[发明专利]多体位压力平衡评估系统

说明书

本发明公开了一种多体位压力平衡评估系统，其包括：传感器阵列；控制单元，其通过信号采集单元从多个压力传感点上采集多个电信号；处理单元，其根据多个电信号获得压力数据，处理单元对压力数据进行预处理后进行特征提取，并进行平衡评估数据的特征选择，得到评估数据，并在此基础上建立预测模型，然后根据预测模型得到压力评估的限定值，限定值用于与采集的患者的压力传感阵列数据进行对比，以得到量化的评估结果。本发明可以对坐、站、平躺等多体位进行静态平衡评估和康复训练运动等进行动态平衡评估，并给出量化平衡评估结果，实现自动化且高效率的平衡评估。同时，基于日常生活情景，开发平衡评估情景互动游戏，增强患者康复训练的积极性。

技术领域

本发明涉及一种平衡评估技术，具体涉及一种多体位压力平衡评估系统。

背景技术

平衡功能是人类的一项重要功能和基本运动技能，日常生活中各种动作依赖于有效的平衡功能。许多疾病会引起平衡功能障碍，严重影响患者的生活质量。比如小儿脑瘫、脑卒中、脊髓损伤、脑外伤等引起的肢体运动功能障碍，都会影响平衡功能。研究和临床都表明，对肢体运动功能的患者，通过及时有效的康复训练和评估，可以恢复患者部分肢体运动功能，提高患者生活自理能力，降低致残率。

平衡评估分为静态平衡评估和动态平衡评估。静态平衡评估是患者坐、站或平躺等静止状态下的平衡功能评估；动态平衡评估是患者在自主运动或康复训练等运动过程中的平衡评估。平衡评估可以有效地了解康复训练情况和训练效果，从而有针对性地改进康复训练过程，因此，对肢体运动功能的患者，具有非常重要的意义。

目前，对于平衡评估，还没有一套自动化且高效率的评估技术，这也使得这一平衡评估还在依靠传统的人工记录和人工计算进行实施，制约着这一技术的发展。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多体位压力平衡评估系统，可以对坐、站、平躺等多体位进行静态平衡评估和康复训练运动等进行动态平衡评估，并给出量化平衡评估结果。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

多体位压力平衡评估系统，其包括：

传感器阵列，其包括多个压力传感器，多个压力传感器形成多列横向的第一传感器列和多列纵向的第二传感器列，多列横向的第一传感器列和多列纵向的第二传感器列交叉后形成多个压力传感点；

控制单元，其通过信号采集单元从多个压力传感点上采集多个电信号；

处理单元，其从控制单元处获得多个电信号，并根据多个电信号获得压力数据，处理单元对压力数据进行预处理后进行特征提取，并进行平衡评估数据的特征选择，得到评估数据，并在此基础上建立预测模型，然后根据预测模型得到压力评估的限定值，限定值用于与采集的患者的压力传感阵列数据进行对比，以得到量化的评估结果。

进一步地，对于建立的预测模型，还分别由建立的多组数据进行单独预测结果和回归分析，然后由加权公式得到限定值。

进一步地，上述电信号为电阻信号。

进一步地，上述信号采集单元包括第一译码器、第二译码器、横向模拟开关、纵向模拟开关、数模转换单元、模数转换单元、信号调理单元和信号放大单元，横向模拟开关和纵向模拟开关分别控制横向的第一传感器列和纵向的第二传感器列，控制单元通过IO口驱动第一译码器和第二译码器来控制横向模拟开关和纵向模拟开关的切换，从横向的传感器列中选取至少一个传感器，从纵向的传感器列中选取至少一个传感器，得到传感器阵列中的至少一个压力传感点，控制单元控制数模转换单元发出固定的基准电压，再经信号调理单元提高驱动能力并进行阻抗匹配，调理后的基准电压在电阻和压力传感点上进行分压，接入信号放大单元，进行信号放大和调理，然后由控制单元接入到模数转换单元，对电信号进行采集。