[发明专利]一种步态测量装置及其测量方法

说明书

本申请涉及医疗器械的技术领域，尤其是涉及一种步态测量装置及其测量方法。本申请中的测量装置包括压力传感器、定位接收器、黑点传感器及数据处理系统，压力传感器包括压力感应地垫，若干个定位接收器圆周阵列设置在压力感应地垫的周侧，黑点传感器包括定位传感器、惯性传感器以及肌电肌氧传感器，定位接收器能够接收到定位传感器发出的定位信号，数据处理系统包括数据收集器和计算系统，数据收集器能够收集黑点传感器的测量数据，计算系统能够对数据收集器收集的数据进行计算分析。通过受试者佩戴黑点传感器在压力感应地垫进行测试动作，再由数据处理系统对受试者的步态进行定量分析，从而提高步态分析的可靠性和稳定性。

技术领域

本申请涉及医疗器械的技术领域，尤其是涉及一种步态测量装置及其测量方法。

背景技术

步行是人类最基本、最复杂的运动之一，是人类解放双手从而能够进行更复杂、更精细运动的原因。由于每个人的骨密度、肌肉密度各不相同，因此每个人的步态都有所不同，而且由于疲劳、损伤等原因，有时同一个人的步态也会有较大差异。步态分析可以用于医学检查和法医检定，有经验的医生和警察可以根据一个人的步态分析出其大致步伐，进而分析出其大致生理特点。

然而，直接观察法依靠主观感觉较多，难以完全推广，观察结果往往无法定量分析。

发明内容

为了提高步态分析的稳定可靠性，本申请提供一种步态测量装置及其测量方法。

第一方面，本申请提供一种步态测量装置，采用如下的技术方案：

一种步态测量装置，包括压力传感器、定位接收器、黑点传感器及数据处理系统，所述压力传感器包括压力感应地垫，所述定位接收器设置为若干个，若干个所述定位接收器圆周阵列设置在所述压力感应地垫的周侧；所述黑点传感器设置为若干个，所述黑点传感器包括定位传感器、惯性传感器以及肌电肌氧传感器，所述定位接收器能够接收到所述定位传感器发出的定位信号；所述数据处理系统包括数据收集器和计算系统，所述数据收集器能够收集所述压力传感器、所述定位传感器、所述惯性传感器以及所述肌电肌氧传感器的数据，所述计算系统能够对所述数据收集器收集的数据进行计算分析。

通过采用上述技术方案，在对受试者进行步态测量时，受试者双腿站立在压力感应地垫上，压力感应地垫能够测量受试者的脚部压力数据，并且受试者的腿部位置处粘贴安装有黑点传感器，黑点传感器能够测量受试者在运动过程中的各项运动数据，压力感应地垫周侧的定位接收器能够对黑传感器实现实时定位，数据收集器将各个传感器的测量数据汇总到计算系统中，计算系统利用深度神经网络的方法建立受试者步态模型，给出可视化的数据，自动生产预测模型，并自动与数据库中样例进行模式匹配，给出诊断考量，为患者手术和康复创造有利条件，从而提高医生诊断效率。

可选的，所述肌电肌氧传感器设置为若干个，若干个所述肌电肌氧传感器分别与所述惯性传感器电连接。

通过采用上述技术方案，肌电肌氧传感器能够测量记录身体动作引起的肌电信号变化和肌氧浓度变化，方便对受试者进行步态分析，与数据库中的模型进行对比，并且肌电肌氧传感器与惯性传感器相互连接，方便安装到受试者测量部位。

可选的，所述定位传感器包括红外线灯和光学拼块，所述惯性传感器为圆盘状结构，所述红外线灯设置在所述惯性传感器的中部，所述光学拼块设置在所述惯性传感器的外表面上，所述红外线灯和所述光学拼块均位于所述惯性传感器的同一面上。

通过采用上述技术方案，红外线灯和光学拼块集成在惯性传感器上，减少了测量装置的体积，方便安装和携带，并且通过红外线灯和光学拼块与定位接收器相配合对黑点传感器进行定位。

可选的，所述定位接收器包括摄像头，若干个所述摄像头圆周阵列设置在所述压力感应地垫的周侧，所述摄像头下侧设置有用于支撑所述摄像头的支架。

通过采用上述技术方案，摄像头通过观察红外线灯和光学拼块在镜头视野中的位置实现对黑点传感器的实时定位。