方法，其特征在于，所述的對(duì)采集的生物電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程具體包括：

將采集到的所述表面肌電信號(hào)進(jìn)行差分放大；

將差分放大后表面肌電信號(hào)中的工頻干擾成分進(jìn)行濾波處理；

消除基線(xiàn)漂移及抖動(dòng)；

消除高頻噪聲；

對(duì)不同部位強(qiáng)弱各異的表面肌電信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)增益控制處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)方法，其特征在于，所述脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括運(yùn)動(dòng)加速度和運(yùn)動(dòng)角速度，所述獲取待測(cè)者脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)具體包括：

采集待測(cè)者脊柱彎曲過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)加速度和運(yùn)動(dòng)角速度數(shù)據(jù)；

對(duì)采集到的運(yùn)動(dòng)加速度和運(yùn)動(dòng)角速度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定；

對(duì)標(biāo)定后得到的運(yùn)動(dòng)加速度和運(yùn)動(dòng)角速度數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑濾波處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)方法，其特征在于，所述的解算得到待測(cè)者的背部肌力和脊柱活動(dòng)度的具體過(guò)程包括：

根據(jù)獲取的待測(cè)者的背部肌群生物電信號(hào)數(shù)據(jù)和脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，建立待測(cè)者的人體脊柱肌肉骨骼生物力學(xué)模型；

對(duì)待測(cè)者的背部肌力大小進(jìn)行分析和解算，對(duì)待測(cè)者脊柱彎曲過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)幅度、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行分析和解算。

6.一種生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：

生物電信號(hào)采集模塊，用于采集待測(cè)者背部肌群的生物電信號(hào)數(shù)據(jù)并傳輸至生物電信號(hào)處理模塊；

生物電信號(hào)處理模塊，用于接收所述生物電信號(hào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，并將處理后的生物電信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至通訊模塊；

姿態(tài)感應(yīng)模塊，用于獲取待測(cè)者脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸至所述通訊模塊；

所述通訊模塊，用于將接收到的所述脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和生物電信號(hào)數(shù)據(jù)輸送至解算模塊；

所述解算模塊，用于接收所述脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和處理后的生物電信號(hào)，并對(duì)待測(cè)者的背部肌力和脊柱活動(dòng)度進(jìn)行解算和分析；

所述生物電信號(hào)采集模塊與所述生物電信號(hào)處理模塊通信連接，所述生物電信號(hào)處理模塊和所述姿態(tài)感應(yīng)模塊與所述通訊模塊通信連接；所述通訊模塊通信連接所述解算模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)裝置，其特征在于：所述生物電信號(hào)采集模塊采用氯化銀表面電極，采集的生物電信號(hào)為待測(cè)者背部肌群的表面肌電信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述生物電信號(hào)處理模塊包括依次通信連接的：

可變電壓增益差分放大器，用于將采集到的表面肌電信號(hào)進(jìn)行差分放大；

工頻陷波器，用于將差分放大后表面肌電信號(hào)中的工頻干擾成分進(jìn)行濾波處理；

常值漂移濾波器，用于消除基線(xiàn)漂移及抖動(dòng)；

高頻噪聲濾波器，用于消除高頻噪聲；

精細(xì)自動(dòng)增益控制器，用于對(duì)待測(cè)者背部肌群不同部位、強(qiáng)弱各異的表面肌電信號(hào)進(jìn)行處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)裝置，其特征在于：所述脊柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)具體包括待測(cè)者脊柱的運(yùn)動(dòng)加速度和運(yùn)動(dòng)角速度數(shù)據(jù)。

10.一種生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求6～9中任一項(xiàng)所述的生物電信號(hào)和脊柱活動(dòng)度檢測(cè)裝置。