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肌肉過渡平衡性檢測系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11218998閱讀:871來源:國知局

本發(fā)明涉及肢體康復(fù)檢測技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種肌肉過渡平衡性檢測系統(tǒng)。



背景技術(shù):

將單個或多個肌細(xì)胞在各種功能狀態(tài)下的生物電活動加以放大、顯示和記錄,通過對肌電位的單個或整體圖形的分析,以診斷疾病評定神經(jīng)、肌肉功能的方法稱為肌電圖檢查法。

運動神經(jīng)細(xì)胞或纖維興奮時,其興奮向遠(yuǎn)端傳導(dǎo)則通過運動終板而興奮肌纖維,產(chǎn)生肌肉收縮運動,并有電位變化,這種電位變化就是肌電圖的來源。一條肌纖維產(chǎn)生的電位變化時限約3ms。但是針電極記錄的肌電圖的運動單位產(chǎn)生的電位變化時間較此為寬。這是因為神經(jīng)纖維進(jìn)入肌肉后脫去髓鞘并分支支配各條肌纖維,分支點至各肌纖維的距離不同,興奮傳導(dǎo)的時間不同,因而各肌纖維興奮開始的時間不一,這樣造成整個運動單位合成電位的時間分散,時限延長。

周圍神經(jīng)損害時,其纖維發(fā)生瓦勒氏變性,以約每小時lmm的速度向遠(yuǎn)心端發(fā)展,直至運動終板,此時原受其支配的肌纖維成為失神經(jīng)肌纖維。受損害的神經(jīng)纖維可能再生而支配其原轄肌纖維,其再生速度約每天1~3mm。神經(jīng)再生早期的功能不完全正常,興奮傳導(dǎo)速度較慢,運動單位活動電位振幅較低。失神經(jīng)支配的肌纖維也可能受到正常的或其它再生的神經(jīng)纖維側(cè)芽支配,新的運動單位范圍擴(kuò)大,興奮電位的振幅和時限增加,甚至?xí)r限增加到出現(xiàn)衛(wèi)星電位和軸突反射的現(xiàn)象。

表面肌電信號(semg)是測量到的肌肉的皮膚表面的電勢。通過放大、濾波和采樣的處理,可將semg調(diào)整為合適的數(shù)據(jù)段,然后運用數(shù)據(jù)處理技術(shù)對其進(jìn)行特征提取。利用分類器對提取到的特征進(jìn)行模式識別,可判斷人體肌肉的狀態(tài),包括肌肉在進(jìn)行何種動作,以及肌肉是否處于疲勞狀態(tài)。判斷肌肉在進(jìn)行何種動作,可以通過semg進(jìn)行外骨骼設(shè)備的控制。也可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),控制虛擬場景中的設(shè)備。判斷肌肉是否處于疲勞狀態(tài),對于判斷人體工作狀態(tài),尤其是對于運動員或者高空作業(yè)人員有很大的意義。

