本申请公开了一种评估手功能的装置、方法、设备、系统及介质，涉及医疗技术领域。该评估手功能的装置，包括：视觉传感器、由多个表面肌电信号传感器组成的表面肌电信号采集系统、上位机。通过上位机的数据传输接口分别与视觉传感器和表面肌电信号采集系统连接，用于将视觉传感器采集的手指关节角度信息和表面肌电信号传感器采集的表面肌电信号传输至手功能评估模型，上位机在对关节角度信息和表面肌电信号完成处理后，手功能评估模型确定患者手功能等级，进而辅助医生提出最佳治疗方案。进而辅助医生提出最佳治疗方案。进而辅助医生提出最佳治疗方案。
【技术实现步骤摘要】
一种评估手功能的装置、方法、设备、系统及介质
[0001]本申请涉及医疗
，特别是涉及一种评估手功能的装置、方法、设备、系统及介质。
技术介绍
[0002]近年来，我国缺血性卒中发病率呈现不断上升趋势，相关数据显示，脑卒中后患者残疾成为我国肢体致残的首要原因，55％
‑
75％的脑卒中患者会遗留肢体功能障碍，在这其中80％以上的患者主要表现为手部功能障碍，因此精准且定量的手部运动功能评估对于脑卒中患者有着至关重要的作用，然而临床上现有的评估方法大都为半定量的评定量表，这样的评估方式缺乏客观性和准确性，从而难以确定最佳治疗方案。
[0003]鉴于上述存在的问题，寻求如何客观且准确的确定最佳治疗方案是本领域技术人员竭力解决的问题。
技术实现思路
[0004]本申请的目的是提供一种评估手功能的装置、方法、设备、系统及介质，用于客观且准确地辅助医生提出最佳治疗方案。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种评估手功能的装置，包括：视觉传感器、由多个表面肌电信号传感器组成的表面肌电信号采集系统、上位机；
[0006]通过上位机的数据传输接口分别与视觉传感器和表面肌电信号采集系统连接，用于将视觉传感器采集的手指关节角度信息和表面肌电信号采集系统采集的表面肌电信号传输至上位机中的手功能评估模型，以确定患者的手功能等级。
[0007]优选地，视觉传感器包括：双摄像头、指示灯、数据传输接口、补光灯，第一控制器；
[0008]补光灯设置于视觉传感器的正面中线位置，双摄像头分别设置于补光灯两侧，指示灯设置于视觉传感器的正面底边右侧位置，数据传输接口设置于视觉传感器的正面左侧位置，第一控制器设置于视觉传感器的背面且与数据传输接口同侧，且第一控制器与摄像头、指示灯、数据传输接口、补光灯均连接。
[0009]优选地，表面肌电信号采集系统包括：多个表面肌电传感器；
[0010]其中表面肌电传感器包括：电路板、多个金属干电极、信号放大电路、滤波电路、电平抬升电路、第二控制器、无线传输单元；
[0011]多个金属干电极均匀设置于电路板的一侧，信号放大电路、滤波电路、电平抬升电路、第二控制器、无线传输单元均设置于电路板的另一侧；且信号放大电路通过电路板的通孔与金属干电极连接，信号放大电路与滤波电路连接，滤波电路与电平抬升电路连接，电平抬升电路与第二控制器连接，第二控制器与无线传输单元连接，用于传输表面肌电信号至上位机。
[0012]优选地，多个表面肌电传感器均匀设置于弹力绑带上，且在弹力绑带的两端分别设置有魔术贴。
[0013]优选地，信号放大电路包括：信号放大芯片、滑动变阻器、第一电容；
[0014]信号放大芯片设置有8个引脚，信号放大芯片的第一引脚与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与滑动变阻器的一个固定端连接，滑动变阻器的移动端与信号放大芯片的第八引脚连接。
[0015]优选地，上位机包括：十四个显示窗口、三个选择单元、两个按钮；
[0016]全部显示窗口设置于上位机的一侧，全部选择单元和全部按钮设置于上位机的另一侧，其中显示窗口分别用于实时显示表面肌电信号、手指关节角度信息、手功能等级；选择单元分别用于选择表面肌电信号的数据传输接口、手指关节角度信息的数据传输接口、接口的通信速率，按钮分别用于控制上位机处于开始运行状态和停止运行状态。
[0017]为解决上述技术问题，本申请还提供了一种评估手功能的方法，应用于上述全部评估手功能的装置包括：
[0018]通过视觉传感器采集患者的手指关节角度信息；
[0019]通过表面肌电信号采集系统采集手部动作对应的表面肌电信号；
[0020]将手指关节角度信息和表面肌电信号传输至上位机中的手功能评估模型，以确定患者的手功能等级。
[0021]优选地，通过视觉传感器采集患者的手指关节角度信息包括：
[0022]利用第一控制器构建患者手部的三维模型；
[0023]基于三维模型，将手部的手指关节抽象至笛卡尔坐标系；
[0024]以笛卡尔坐标系为基准，确定手指关节对应的多个手指关节角度信息。
[0025]优选地，建立手功能评估模型的步骤包括：
[0026]获取多个手部的手指关节角度信息和表面肌电信号；
[0027]对手指关节角度信息和表面肌电信号进行多特征提取；
[0028]基于BP神经网络的Adaboost算法，利用进行特征提取后的手指关节角度信息和表面肌电信号建立手功能评估模型。
[0029]优选地，在基于BP神经网络的Adaboost算法，利用进行特征提取后的手指关节角度信息和表面肌电信号建立手功能评估模型之后，还包括：
