[發明專利]一種生物電信號和脊柱活動度檢測方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 202110402420.2
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113080944A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 朱志斌;唐強;孫宇慶;劉穎;吳靜曄;郎昭;王紅偉;陳國宇
• 申請（專利權）人: 朱志斌
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/389;A61B5/22;A61B5/00
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 史光偉;張迎新

本發明公開了一種生物電信號和脊柱活動度檢測方法、裝置和系統，所述檢測方法包括：采集待測者背部肌群的生物電信號數據并進行處理；獲取待測者脊柱運動狀態數據；最后基于待測者的背部肌群生物電信號數據和脊柱運動狀態數據，對待測者的背部肌力和脊柱活動度進行解算和分析，得到待測者的脊柱活動度數據，同時得到待測者的背部肌力數據。本發明的生物電信號和脊柱活動度檢測方法可以實現對待測者背部肌力和脊柱狀態的動態實時監測，可應用于老年人脊柱退變畸形狀態檢測及預防治療，還可以用于體育科學和康復治療；同時本發明還公開了采用該方法的裝置和系統。

技術領域

本發明屬于人體健康檢測領域，特別涉及一種生物電信號和脊柱活動度檢測方法、裝置和系統。

背景技術

隨著年齡增長，老年人的脊柱會發生退化現象，脊柱畸形會因為后背肌肉的萎縮和脂肪化而加速進展，脊柱畸形會造成脊柱活動度變化，對老年人脊柱畸形退變進行早期測評，可以盡早發現老年人退變畸形的狀態，并且盡早的進行康復干預，能減緩甚至阻止畸形的進一步進展。

然而，目前針對老年人脊柱退變畸形狀態的測評主要依靠臨床醫生，尤其是骨科醫生詢問病情來完成，測評的方法也比較單一，依靠影像學技術，包括X光片、CT和核磁共振檢查，檢查有輻射或費用昂貴，而且均是靜態的檢測方法，不能反映脊柱的動態變化。

準確的測量軀干肌肉力量及肌肉耐力對于老年病人矢狀位平衡的維持及預防治療意義重大；肌肉力量及肌肉耐力可以通過電信號反饋儀器獲得，傳統的肌電圖獲取方法是將針電極插進肌肉組織里面采集，這種方法具有創傷性并且不能劇烈運動；此外，我國目前的采集表面肌電的儀器存在不便攜帶、影響活動、容易受到線的干擾，同時數據不能動態實時監測，缺少第三方提醒預警功能等問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種用于檢測脊柱健康狀況的裝置，能夠動態檢測人的背部肌力和脊柱活動度的狀況，從而得到待測者背部肌力和脊柱的健康狀況客觀評價。

本發明的一種生物電信號和脊柱活動度檢測方法，包括以下步驟：

采集待測者背部肌群的生物電信號數據；

對采集到的所述生物電信號數據進行處理；

獲取待測者脊柱運動狀態數據；

基于待測者背部肌群的所述生物電信號數據和脊柱運動狀態數據，對待測者的背部肌力和脊柱活動度進行解算和分析。

進一步的改進在于，所述的采集待測者背部肌群的生物電信號數據具體是采集待測者背部肌群的表面肌電信號。

進一步的改進在于，所述的對采集的生物電信號數據進行處理的過程具體包括：

將采集到的所述表面肌電信號進行差分放大；

將差分放大后表面肌電信號中的工頻干擾成分進行濾波處理；

消除基線漂移及抖動；

消除高頻噪聲；

對不同部位強弱各異的表面肌電信號進行自動增益控制處理。

進一步的改進在于，所述脊柱運動狀態數據包括運動加速度和運動角速度，所述獲取待測者脊柱運動狀態數據具體包括：

采集待測者脊柱彎曲過程中的運動加速度和運動角速度數據；

對采集到的運動加速度和運動角速度數據進行標定；

對標定后得到的運動加速度和運動角速度數據進行平滑濾波處理。

進一步的改進在于，所述的解算得到待測者的背部肌力和脊柱活動度的具體過程包括：

根據獲取的待測者的背部肌群生物電信號數據和脊柱運動狀態數據，建立待測者的人體脊柱肌肉骨骼生物力學模型；