然而,現(xiàn)有技術(shù)中尚缺乏對于肌肉康復(fù)情況,例如爆發(fā)力的恢復(fù)情況的準(zhǔn)確檢測方法。盡管例如中國發(fā)明專利公布號:cn105361880a,公布日期:2016年3月2日,名稱:肌肉運動事件的識別系統(tǒng)及其方法。該發(fā)明公開了一種肌肉運動事件的識別系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)由肌電采集模塊和腦電采集模塊組成的信號采集模塊、信號處理模塊和信號識別模塊共同組成。采用肌電信號與腦電信號綜合分析的方法,包括以下步驟:采集肌肉活動模擬信號以及腦部活動模擬信號;對采集的信號進(jìn)行處理并進(jìn)行事件探測;對探測到的事件進(jìn)行模擬識別并標(biāo)記分類。該發(fā)明能夠在神經(jīng)生理檢測與診斷領(lǐng)域高效標(biāo)記出有效肌電信號,并對所標(biāo)記的肌電和腦電信號事件進(jìn)行精確的分析處理。但是,該發(fā)明同時采集肌電信號與腦電信號,不僅增加了成本,并且增加了計算量,影響系統(tǒng)在線識別實時性;尤其嚴(yán)重的是,這種方法及其對應(yīng)的裝置在檢測過程中無法針對個體差異提高檢測精度,導(dǎo)致實用性不強(qiáng)。尤其是當(dāng)判斷兩處位于人體對稱位置(以人體中心線對稱)的肌肉是否康復(fù)程度相近時,上述不準(zhǔn)確性對于掌握運動員的身體狀況或受傷后恢復(fù)進(jìn)度帶來了不便。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為避免現(xiàn)有技術(shù)中肌肉狀態(tài)檢測方法及其對應(yīng)檢測系統(tǒng)普遍存在的無法自動化地、靈活地針對個體差異調(diào)整檢測方法及其對應(yīng)檢測系統(tǒng),尤其是檢測準(zhǔn)確度差造成不適于判斷肌肉狀態(tài)平衡性的問題,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案。本發(fā)明的康復(fù)狀態(tài)與現(xiàn)有技術(shù)中肌肉健康的定義一致,主要指肌肉經(jīng)過拉伸、扭曲等傷害后恢復(fù)至國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定中的健康標(biāo)準(zhǔn)下的狀態(tài)和程度。

一種肌肉康復(fù)過程中的平衡性檢測系統(tǒng),用于在肌肉受到物理傷害(例如拉伸過度、扭曲過度等)后向受到物理傷害前正常狀態(tài)恢復(fù)的過渡期間監(jiān)控不同位置(一般指相對于人體中心線對稱的位置,例如左臂肱二頭肌和右臂肱二頭肌)的肌肉康復(fù)平衡性,包括:

第一肌電響應(yīng)信息獲取單元,用于在第一位置檢測對于以第一檢測信號為激勵信號得到的第一肌電響應(yīng)信息;

第二肌電響應(yīng)信息獲取單元,用于在第二位置檢測對于以第二檢測信號為激勵信號得到的第二肌電響應(yīng)信息,所述第二位置相對于人體中心線與第一位置對稱性;

平衡性檢測單元,用于比較第一肌電響應(yīng)信息和第二肌電響應(yīng)信息;

語音輸出單元,用于以語音的方式播放所述平衡性檢測單元的比較結(jié)果。

進(jìn)一步地,所述第一肌電響應(yīng)信息獲取單元包括:

第一采集子單元,用于在第一位置以第一采集方式采集多個肌電信息;

時刻確定子單元,用于確定監(jiān)控激勵信號的檢測開始時刻參數(shù);

第一檢測子單元,用于生成第一檢測信號,并以第一檢測信號為激勵信號,以第二采集方式檢測肌電信息,將得到的此肌電信息作為第一肌電響應(yīng)信息。

進(jìn)一步地,所述第二肌電響應(yīng)信息獲取單元包括:

第二采集子單元,用于在第二位置以第一采集方式采集多個肌電信息;

時刻確定子單元,用于確定監(jiān)控激勵信號的檢測開始時刻參數(shù);

第二檢測子單元,用于生成第二檢測信號,并以第二檢測信號為激勵信號,以第二采集方式檢測肌電信息,將得到的此肌電信息作為第二肌電響應(yīng)信息。

進(jìn)一步地,所述第一采集子單元包括:

零時刻激勵子單元,用于在第一位置,從零時刻起,以第一預(yù)定信號s1作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第一預(yù)定信號s1的幅值和頻率不隨時間變化;

第一響應(yīng)信號確定子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第一響應(yīng)信號,并確定接收到的該第一響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動小于第一閾值;

第一預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第一響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動信息小于第一閾值時,計算此時刻與零時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t1,并計算在時間t1內(nèi)的第一預(yù)定信號s1的電位平均值at1,停止第一預(yù)定信號的激勵;

第一激勵子單元,用于從t1時刻開始,以第二預(yù)定信號s2作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第二預(yù)定信號s2的幅值隨時間變化且頻率不隨時間變化,且第二預(yù)定信號的幅值和頻率均大于第一預(yù)定信號;

第二響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第二響應(yīng)信號;

