[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的智能康復(fù)護(hù)理設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211636729.9
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115862809A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜曉杰;杜春麗;吳言歌;汪盼;王麗
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院
• 主分類號: G16H20/30
• 分類號: G16H20/30;G16H50/20
• 代理公司: 安徽善安知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34200
• 代理人: 石家惠

1.一種基于大數(shù)據(jù)的智能康復(fù)護(hù)理設(shè)備，其特征在于，包括下肢康復(fù)訓(xùn)練模塊、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理模塊、下肢康復(fù)評估模塊、康復(fù)醫(yī)師服務(wù)終端、下肢康復(fù)云數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)挖掘模塊以及推薦單元，所述下肢康復(fù)訓(xùn)練模塊與所述數(shù)據(jù)采集單元相連，所述數(shù)據(jù)采集單元與所述數(shù)據(jù)處理模塊相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述下肢康復(fù)評估模塊相連，所述下肢康復(fù)評估模塊與所述康復(fù)醫(yī)師服務(wù)終端和所述下肢康復(fù)云數(shù)據(jù)庫相連，所述下肢康復(fù)云數(shù)據(jù)庫與所述數(shù)據(jù)挖掘模塊相連，所述數(shù)據(jù)挖掘模塊與所述推薦單元相連，所述推薦單元與所述下肢康復(fù)訓(xùn)練模塊相連，所述下肢康復(fù)評估模塊通過綜合訓(xùn)練評估指標(biāo)對患者的康復(fù)訓(xùn)練效果進(jìn)行評估，綜合訓(xùn)練評估指標(biāo)為骨盆運(yùn)動(dòng)評估指標(biāo)、足底力學(xué)評估指標(biāo)以及步態(tài)相位評估指標(biāo)的加權(quán)之和，骨盆運(yùn)動(dòng)評估指標(biāo)、足底力學(xué)評估指標(biāo)以及步態(tài)下肢評估指標(biāo)的權(quán)重分別為0.6、0.2和0.2，綜合訓(xùn)練評估指標(biāo)的評估公式為：

P_Z＝0.6P_pelvis+0.2P_feet+0.2P_tread；

式中：P_Z為綜合訓(xùn)練評估指標(biāo)，P_pelvis為骨盆運(yùn)動(dòng)評估指標(biāo)，P_feet為足底力學(xué)評估指標(biāo)，P_tread為步態(tài)下肢評估指標(biāo)；

所述下肢康復(fù)評估模塊對綜合訓(xùn)練評估指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和正則化，再將處理完的數(shù)據(jù)作為自變量代入函數(shù)利用函數(shù)值分類評估綜合訓(xùn)練評估指標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的智能康復(fù)護(hù)理設(shè)備，其特征在于，所述下肢康復(fù)評估模塊中，骨盆運(yùn)動(dòng)評估指標(biāo)與骨盆傾斜角改變量、骨盆俯仰角改變量以及骨盆旋轉(zhuǎn)角改變量正相關(guān)，骨盆運(yùn)動(dòng)評估指標(biāo)的評估公式為：

式中：A為幅值調(diào)整系數(shù)，B為數(shù)值調(diào)整參量，由經(jīng)驗(yàn)獲得，Δα為骨盆傾斜角改變量，Δβ為骨盆俯仰角改變量，Δγ記為骨盆旋轉(zhuǎn)角改變量；

足底力學(xué)評估指標(biāo)與足底最大力正相關(guān)，與足底面積負(fù)相關(guān)，與足底壓力分布指數(shù)負(fù)相關(guān)，足底力學(xué)評估指標(biāo)的評估公式為：

式中：F_max為足底最大力，S記為足底面積，I_fb記為足底壓力分布指數(shù)；

其中，足底壓力分布指數(shù)與足底壓力的數(shù)值范圍負(fù)相關(guān)，與最大足底壓力所占的面積正相關(guān)，足底壓力分布指數(shù)的公式為：

式中：F_min為足底最小壓力，S_mf為最大足底壓力所占面積；

步態(tài)下肢評估指標(biāo)與完成五組步態(tài)訓(xùn)練周期的平均時(shí)長負(fù)相關(guān)，與步態(tài)下脛骨前肌、腓腸肌、外側(cè)肌以及股二頭肌的表面肌電信號幅值正相關(guān)，步態(tài)下肢評估指標(biāo)的評估公式為：

/

式中：i為步態(tài)訓(xùn)練的序號，T_i為第i次完成步態(tài)訓(xùn)練需要的周期時(shí)長，H_tam為步態(tài)下脛骨前肌的表面肌電信號幅值，H_gm為腓腸肌的表面肌電信號幅值，H_lm為外側(cè)肌的表面肌電信號幅值，H_bf為股二頭肌的表面肌電信號幅值。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的智能康復(fù)護(hù)理設(shè)備，其特征在于，所述下肢康復(fù)訓(xùn)練模塊用于輔助完成下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙的患者完成步態(tài)訓(xùn)練，步態(tài)訓(xùn)練包括支撐時(shí)相訓(xùn)練和擺動(dòng)時(shí)相訓(xùn)練，所述下肢康復(fù)訓(xùn)練模塊上安裝有用于測量骨盆傾斜角改變量、骨盆俯仰角改變量以及骨盆旋轉(zhuǎn)角改變量的微姿態(tài)傳感器，所述下肢康復(fù)訓(xùn)練模塊還設(shè)有用于測量足底壓力、足底面積、足底最大力所占面積的壓力傳感器以及與所述壓力傳感器相連的數(shù)值解析模塊，所述下肢康復(fù)訓(xùn)練模塊還設(shè)有用于測量步態(tài)下脛骨前肌、腓腸肌、外側(cè)肌以及股二頭肌的表面肌電信號幅值的電極片以及用于計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器，所述電極片連接有信號預(yù)處理模塊，所述信號預(yù)處理模塊連接有特征提取模塊。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的智能康復(fù)護(hù)理設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集所述下肢康復(fù)訓(xùn)練模塊采集的步態(tài)訓(xùn)練參數(shù)，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于剔除數(shù)據(jù)中的異常值以及離群點(diǎn)。