[發(fā)明專利]一種輔助診斷腦性癱瘓的嬰幼兒膝爬運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110496536.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN113197570B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李嘉宇;付子杰;肖鴻浩;吳小鷹;侯文生;張麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/11
• 分類號(hào): A61B5/11
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種輔助診斷腦性癱瘓的嬰幼兒膝爬運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析系統(tǒng)，屬于醫(yī)學(xué)測(cè)量領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)姿態(tài)子參數(shù)計(jì)算模塊、子參數(shù)分析模塊和用戶圖形界面模塊；在嬰幼兒早期爬行階段對(duì)運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，輔助醫(yī)生做出嬰幼兒腦癱與否的診斷。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：(1)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源于三維步態(tài)分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集過程對(duì)嬰幼兒負(fù)擔(dān)較小，較為安全有效。(2)系統(tǒng)操作清晰，方便醫(yī)生調(diào)用數(shù)據(jù)，進(jìn)行查看、增補(bǔ)、修改、數(shù)據(jù)對(duì)比等操作。(3)系統(tǒng)分析參數(shù)采用的算法基于運(yùn)動(dòng)學(xué)和醫(yī)學(xué)原理，提高診斷的準(zhǔn)確性與可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，涉及一種輔助診斷腦性癱瘓的嬰幼兒膝爬運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)

腦性癱瘓(CerebralPalsy,CP)是一種由于圍產(chǎn)期各種非進(jìn)行性因素所導(dǎo)致的一種腦功能損傷綜合，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)障礙及姿勢(shì)異常，目前尚無根治該病的有效方法，后期的康復(fù)療效在很大程度上取決于對(duì)腦癱性運(yùn)動(dòng)功能的早期客觀評(píng)價(jià)，并以此開展的早期干預(yù)和早期治療。

目前對(duì)于嬰幼兒腦癱的早期診斷，主要依靠GMFM粗大運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估表、頭顱影像學(xué)(如核磁共振、CT或B超的異常)、表面肌電信號(hào)sEMG、步態(tài)運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)分析等，結(jié)合醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)，得出腦癱的診斷結(jié)果。

采用以上方案，一般在幼兒三歲后確診腦癱，從而延誤腦癱的早期干預(yù)治療。此外，肌電信號(hào)檢測(cè)信噪比低，干擾排除難；GMFM量表判斷精確度不夠，且依賴人的主觀判斷；考慮到輻射等因素，頭顱影像學(xué)不適宜用于嬰幼兒檢測(cè)。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了基于三維步態(tài)分析系統(tǒng)的嬰幼兒膝爬運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析系統(tǒng)，幫助醫(yī)生輔助診斷腦癱。

嬰兒的爬行運(yùn)動(dòng)是所有粗大動(dòng)作發(fā)展的基礎(chǔ)，是嬰兒的成長(zhǎng)過程中必不可少的階段，一般在嬰兒期的7-9月。因此通過分析嬰幼兒爬行姿態(tài)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，可以較早地客觀評(píng)價(jià)其運(yùn)動(dòng)功能，反映其神經(jīng)發(fā)育情況，對(duì)運(yùn)動(dòng)功能發(fā)育遲緩的嬰幼兒做到早發(fā)現(xiàn)早治療，有利于促進(jìn)其運(yùn)動(dòng)功能的康復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種輔助診斷腦性癱瘓的嬰幼兒膝爬運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析系統(tǒng)。在嬰幼兒早期的爬行階段對(duì)運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，輔助醫(yī)生做出嬰兒腦癱與否的診斷。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種輔助診斷腦性癱瘓的嬰幼兒膝爬運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)姿態(tài)子參數(shù)計(jì)算模塊、子參數(shù)分析模塊和用戶圖形界面模塊；

(1)所述運(yùn)動(dòng)姿態(tài)子參數(shù)計(jì)算模塊從嬰兒爬行姿態(tài)原始數(shù)據(jù)中提取8種子參數(shù)：對(duì)側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性參數(shù)、同側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性參數(shù)、關(guān)節(jié)抬升保守性參數(shù)、關(guān)節(jié)屈伸保守性參數(shù)、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性參數(shù)、運(yùn)動(dòng)流暢性參數(shù)、運(yùn)動(dòng)平滑性參數(shù)和運(yùn)動(dòng)平衡性參數(shù)；

所述對(duì)側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性參數(shù)ICoo為：

設(shè)n為一份運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)中運(yùn)動(dòng)周期的計(jì)數(shù)值。

其中，k為周期總數(shù)；SP_n為第n個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中單步運(yùn)動(dòng)中某側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)的速度平方值大于3(m/s)²的時(shí)間長(zhǎng)度；ID_n為第n個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的特征延遲時(shí)間，具體而言是擺動(dòng)相開始時(shí)刻到對(duì)側(cè)下肢運(yùn)動(dòng)速度平方極大值時(shí)刻的時(shí)間長(zhǎng)度；

同側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性參數(shù)CCoo為：

設(shè)n為一份運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)中運(yùn)動(dòng)周期的計(jì)數(shù)值。

其中，k為周期數(shù)；SP_n為第n個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中單步運(yùn)動(dòng)中某側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)的速度平方值大于3(m/s)²的時(shí)間長(zhǎng)度；CD_n為第n個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的特征延遲時(shí)間，具體而言是擺動(dòng)相開始時(shí)刻到同側(cè)下肢運(yùn)動(dòng)速度平方極大值時(shí)刻的時(shí)間長(zhǎng)度；

關(guān)節(jié)抬升保守性參數(shù)LCon定義為：