第一幅值監(jiān)控子單元,用于確定時間tk,在該tk時間后,第二響應(yīng)信號在t1時刻至(t1+tk)時刻的幅值均值為atk;

第二預(yù)定信號幅值改變子單元,用于從(t1+tk)時刻開始,改變第二預(yù)定信號s2的幅值|s2|為:|s2|=|s2|×(1+((1+lnat1)/(1+lnatk));

第三響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第三響應(yīng)信號,并確定接收到的該第三響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動小于第二閾值;

第二預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第三響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動信息小于第二閾值時,計算此時刻與(t1+tk)時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t2,并計算在時間t2內(nèi)的第二預(yù)定信號s2的電位平均值at2,停止第二預(yù)定信號的激勵;

第三預(yù)定信號激勵子單元,用于從(t1+tk+t2)時刻開始,以第三預(yù)定信號s3作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第三預(yù)定信號s3的幅值隨時間變化且頻率隨時間變化,且第三預(yù)定信號的幅值和頻率均大于第二預(yù)定信號;

第三響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第三響應(yīng)信號;

第二幅值監(jiān)控子單元,用于確定時間tj,在經(jīng)過該tj時間后,第三響應(yīng)信號在(t1+tk+t2)時刻至(t1+tk+t2+tj)時刻的幅值均值為atj。

進(jìn)一步地,所述第二采集子單元包括:

零時刻激勵子單元,用于在第二位置,從零時刻起,以第一預(yù)定信號s1作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第一預(yù)定信號s1的幅值和頻率不隨時間變化;

第一響應(yīng)信號確定子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第一響應(yīng)信號,并確定接收到的該第一響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動小于第一閾值;

第一預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第一響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動信息小于第一閾值時,計算此時刻與零時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t1,并計算在時間t1內(nèi)的第一預(yù)定信號s1的電位平均值at1,停止第一預(yù)定信號的激勵;

第一激勵子單元,用于從t1時刻開始,以第二預(yù)定信號s2作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第二預(yù)定信號s2的幅值隨時間變化且頻率不隨時間變化,且第二預(yù)定信號的幅值和頻率均大于第一預(yù)定信號;

第二響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第二響應(yīng)信號;

第一幅值監(jiān)控子單元,用于確定時間tk,在該tk時間后,第二響應(yīng)信號在t1時刻至(t1+tk)時刻的幅值均值為atk;

第二預(yù)定信號幅值改變子單元,用于從(t1+tk)時刻開始,改變第二預(yù)定信號s2的幅值|s2|為:|s2|=|s2|×(1+((1+lnat1)/(1+lnatk));

第三響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第三響應(yīng)信號,并確定接收到的該第三響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動小于第二閾值;

第二預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第三響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動信息小于第二閾值時,計算此時刻與(t1+tk)時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t2,并計算在時間t2內(nèi)的第二預(yù)定信號s2的電位平均值at2,停止第二預(yù)定信號的激勵;

第三預(yù)定信號激勵子單元,用于從(t1+tk+t2)時刻開始,以第三預(yù)定信號s3作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第三預(yù)定信號s3的幅值隨時間變化且頻率隨時間變化,且第三預(yù)定信號的幅值和頻率均大于第二預(yù)定信號;

第三響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第三響應(yīng)信號;

第二幅值監(jiān)控子單元,用于確定時間tj,在經(jīng)過該tj時間后,第三響應(yīng)信號在(t1+tk+t2)時刻至(t1+tk+t2+tj)時刻的幅值均值為atj。

進(jìn)一步地,所述時刻確定子單元包括:

第四預(yù)定信號激勵子單元,用于從(t1+tk+t2+tj)時刻起,以第四預(yù)定信號s4作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第四預(yù)定信號s4的平均幅值為atj、頻率隨時間變化;

第四響應(yīng)信號采集子單元,用于以頻域采集方式采集表示肌電信息的第四響應(yīng)信號,并確定接收到的該第四響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備頻率范圍w預(yù)備內(nèi)頻譜密度小于第三閾值;

