[發明專利]適用于不同個體的下肢康復方案設計方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 202211540841.2
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115985508A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 王峰;佘錦華;趙娟;吳昊;王赫;敖小虎
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G16H50/70
• 分類號: G16H50/70;G06F18/2413;G06F18/211;G06F18/214;G06N3/0464;A61B5/0205;A61B5/389;A61B5/11;A61B5/22
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 徐歡

1.一種適用于不同個體的下肢康復方案設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集受試者的多源信息并進行預處理，所述多源信息包括：表面肌電信號、心率、血壓、運動速度、運動加速度、關節活動度、肌力和肌張力；

基于對稱雙線性模型提取多源信息中的運動相關因子，并從運動相關因子中提取個體無關特征；

對多種個體無關特征進行特征評估，根據評估結果選擇目標特征；

將目標特征輸入到卷積神經網絡中進行訓練，訓練完成后得到下肢康復方案設計模型，基于下肢康復方案設計模型獲取不同受試者的下肢康復方案。

2.根據權利要求1所述的下肢康復方案設計方法，其特征在于，所述基于對稱雙線性模型提取多源信息中的運動相關因子，并從運動相關因子中提取個體無關特征的步驟，包括：

設多源信息D＝{D₁,D₂,…,D_n}共有n類信息，每類信息D_p∈R^K(p＝1,2,…N)有K維，每類信息的K值各不相同；

利用對稱雙線性模型對第p類信息進行建模，得到第p類信息的模型如下：

式中：X∈R^I為運動相關因子；Y∈R^J為個體相關因子；X和Y均為正交矩陣，即XX^T＝I(YY^T＝I)，I為單位矩陣；W_p∈R^I×J為(X,Y)→D_p的映射矩陣；x_i為第i個運動相關因子列向量；y_i為第j個個體相關因子列向量；w_ij為W_p中的元素；

讓S個處在不同康復階段的受試者進行第c(c＝1,2,…C)個康復訓練方案，并采集訓練時的數據；

計算目標函數，獲取目標函數E的值最小時對應的X,W_p,Y；

讓新受試者根據指示完成特定訓練，獲得一組與的值，為在該特定訓練下采集的多源信息，為新受試者在該特定訓練下的運動相關因子；

根據和W_p計算得到新受試者的個體相關因子Y_new；之后進行常規訓練時，獲得常規訓練下的多源數據D_pnew；根據D_pnew、W_p和Y_new計算得到該新受試者在該常規訓練下的運動相關因子X_new，獲得各個信息的運動相關因子后，對X_new進行特征提取，得到多個個體無關特征。

3.根據權利要求2所述的下肢康復方案設計方法，其特征在于，所述目標函數的計算公式如下：

式中：X_c為與第c個康復方案相關的運動相關因子；Y_s為與第s個受試者相關的個體相關因子。