本發明涉及肌電信號分析，具體涉及基于表面肌電信號的盆底功能障礙患者肌肉狀態評估方法。

背景技術：

1、盆底功能障礙（pelvic?floor?dysfunction，pfd）是一類常見的健康問題，主要包括尿失禁、盆腔器官脫垂、排便功能障礙等。這些癥狀嚴重影響了患者的生活質量，尤其是女性患者。據統計，全球約有25%-50%的女性在不同程度上受到盆底功能障礙的困擾，且隨著年齡的增長，發病率顯著上升。表面肌電信號（surface?electromyography,semg）是一種通過皮膚表面電極記錄肌肉電活動的無創技術。由于其具有無創、實時、動態監測等優點，semg已被廣泛應用于肌肉功能評估、康復訓練和運動分析等領域。在盆底功能障礙的研究中，semg技術可以用于評估盆底肌肉的收縮能力、疲勞程度和協調性。

2、現有技術通常根據盆底功能障礙患者的肌電信號的振幅相對較低的特點進行盆底功能障礙患者肌肉狀態評估；但是肌肉由多個肌纖維束組成，在對肌肉的狀態進行評估時，不同位置的肌纖維束可能具有不同的長度、厚度和排列方向；而所經過的電流是持續的，不同電流強度下所能影響的肌肉群范圍不同，此時其在目標肌肉群向另一側電極移動過程中，會根據肌肉群的形態發生一定的路徑增加，從而導致所監測到的肌電信號幅值下降，但其對于電流的響應是相對較快的。而實際上具有盆底功能障礙的患者，其本身的肌電信號不僅會受到上述肌肉群形態的影響，其自身肌肉群本身對電流的響應敏感對較低，因此其肌電信號本身也存在幅值的下降。上述兩種情況在相同電流強度下易發生混淆，從而導致對患者的肌肉狀態評價出現誤差。同時，由于不同電流強度下，肌肉群對于電流的響應同樣會產生一定的影響，因此根據上述方法獲取到任意一種電流強度的電刺激下的肌肉功能障礙嚴重程度同樣會根據電流強度的變化而發生一定的改變，因此不同電流強度下肌肉對于功能障礙的表現同樣具有差異。因此現有技術僅根據表面肌電信號的幅值進行盆底功能障礙患者肌肉狀態評估的準確性較低。

技術實現思路

1、為了解決現有技術僅根據表面肌電信號的幅值進行盆底功能障礙患者肌肉狀態評估的準確性較低的問題，本技術目的在于提供一種基于表面肌電信號的盆底功能障礙患者肌肉狀態評估方法，所采用的技術方案具體如下：

2、本技術第一方面提供了一種基于表面肌電信號的盆底功能障礙患者肌肉狀態評估方法，包括：

3、采集電超聲治療儀每個電流強度下每次施加電刺激對應的患者盆底肌肉的表面肌電信號；

4、在每個電流強度下，根據依次施加電刺激后對應的表面肌電信號的信號響應延遲、肌肉收縮延遲以及幅值變化情況，確定每個電流強度下患者盆底肌肉的功能障礙嚴重程度；

5、在電流強度以大小排列的順序上，根據電流強度的功能障礙嚴重程度變化情況以及表面肌電信號幅值變化收斂情況，確定功能障礙整體嚴重性；

6、根據所述功能障礙整體嚴重性進行盆底功能障礙患者肌肉狀態評估。

7、進一步地，所述功能障礙嚴重程度的獲取過程包括：

8、在每個電流強度下每次施加電刺激對應的表面肌電信號中，確定首次出現的信號斜率大于0的信號增大起始時刻以及首次取到信號極大值的信號參考響應時刻；

9、依次根據施加電刺激的初始時刻、所述信號增大起始時刻和信號參考響應時刻之間的時間間隔的分布情況，確定每次施加電刺激對應的肌肉響應敏感度；

10、將每次施加電刺激對應的信號參考響應時刻的信號值，作為對應的信號響應值；將所述信號響應值與下一次施加電刺激對應的信號響應值之間的差異，作為每次施加電刺激對應的參考響應差異值；將每次施加電刺激對應的肌肉響應敏感度與下一次施加電刺激對應的肌肉響應敏感度之間的差異，作為每次施加電刺激對應的響應敏感度差異值；

11、根據所述參考響應差異值和所述響應敏感度差異值，確定每次施加電刺激對應的瞬時障礙嚴重程度；

12、根據所有次施加電刺激對應的瞬時障礙嚴重程度的累加值、信號響應值的均值以及肌肉響應敏感度的均值之間的乘積，確定每個電流強度下的功能障礙嚴重程度。

13、進一步地，所述肌肉響應敏感度的獲取過程包括：

14、將信號增大起始時刻與對應的施加電刺激的初始時刻之間的時間間隔，作為信號響應時間間隔；將所述信號增大起始時刻與信號參考響應時刻之間的時間間隔，作為肌肉收縮時間間隔；