第四預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第四響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備頻率范圍w預(yù)備內(nèi)頻譜密度信息小于第三閾值時,計算此時刻與(t1+tk+t2+tj)時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t3,并計算在時間t3內(nèi)的第四預(yù)定信號s4的平均功率p1,停止第四預(yù)定信號的激勵;

第五預(yù)定信號激勵子單元,用于從(t1+tk+t2+tj+t3)時刻開始,以第五預(yù)定信號s5作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第五預(yù)定信號s5的幅值隨時間變化且頻率隨時間變化,且第五預(yù)定信號的幅值與第四預(yù)定信號相同、頻率大于第四預(yù)定信號;

第五響應(yīng)信號采集子單元,用于以頻域采集方式采集表示肌電信息的第五響應(yīng)信號;

平均功率監(jiān)控子單元,用于確定時間tf,在經(jīng)過該tf時間時,第五響應(yīng)信號在(t1+tk+t2+tj+t3)時刻至(t1+tk+t2+tj+t3+tf)時刻的平均功率開始大于p1;

起始激發(fā)時刻系數(shù)確定子單元,用于計算起始激發(fā)時刻系數(shù)a=1/(1+(tf/((t3+t5)/2))),t3為所述第五預(yù)定信號的周期,t5為所述第五預(yù)定信號的周期。

進(jìn)一步地,所述第一檢測子單元包括:

第一檢測信號生成子單元,用于生成具有平均幅值為atj、頻率不小于所述第五預(yù)定信號的頻率的信號作為第一檢測信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送該第一檢測信號;

全波形采集子單元,用于從(1+a)2×t檢時刻開始,以全波形方式采集表示肌電信息的第六響應(yīng)信號,一次性獲取瞬變響應(yīng)信號和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號,其中t檢為所述第一檢測信號的周期;

瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)信息獲取子單元,用于每當(dāng)瞬態(tài)響應(yīng)信號的平均功率為p1的整數(shù)倍時,放大所述第一檢測信號,同時抽取相對應(yīng)時刻的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號的幅值及與其對應(yīng)的檢測信號平均功率,將該幅值和平均功率作為第一肌電響應(yīng)信息。

進(jìn)一步地,所述第二檢測子單元包括:

第二檢測信號生成子單元,用于生成具有平均幅值為atj、頻率不小于所述第五預(yù)定信號的頻率的信號作為第二檢測信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送該第二檢測信號;

全波形采集子單元,用于從(1+a)2×t檢時刻開始,以全波形方式采集表示肌電信息的第六響應(yīng)信號,一次性獲取瞬變響應(yīng)信號和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號,其中t檢為所述第二檢測信號的周期;

瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)信息獲取子單元,用于每當(dāng)瞬態(tài)響應(yīng)信號的平均功率為p1的整數(shù)倍時,放大所述第二檢測信號,同時抽取相對應(yīng)時刻的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號的幅值及與其對應(yīng)的檢測信號平均功率,將該幅值和平均功率作為第二肌電響應(yīng)信息。

進(jìn)一步地,所述平衡性檢測單元包括:

曲線獲得子單元,用于對于第一肌電響應(yīng)信息和第二肌電響應(yīng)信息,分別以各肌電響應(yīng)信息的所述穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號的幅值及與其對應(yīng)的檢測信號平均功率為坐標(biāo)軸,以描點方式自動獲得描點曲線;

線性度計算子單元,用于計算對應(yīng)于第一肌電響應(yīng)信息和第二肌電響應(yīng)信息的曲線的線性度;

方差計算子單元,用于計算對應(yīng)于第一肌電響應(yīng)信息和第二肌電響應(yīng)信息的曲線的線性度之間的方差;

平衡性確定子單元,用于當(dāng)方差計算子單元得到的方差小于預(yù)設(shè)方差時確定處于第一位置和第二位置的肌肉平衡。

進(jìn)一步地,所述放大的倍數(shù)為每次當(dāng)瞬態(tài)響應(yīng)信號的平均功率為p1的整數(shù)倍時放大2倍。

進(jìn)一步地,所述預(yù)設(shè)參考值基于經(jīng)驗值獲得,例如基于大量臨床數(shù)據(jù);其臨床數(shù)據(jù)量越大則預(yù)設(shè)參考值可靠性越高。