[0030]判断手功能评估模型是否符合预设标准；
[0031]若是，则根据手功能评估模型确定患者的手功能等级；
[0032]若否，则返回至基于BP神经网络的Adaboost算法，利用进行特征提取后的手指关节角度信息和表面肌电信号建立手功能评估模型的步骤。
[0033]为解决上述技术问题，本申请还提供了一种评估手功能的设备，应用于上述全部的评估手功能的装置包括：
[0034]第一采集模块，用于通过视觉传感器采集患者的手指关节角度信息；
[0035]第二采集模块，用于通过表面肌电信号采集系统采集手部动作对应的表面肌电信号；
[0036]传输模块，用于将手指关节角度信息和表面肌电信号传输至上位机中的手功能评估模型，以确定患者的手功能等级。
[0037]此外，该装置还包括以下模块：
[0038]优选地，通过视觉传感器采集患者的手指关节角度信息包括：
[0039]构建模块，用于利用第一控制器构建患者手部的三维模型；
[0040]抽象模块，用于基于三维模型，将手部的手指关节抽象至笛卡尔坐标系；
[0041]确定模块，用于以笛卡尔坐标系为基准，确定手指关节对应的多个手指关节角度信息。
[0042]优选地，建立手功能评估模型的步骤包括：
[0043]获取模块，用于获取多个手部的手指关节角度信息和表面肌电信号；
[0044]特征提取模块，用于对手指关节角度信息和表面肌电信号进行多特征提取；
[0045]模型建立模块，用于基于BP神经网络的Adaboost算法，利用进行特征提取后的手指关节角度信息和表面肌电信号建立手功能评估模型。
[0046]优选地，在基于BP神经网络的Adaboost算法，利用进行特征提取后的手指关节角度信息和表面肌电信号建立手功能评估模型之后，还包括：
[0047]判断模块，判断手功能评估模型是否符合预设标准；
[0048]若是，则触发确定手功能等级模块，用于根据手功能评估模型确定患者的手功能等级；
[0049]若否，则返回至模型建立模块。
[0050]为解决上述技术问题，本申请还提供了一种评估手功能的设备，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种评估手功能的装置，其特征在于，包括：视觉传感器、由多个表面肌电信号传感器组成的表面肌电信号采集系统、上位机；通过所述上位机的数据传输接口分别与所述视觉传感器和所述表面肌电信号采集系统连接，用于将所述视觉传感器采集的手指关节角度信息和所述表面肌电信号采集系统采集的表面肌电信号传输至所述上位机中的手功能评估模型，以确定患者的手功能等级。2.根据权利要求1所述的评估手功能的装置，其特征在于，所述视觉传感器包括：双摄像头、指示灯、数据传输接口、补光灯，第一控制器；所述补光灯设置于所述视觉传感器的正面中线位置，所述双摄像头分别设置于所述补光灯两侧，所述指示灯设置于所述视觉传感器的正面底边右侧位置，所述数据传输接口设置于所述视觉传感器的正面左侧位置，所述第一控制器设置于所述视觉传感器的背面且与所述数据传输接口同侧，且所述第一控制器与所述摄像头、所述指示灯、所述数据传输接口、所述补光灯均连接。3.根据权利要求1所述的评估手功能的装置，其特征在于，所述表面肌电信号采集系统包括：多个表面肌电传感器；其中所述表面肌电传感器包括：电路板、多个金属干电极、信号放大电路、滤波电路、电平抬升电路、第二控制器、无线传输单元；多个所述金属干电极均匀设置于所述电路板的一侧，所述信号放大电路、所述滤波电路、所述电平抬升电路、所述第二控制器、所述无线传输单元均设置于所述电路板的另一侧；且所述信号放大电路通过所述电路板的通孔与所述金属干电极连接，所述信号放大电路与所述滤波电路连接，所述滤波电路与所述电平抬升电路连接，所述电平抬升电路与所述第二控制器连接，所述第二控制器与所述无线传输单元连接，用于传输所述表面肌电信号至所述上位机。4.根据权利要求3所述的评估手功能的装置，其特征在于，多个所述表面肌电传感器均匀设置于弹力绑带上，且在所述弹力绑带的两端分别设置有魔术贴。5.根据权利要求3所述的评估手功能的装置，其特征在于，所述信号放大电路包括：信号放大芯片、滑动变阻器、第一电容；所述信号放大芯片设置有8个引脚，所述信号放大芯片的第一引脚与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述滑动变阻器的一个固定端连接，所述滑动变阻器的移动端与所述信号放大芯片的第八引脚连接。6.根据权利要求1所述的评估手功能的装置，其特征在于，所述上位机包括：十四个显示窗口、三个选择单元、两个按钮；全部所述显示窗口设置于所述上位机的一侧，全部所述选择单元和全部所述按钮设置于所述上位机的另一侧，其中所述显示窗口分别用于实时显示表面肌电信号、所述手指关节角度信息、所述手功能等级；所述选择单元分别用于选择所...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫玉琳，文垠锞，温鑫宝，陈晓娟，胡命嘉，王法通，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：
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