15、將所述信號響應時間間隔和所述肌肉收縮時間間隔之間的乘積進行負相關映射，確定對應的肌肉響應敏感度。

16、進一步地，所述瞬時障礙嚴重程度的獲取過程包括：

17、根據所述參考響應差異值和所述響應敏感度差異值之間的乘積，確定每次施加電刺激對應的瞬時障礙嚴重程度。

18、進一步地，所述功能障礙整體嚴重性的獲取過程包括：

19、將每個電流強度下所有次施加電刺激對應的患者盆底肌肉的表面肌電信號中所有峰值點幅值的均值，作為每個電流強度對應的峰值特征值；根據電流強度從小到大變化過程中峰值特征值的整體收斂趨勢，確定肌肉群響應顯著性；

20、在電流強度從小到大的順序上，根據功能障礙嚴重程度的衰減趨勢減弱情況，確定第一功能障礙嚴重性；

21、根據所有電流強度的功能障礙嚴重程度的均值，確定第二功能障礙嚴重性；

22、根據所述肌肉群響應顯著性、第一功能障礙嚴重性和所述第二功能障礙嚴重性，確定功能障礙整體嚴重性。

23、進一步地，所述肌肉群響應顯著性的獲取過程包括：

24、以電流強度為橫軸，以峰值特征值為縱軸，根據所有電流強度對應的峰值特征值，構建電流強度峰值特征曲線；在所述電流強度峰值特征曲線上，將首次出現的斜率為0的電流強度，作為肌肉群響應顯著性。

25、進一步地，所述第一功能障礙嚴重性的獲取過程包括：

26、在電流強度從小到大的順序上，將每個電流強度下的功能障礙嚴重程度與下一個電流強度下的功能障礙嚴重程度之間的差值，作為每個電流強度的嚴重程度衰減值；根據所有電流強度中非0的嚴重程度衰減值的均值進行負相關映射，確定第一功能障礙嚴重性。

27、進一步地，所述根據所述肌肉群響應顯著性、第一功能障礙嚴重性和所述第二功能障礙嚴重性，確定功能障礙整體嚴重性的過程包括：

28、根據所述肌肉群響應顯著性的負相關映射值、所述第一功能障礙嚴重性和所述第二功能障礙嚴重性之間的乘積，確定功能障礙整體嚴重性。

29、進一步地，所述根據所述功能障礙整體嚴重性進行盆底功能障礙患者肌肉狀態評估的過程包括：

30、通過聚類算法對所有患者的功能障礙整體嚴重性進行聚類分析，得到至少兩個功能障礙整體嚴重性聚類簇；

31、將功能障礙整體嚴重性最大的聚類簇對應的所有患者評估為肌肉狀態最差的盆底功能障礙患者。

32、進一步地，所述聚類算法采用k-means聚類算法。

33、第二方面，本技術提供一種基于表面肌電信號的盆底功能障礙患者肌肉狀態評估系統，所述系統包括：

34、數據采集模塊，用于采集電超聲治療儀每個電流強度下每次施加電刺激對應的患者盆底肌肉的表面肌電信號；

35、第一確定模塊，用于在每個電流強度下，根據依次施加電刺激后對應的表面肌電信號的信號響應延遲、肌肉收縮延遲以及幅值變化情況，確定每個電流強度下患者盆底肌肉的功能障礙嚴重程度；

36、第二確定模塊，用于在電流強度以大小排列的順序上，根據電流強度的功能障礙嚴重程度變化情況以及表面肌電信號幅值變化收斂情況，確定功能障礙整體嚴重性；

37、肌肉狀態評估模塊，用于根據所述功能障礙整體嚴重性進行盆底功能障礙患者肌肉狀態評估。

38、第三方面，本技術提供一種計算機設備，包括存儲器和處理器。該存儲器用于存儲計算機程序代碼，該處理器用于從存儲器中調用并運行該計算機程序代碼，以執行如本技術第一方面或第一方面任意實施例的方法。

39、第四方面，本技術提供一種計算機程序產品，所述計算機程序產品包括計算機程序代碼，當所述計算機程序代碼被執行時，以執行如本技術第一方面或第一方面任意實施例的方法。

40、第五方面，本技術提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲計算機程序代碼，當所述計算機程序代碼被執行時，以執行如本技術第一方面或第一方面任意實施例的方法。

41、本技術具有以下有益效果：

42、通過分析處在相同電流強度下的肌電信號響應時間，結合多次連續電刺激下，肌電信號極大值的變化以及響應時間的變化，由此分析當前電流強度下，患者的肌肉功能障礙嚴重程度，該操作區分了正常肌肉與功能障礙患者肌肉之間相似的肌肉共性表現對肌肉狀態評估準確性的影響，同時避免了不同電流強度下肌肉對于功能障礙的表現同樣具有差異，從而獲取當前患者的目標肌群的整體功能狀態嚴重性，提高了肌肉狀態評估的準確性。通過控制變量法在電流強度根據大小排列的順序上，基于肌肉群具有最大收縮幅度的特點，獲取肌電信號極大值的變化以及不同電流強度之間的功能障礙嚴重程度的變化差異，從而獲取當前患者的功能障礙整體嚴重性，該操作避免了不同電流強度下肌肉對于功能障礙的表現同樣具有差異，提高了肌肉狀態評估的準確性，也即根據功能障礙整體嚴重性進行盆底功能障礙患者肌肉狀態評估的準確性更高。