需要說明的是,本發(fā)明中,上述技術(shù)方案盡管在第一位置和第二位置存在相同或相應(yīng)的技術(shù)手段,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚這些相同或響應(yīng)的單元或子單元或技術(shù)手段對應(yīng)的技術(shù)特征應(yīng)當(dāng)是對于第一位置和第二位置各自獨立而互相不應(yīng)存在干擾和影響的。例如,第一位置和第二位置采用的第一預(yù)定信號應(yīng)當(dāng)是在各自被首次應(yīng)用時是相同的。換句話說,第一位置和第二位置的測量順序不應(yīng)造成結(jié)果上的差異,在此本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)毫無疑義地熟知的常識性前提下,各術(shù)語、參數(shù)和信號等技術(shù)特征在第一位置和第二位置相應(yīng)的激勵、檢測等所有檢測記載中彼此無關(guān),且第一位置和第二位置相關(guān)的各子單元及相關(guān)的技術(shù)特征僅與該位置相關(guān)的其他內(nèi)容有關(guān),而與另一位置的任何內(nèi)容無關(guān)。本申請僅是為了理解簡易和使得本領(lǐng)域技術(shù)人員不對二者產(chǎn)生閱讀復(fù)雜性問題的目的,而未對第一位置和第二位置相關(guān)單元或子單元中的相應(yīng)術(shù)語加以描述方面的區(qū)分。

本發(fā)明的有益效果是:

(1)本發(fā)明采用時域方式去除檢測前身體中和外部其他信號對待檢測肌肉組織的影響,降低了檢測中可能出現(xiàn)的噪聲;

(2)本發(fā)明在降噪的同時,創(chuàng)造性地基于“掩蔽效應(yīng)”的思路,通過主動引入檢測用的低頻噪聲(優(yōu)選采用低頻沖擊信號或低頻脈沖信號),使得檢測中的噪聲“可控”;即,在正式檢測前通過多次引入不同的信號,屏蔽待檢測肌肉組織可能被影響產(chǎn)生的以及其自身產(chǎn)生的高頻噪聲信號,以相對于環(huán)境和待檢測肌肉組織內(nèi)的高頻噪聲更低頻率的“低頻信號”為時域信號,經(jīng)發(fā)明人多次實踐驗證,極大地屏蔽掉高頻噪聲信號,從而提高了獲得響應(yīng)信號時響應(yīng)信號中的信噪比;

(3)通過多次引入不同幅度的信號的方式,達(dá)到在檢測肌肉狀態(tài)前對肌肉與信號之間的逐步適應(yīng),降低了肌肉組織對正式檢測信號的應(yīng)激反映造成響應(yīng)信號不可靠性;

(4)通過頻域多次檢測方式確定適當(dāng)?shù)臋z測信號的頻譜特征,達(dá)到在檢測肌肉狀態(tài)前對肌肉與信號之間的逐步適應(yīng),降低了肌肉組織對正式檢測信號的應(yīng)激反映造成響應(yīng)信號不可靠性;

(5)以時域和頻域方式分別檢測的方式,降低了對于檢測信號參數(shù)生成時所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲得過程中的激勵信號對肌肉的訓(xùn)練效應(yīng)和肌肉由此產(chǎn)生的惰性,提高了肌肉對檢測信號的響應(yīng)速度;

(6)本發(fā)明創(chuàng)造性地采用了全波形記錄方式,避免了現(xiàn)有技術(shù)中通過時域、頻域分別檢測和激勵的方式進(jìn)行肌肉組織測試時造成的大計算量,提高了檢測效率;

