一种下肢力线实时评估方法、装置、介质和设备

专利2025-03-12  23


本发明涉及医疗器械,尤其涉及一种下肢力线实时评估方法、装置、介质和设备。


背景技术:

1、下肢力线,一般是指通过股骨头中心点到踝关节中心点的直线,表示正常人体下肢在负重位时的力学传导线路。下肢力线的状态对于膝关节的负荷分配、运动功能有重要意义,下肢力线不佳常导致关节疼痛、功能障碍,甚至引发骨关节炎。而下肢力线的测量对疾病的术前诊断、治疗、术前规划、术后康复等有极其重要的意义,特别是在下肢的矫形外科手术中如胫骨高位截骨术、全膝关节置换术等,还可以通过对下肢力线的矫正,以预防、延缓骨关节炎等疾病的发生和发展。

2、目前通常利用ct或者x光拍摄检测对象的下肢全长片,并建立下肢骨骼模型的方法,通过图像重建三维模型确定下肢力线,该方法虽然较为精确,但操作过程较为繁琐,需要占用ct、x光等资源并且依赖放射诊疗设备,且仅能体现静态状态,不能实时动态监测。对于需要长期动态监测的人群来说,迫切需要一款能够实时显示其肢体姿态的设备。


技术实现思路

1、本发明提供了一种下肢力线实时评估方法、装置、介质和设备,解决了以上所述的技术问题。

2、本发明实施例的第一方面提供了一种下肢力线实时评估方法,目标对象的膝关节内外侧分别设有第一感知装置和第二感知装置,踝关节内外侧分别设有第三感知装置和第四感知装置,方法包括以下步骤:

3、步骤1,生成提示指令,以驱动目标对象完成预设髋膝关节运动;

4、步骤2,获取髋膝关节运动过程中所述第一感知装置至所述第四感知装置分别发送的空间位置数据;

5、步骤3,根据所述空间位置数据计算所述第一感知装置至所述第四感知装置分别相对于股骨头旋转中心和/或膝关节旋转中心的转动半径,所述转动半径包括所述第一感知装置相对于股骨头旋转中心的第一转动距离a1、所述第二感知装置相对于股骨头旋转中心的第二转动距离a1’、第三感知装置相对于股骨头旋转中心的第三转动距离b1、第四感知装置相对于股骨头旋转中心的第四转动距离b1’、第三感知装置相对于膝关节旋转中心的第五转动距离b2以及第四感知装置相对于膝关节旋转中心的第六转动距离b2’;

6、步骤4,判定所述第一转动距离至所述第六转动距离是否符合预设判定条件,并根据判定结果生成所述目标对象的第一膝关节内外翻评价结果。

7、本发明实施例的第二方面提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现以上所述的下肢力线实时评估方法。

8、本发明实施例的第三方面提供了一种下肢力线实时评估设备,包括计算机可读存储介质和处理器,所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上所述下肢力线实时评估方法的步骤。

9、本发明实施例的第四方面提供了一种下肢力线实时评估装置,包括指令生成模块、数据获取模块、第一计算模块和第二计算模块,

10、所述指令生成模块用于生成提示指令,以驱动目标对象完成预设髋膝关节运动;

11、所述数据获取模块用于获取髋膝关节运动过程中所述第一感知装置至所述第四感知装置分别发送的空间位置数据;

12、所述第一计算模块用于根据所述空间位置数据计算所述第一感知装置至所述第四感知装置分别相对于股骨头旋转中心和/或膝关节旋转中心的转动半径,所述转动半径包括所述第一感知装置相对于股骨头旋转中心的第一转动距离a1、所述第二感知装置相对于股骨头旋转中心的第二转动距离a1’、第三感知装置相对于股骨头旋转中心的第三转动距离b1、第四感知装置相对于股骨头旋转中心的第四转动距离b1’、第三感知装置相对于膝关节旋转中心的第五转动距离b2以及第四感知装置相对于膝关节旋转中心的第六转动距离b2’;

13、所述第二计算模块用于判定所述第一转动距离至所述第六转动距离是否符合预设判定条件,并根据判定结果生成所述目标对象的第一膝关节内外翻评价结果。

14、本发明提供了一种下肢力线实时评估方法、装置、介质和设备,通过陀螺仪、加速度计、重力感应计等传感器的运动检测数据计算人体股骨头中心点、膝关节中心点以及踝关节中心点两两之间的距离,从而实时监测下肢力线及下肢力线偏移角度,无需临床上传统复杂的测量装置,不仅准确性高、使用安全,而且操作简单,易于使用。

15、为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本发明较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。



技术特征:

1.一种下肢力线实时评估方法,其特征在于,目标对象的膝关节内外侧分别设有第一感知装置和第二感知装置,踝关节内外侧分别设有第三感知装置和第四感知装置,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述下肢力线实时评估方法,其特征在于,判定所述第一转动距离至所述第六转动距离是否符合预设判定条件,并根据判定结果生成所述目标对象的第一膝关节内外翻评价结果,具体为:

3.根据权利要求1或2所述下肢力线实时评估方法,其特征在于,所述第一感知装置、第二感知装置、第三感知装置以及第四感知装置包括陀螺仪、加速度计和/或重力感应传感器;所述预设髋膝关节运动包括至少一个以髋关节为轴心的第一类动作以及至少一个以膝关节为轴心的第二类动作,所述空间位置数据包括目标对象完成所述第一类动作以及所述第二类动作过程中所述第一感知装置至所述第四感知装置分别发送的位置变化值和角度变化值。

4.根据权利要求3所述下肢力线实时评估方法,其特征在于,还包括以下步骤:

5.根据权利要求3所述下肢力线实时评估方法,其特征在于,所述下肢力线实时评估方法还包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述下肢力线实时评估方法,其特征在于,具体为:所述综合所述第一膝关节内外翻评价结果和所述第二膝关节内外翻评价结果生成所述目标对象的目标评价结果,具体为:

7.根据权利要求5所述下肢力线实时评估方法,其特征在于,所述根据所述第二膝关节内外翻评价结果计算目标对象的膝关节内外翻角度包括以下步骤:

8.一种下肢力线实时评估装置,其特征在于,目标对象的膝关节内外侧分别设有第一感知装置和第二感知装置,踝关节内外侧分别设有第三感知装置和第四感知装置,所述下肢力线实时评估装置包括指令生成模块、数据获取模块、第一计算模块和第二计算模块,

9.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现以上权利要求1-7任一所述下肢力线实时评估方法。

10.一种下肢力线实时评估设备,包括计算机可读存储介质和处理器,其特征在于,所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上权利要求1-7任一所述下肢力线实时评估方法的步骤。


技术总结
本发明公开一种下肢力线实时评估方法、装置、介质和设备,方法包括:生成提示指令,以驱动目标对象完成预设髋膝关节运动;获取髋膝关节运动过程中第一感知装置至第四感知装置分别发送的空间位置数据;根据空间位置数据计算所述感知装置相对于膝关节中心和/或股关节中心的转动半径;判定所述转动半径是否符合预设判定条件,并根据判定结果生成第一膝关节内外翻评价结果。本发明可以实时监测下肢力线及下肢力线偏移角度,无需临床上传统复杂的测量装置,不仅准确性高、使用安全,而且操作简单,易于使用。

技术研发人员:肖骏,朱皓,刘常宇,马天,江佳威,舒梓星
受保护的技术使用者:华中科技大学同济医学院附属同济医院
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-22329.html