本實用新型涉及生物醫(yī)學(xué)工程和疾病診斷領(lǐng)域,具體涉及一種使用磁傳感器檢測異常步態(tài)從而進(jìn)行疾病診斷的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
行走是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的終極目標(biāo),步態(tài)是其在生物力學(xué)水平上的體現(xiàn)。正常步態(tài)需要中樞神經(jīng)系統(tǒng)、周圍神經(jīng)系統(tǒng)及骨骼肌肉系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。而神經(jīng)系統(tǒng)疾病和關(guān)節(jié)疾病都會導(dǎo)致異常步態(tài)。如腦卒中所致的偏癱步態(tài)、大腦彌漫性損害所致的剪刀步態(tài)和舞蹈步態(tài)、錐體外系病變?nèi)缗两鹕碌幕艔埐綉B(tài)、小腦損害所致的鴨子步態(tài)等。如何對這些異常步態(tài)進(jìn)行定量研究,發(fā)現(xiàn)異常點,進(jìn)而評定異常步態(tài),確定引起步態(tài)異常的確切病因,指導(dǎo)康復(fù)訓(xùn)練,對疾病的診斷和康復(fù)具有重大意義。
目前,在疾病診斷過程中,異常步態(tài)一般通過醫(yī)護(hù)人員的目測進(jìn)行疾病的診斷,但是造成步態(tài)異常的疾病種類繁多,目測法受主客觀因素影響往往不可靠,并且不能診斷一些不典型的異常步態(tài)或步態(tài)異常程度較輕的患者。所以異常步態(tài)需要通過系統(tǒng)進(jìn)行精確的分析與對比,從而進(jìn)行疾病的預(yù)警和診斷,為治療提供信息。
當(dāng)前步態(tài)運動學(xué)分析系統(tǒng)是對異常步態(tài)進(jìn)行檢測的主流,它以步長、步頻、步速、步行周期時相、步行中關(guān)節(jié)角度等作為分析參數(shù),量化步態(tài)檢測結(jié)果。其關(guān)鍵技術(shù)在于高精度的三維人體運動檢測。主要分為四類:聲學(xué)式、光學(xué)式、機(jī)械式。聲學(xué)式運用超聲傳感技術(shù)接收人體佩戴的超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波,確定發(fā)送器的方向和位置。該方法優(yōu)點是成本較低,缺點是檢測延時較大,還要求無遮擋、無噪聲的環(huán)境。光學(xué)式檢測技術(shù)是將一些特制的標(biāo)志或發(fā)光點貼在身體的關(guān)節(jié)、肘部、腕等關(guān)鍵部位,運用多臺高速攝像機(jī)同時拍攝,通過圖像處理獲取人體運動。該方法是目前步態(tài)運動學(xué)分析系統(tǒng)的主流方法,其優(yōu)點是檢測精度高,檢測過程中沒有機(jī)械裝置限制。缺點是系統(tǒng)價格較貴,對于場地的光照要求高,且需要人工干預(yù)后處理過程。機(jī)械式運動檢測技術(shù)由剛性連桿和關(guān)節(jié)組成。人體運動引起機(jī)械關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動,關(guān)節(jié)中的角度傳感器測的轉(zhuǎn)動角度的變化,通過剛性連桿坐標(biāo)變換得出運動軌跡。優(yōu)點是成本低,裝置定標(biāo)簡單、精度高。缺點是剛性連桿束縛被測者的運動,對動作的限制大,無法完成一些激烈運動。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對以上問題本實用新型提供了一種能夠自動高效精確的對步態(tài)異?;颊哌M(jìn)行病因診斷的基于磁傳感器檢測異常步態(tài)的疾病診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于醫(yī)院臨床診斷和體檢以及步態(tài)異?;颊叩娜粘1O(jiān)測。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種基于磁傳感器檢測異常步態(tài)的疾病診斷系統(tǒng),包括磁傳感器陣列、行走臺和跑帶、下位機(jī)、無線傳輸模塊、上位機(jī)、機(jī)架、磁源。
在機(jī)架上設(shè)有行走臺和跑帶,在機(jī)架的一端設(shè)有下位機(jī)和無線傳輸模塊,磁傳感器陣列的設(shè)置在機(jī)架中部的左右兩側(cè),所述無線傳輸模塊用于將下位機(jī)處理后的數(shù)字信號發(fā)送給上位機(jī)。
每個磁傳感器陣列由N個磁傳感器組成,其中N≥10;磁傳感器為等間距排列的一列;
所述的磁源為6個小磁體,6個小磁體分別放置在雙腿的髖關(guān)節(jié),膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)處。
所述的基于磁傳感器檢測異常步態(tài)的疾病診斷系統(tǒng),還包括扶手,扶手設(shè)置在磁傳感器陣列的上部或扶手通過支架直接設(shè)置在機(jī)架上。
通過磁傳感器陣列采集到背景技術(shù)中指出的步長、步頻、步速、步行周期時相、步行中關(guān)節(jié)角度等參數(shù)后量化步態(tài)檢測結(jié)果,從而實現(xiàn)病因診斷。
有益效果:本實用新型提出并研制的基于磁傳感器檢測異常步態(tài)的疾病診斷系統(tǒng)不僅能夠精確的診斷步態(tài)異?;颊叩牟∫颍疫m用于異常步態(tài)不典型的患者,表明步態(tài)異常的性質(zhì)和程度。具有測量、診斷、顯示等功能,且結(jié)構(gòu)簡單,診斷率高,成本低廉,使用方便。
附圖說明
圖1為本基于磁傳感器檢測異常步態(tài)的疾病診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型系統(tǒng)扶手的另一種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示,本實用新型提供了一種基于磁傳感器檢測異常步態(tài)的疾病診斷系統(tǒng),包括磁傳感器陣列1、扶手2、行走臺和跑帶3、下位機(jī)4、無線傳輸模塊5、上位機(jī)6、機(jī)架8、磁源10。
在機(jī)架8上設(shè)有行走臺和跑帶3,在機(jī)架8的一端設(shè)有下位機(jī)4和無線傳輸模塊5,磁傳感器陣列1的設(shè)置在機(jī)架8中部的左右兩側(cè),扶手2設(shè)置在磁傳感器陣列的上部,所述無線傳輸模塊5用于將下位機(jī)4處理后的數(shù)字信號發(fā)送給上位機(jī)6。
每個磁傳感器陣列1由N個磁傳感器組成,其中N≥10;磁傳感器為等間距排列的一列;
所述的磁源10為6個小磁體,6個小磁體分別放置在雙腿的髖關(guān)節(jié),膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)處。
如圖2所示,所述的扶手2通過支架7直接設(shè)置在機(jī)架8上。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不限制于本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。