(7)本發(fā)明創(chuàng)造性地在檢測前采用不同采集方式多次采集,確定檢測信號參數(shù)的方式,能夠在正式檢測時一次性地、相對現(xiàn)有技術(shù)多次檢測的方式更快速地,獲得肌肉狀態(tài),且多次檢測之間彼此干擾性小,能夠在保證檢測準(zhǔn)確性的前提下無需像現(xiàn)有技術(shù)中不同批次檢測和測試期間需要暫停較長時間。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例,本發(fā)明提供了一種肌肉康復(fù)過程中的平衡性檢測系統(tǒng),用于在肌肉受到物理傷害(例如拉伸過度、扭曲過度等)后向受到物理傷害前正常狀態(tài)恢復(fù)的過渡期間監(jiān)控不同位置(一般指相對于人體中心線對稱的位置,例如左臂肱二頭肌和右臂肱二頭肌)的肌肉康復(fù)平衡性,包括:

第一肌電響應(yīng)信息獲取單元,用于在第一位置檢測對于以第一檢測信號為激勵信號得到的第一肌電響應(yīng)信息;

第二肌電響應(yīng)信息獲取單元,用于在第二位置檢測對于以第二檢測信號為激勵信號得到的第二肌電響應(yīng)信息,所述第二位置相對于人體中心線與第一位置對稱性;

平衡性檢測單元,用于比較第一肌電響應(yīng)信息和第二肌電響應(yīng)信息;

語音輸出單元,用于以語音的方式播放所述平衡性檢測單元的比較結(jié)果。

優(yōu)選地,所述第一肌電響應(yīng)信息獲取單元包括:

第一采集子單元,用于在第一位置以第一采集方式采集多個肌電信息;

時刻確定子單元,用于確定監(jiān)控激勵信號的檢測開始時刻參數(shù);

第一檢測子單元,用于生成第一檢測信號,并以第一檢測信號為激勵信號,以第二采集方式檢測肌電信息,將得到的此肌電信息作為第一肌電響應(yīng)信息。

優(yōu)選地,所述第二肌電響應(yīng)信息獲取單元包括:

第二采集子單元,用于在第二位置以第一采集方式采集多個肌電信息;

時刻確定子單元,用于確定監(jiān)控激勵信號的檢測開始時刻參數(shù);

第二檢測子單元,用于生成第二檢測信號,并以第二檢測信號為激勵信號,以第二采集方式檢測肌電信息,將得到的此肌電信息作為第二肌電響應(yīng)信息。

優(yōu)選地,所述第一采集子單元包括:

零時刻激勵子單元,用于在第一位置,從零時刻起,以第一預(yù)定信號s1作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第一預(yù)定信號s1的幅值和頻率不隨時間變化;

第一響應(yīng)信號確定子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第一響應(yīng)信號,并確定接收到的該第一響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動小于第一閾值;

第一預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第一響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動信息小于第一閾值時,計算此時刻與零時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t1,并計算在時間t1內(nèi)的第一預(yù)定信號s1的電位平均值at1,停止第一預(yù)定信號的激勵;

第一激勵子單元,用于從t1時刻開始,以第二預(yù)定信號s2作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第二預(yù)定信號s2的幅值隨時間變化且頻率不隨時間變化,且第二預(yù)定信號的幅值和頻率均大于第一預(yù)定信號;

第二響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第二響應(yīng)信號;

第一幅值監(jiān)控子單元,用于確定時間tk,在該tk時間后,第二響應(yīng)信號在t1時刻至(t1+tk)時刻的幅值均值為atk;

第二預(yù)定信號幅值改變子單元,用于從(t1+tk)時刻開始,改變第二預(yù)定信號s2的幅值|s2|為:|s2|=|s2|×(1+((1+lnat1)/(1+lnatk));

第三響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第三響應(yīng)信號,并確定接收到的該第三響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動小于第二閾值;

第二預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第三響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動信息小于第二閾值時,計算此時刻與(t1+tk)時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t2,并計算在時間t2內(nèi)的第二預(yù)定信號s2的電位平均值at2,停止第二預(yù)定信號的激勵;

第三預(yù)定信號激勵子單元,用于從(t1+tk+t2)時刻開始,以第三預(yù)定信號s3作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第三預(yù)定信號s3的幅值隨時間變化且頻率隨時間變化,且第三預(yù)定信號的幅值和頻率均大于第二預(yù)定信號;

第三響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第三響應(yīng)信號;

第二幅值監(jiān)控子單元,用于確定時間tj,在經(jīng)過該tj時間后,第三響應(yīng)信號在(t1+tk+t2)時刻至(t1+tk+t2+tj)時刻的幅值均值為atj。

優(yōu)選地,所述第二采集子單元包括:

零時刻激勵子單元,用于在第二位置,從零時刻起,以第一預(yù)定信號s1作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第一預(yù)定信號s1的幅值和頻率不隨時間變化;

第一響應(yīng)信號確定子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第一響應(yīng)信號,并確定接收到的該第一響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動小于第一閾值;

第一預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第一響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動信息小于第一閾值時,計算此時刻與零時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t1,并計算在時間t1內(nèi)的第一預(yù)定信號s1的電位平均值at1,停止第一預(yù)定信號的激勵;

第一激勵子單元,用于從t1時刻開始,以第二預(yù)定信號s2作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第二預(yù)定信號s2的幅值隨時間變化且頻率不隨時間變化,且第二預(yù)定信號的幅值和頻率均大于第一預(yù)定信號;

第二響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第二響應(yīng)信號;

第一幅值監(jiān)控子單元,用于確定時間tk,在該tk時間后,第二響應(yīng)信號在t1時刻至(t1+tk)時刻的幅值均值為atk;

第二預(yù)定信號幅值改變子單元,用于從(t1+tk)時刻開始,改變第二預(yù)定信號s2的幅值|s2|為:|s2|=|s2|×(1+((1+lnat1)/(1+lnatk));

第三響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第三響應(yīng)信號,并確定接收到的該第三響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動小于第二閾值;

第二預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第三響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備時間長度t預(yù)備內(nèi)電位波動信息小于第二閾值時,計算此時刻與(t1+tk)時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t2,并計算在時間t2內(nèi)的第二預(yù)定信號s2的電位平均值at2,停止第二預(yù)定信號的激勵;

第三預(yù)定信號激勵子單元,用于從(t1+tk+t2)時刻開始,以第三預(yù)定信號s3作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第三預(yù)定信號s3的幅值隨時間變化且頻率隨時間變化,且第三預(yù)定信號的幅值和頻率均大于第二預(yù)定信號;

第三響應(yīng)信號采集子單元,用于以時域采集方式采集表示肌電信息的第三響應(yīng)信號;

第二幅值監(jiān)控子單元,用于確定時間tj,在經(jīng)過該tj時間后,第三響應(yīng)信號在(t1+tk+t2)時刻至(t1+tk+t2+tj)時刻的幅值均值為atj。

優(yōu)選地,所述時刻確定子單元包括:

第四預(yù)定信號激勵子單元,用于從(t1+tk+t2+tj)時刻起,以第四預(yù)定信號s4作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第四預(yù)定信號s4的平均幅值為atj、頻率隨時間變化;

第四響應(yīng)信號采集子單元,用于以頻域采集方式采集表示肌電信息的第四響應(yīng)信號,并確定接收到的該第四響應(yīng)信號是否在預(yù)定的預(yù)備頻率范圍w預(yù)備內(nèi)頻譜密度小于第三閾值;

第四預(yù)定信號停止子單元,用于當(dāng)接收到的該第四響應(yīng)信號在預(yù)定的預(yù)備頻率范圍w預(yù)備內(nèi)頻譜密度信息小于第三閾值時,計算此時刻與(t1+tk+t2+tj)時刻之間經(jīng)歷的時間長度為t3,并計算在時間t3內(nèi)的第四預(yù)定信號s4的平均功率p1,停止第四預(yù)定信號的激勵;

第五預(yù)定信號激勵子單元,用于從(t1+tk+t2+tj+t3)時刻開始,以第五預(yù)定信號s5作為激勵信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送激勵信號,所述第五預(yù)定信號s5的幅值隨時間變化且頻率隨時間變化,且第五預(yù)定信號的幅值與第四預(yù)定信號相同、頻率大于第四預(yù)定信號;

第五響應(yīng)信號采集子單元,用于以頻域采集方式采集表示肌電信息的第五響應(yīng)信號;

平均功率監(jiān)控子單元,用于確定時間tf,在經(jīng)過該tf時間時,第五響應(yīng)信號在(t1+tk+t2+tj+t3)時刻至(t1+tk+t2+tj+t3+tf)時刻的平均功率開始大于p1;

起始激發(fā)時刻系數(shù)確定子單元,用于計算起始激發(fā)時刻系數(shù)a=1/(1+(tf/((t3+t5)/2))),t3為所述第五預(yù)定信號的周期,t5為所述第五預(yù)定信號的周期。

優(yōu)選地,所述第一檢測子單元包括:

第一檢測信號生成子單元,用于生成具有平均幅值為atj、頻率不小于所述第五預(yù)定信號的頻率的信號作為第一檢測信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送該第一檢測信號;

全波形采集子單元,用于從(1+a)2×t檢時刻開始,以全波形方式采集表示肌電信息的第六響應(yīng)信號,一次性獲取瞬變響應(yīng)信號和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號,其中t檢為所述第一檢測信號的周期;

瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)信息獲取子單元,用于每當(dāng)瞬態(tài)響應(yīng)信號的平均功率為p1的整數(shù)倍時,放大所述第一檢測信號,同時抽取相對應(yīng)時刻的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號的幅值及與其對應(yīng)的檢測信號平均功率,將該幅值和平均功率作為第一肌電響應(yīng)信息。

優(yōu)選地,所述第二檢測子單元包括:

第二檢測信號生成子單元,用于生成具有平均幅值為atj、頻率不小于所述第五預(yù)定信號的頻率的信號作為第二檢測信號,定期向待檢測肌肉組織發(fā)送該第二檢測信號;

全波形采集子單元,用于從(1+a)2×t檢時刻開始,以全波形方式采集表示肌電信息的第六響應(yīng)信號,一次性獲取瞬變響應(yīng)信號和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號,其中t檢為所述第二檢測信號的周期;

瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)信息獲取子單元,用于每當(dāng)瞬態(tài)響應(yīng)信號的平均功率為p1的整數(shù)倍時,放大所述第二檢測信號,同時抽取相對應(yīng)時刻的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號的幅值及與其對應(yīng)的檢測信號平均功率,將該幅值和平均功率作為第二肌電響應(yīng)信息。

優(yōu)選地,所述平衡性檢測單元包括:

曲線獲得子單元,用于對于第一肌電響應(yīng)信息和第二肌電響應(yīng)信息,分別以各肌電響應(yīng)信息的所述穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信號的幅值及與其對應(yīng)的檢測信號平均功率為坐標(biāo)軸,以描點方式自動獲得描點曲線;

線性度計算子單元,用于計算對應(yīng)于第一肌電響應(yīng)信息和第二肌電響應(yīng)信息的曲線的線性度;

方差計算子單元,用于計算對應(yīng)于第一肌電響應(yīng)信息和第二肌電響應(yīng)信息的曲線的線性度之間的方差;

平衡性確定子單元,用于當(dāng)方差計算子單元得到的方差小于預(yù)設(shè)方差時確定處于第一位置和第二位置的肌肉平衡。

優(yōu)選地,所述放大的倍數(shù)為每次當(dāng)瞬態(tài)響應(yīng)信號的平均功率為p1的整數(shù)倍時放大2倍。

優(yōu)選地,所述預(yù)設(shè)參考值基于經(jīng)驗值獲得,例如基于大量臨床數(shù)據(jù);其臨床數(shù)據(jù)量越大則預(yù)設(shè)參考值可靠性越高。

以上對于本發(fā)明的較佳實施例所作的敘述是為闡明的目的,而無意限定本發(fā)明精確地為所揭露的形式,基于以上的教導(dǎo)或從本發(fā)明的實施例學(xué)習(xí)而作修改或變化是可能的,實施例是為解說本發(fā)明的原理以及讓所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員以各種實施例利用本發(fā)明在實際應(yīng)用上而選擇及敘述,本發(fā)明的技術(shù)思想企圖由權(quán)利要求及其均等來決定。

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