[发明专利]基于人体姿态角的疼痛程度评估方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于人体姿态角的疼痛程度评估方法及系统。

背景技术

随着社会进步和医学的发展，下背痛作为护理中作中较为严重的致残和误工的主要原因之一，严重影响着人们的生活质量。疼痛在国际上已经定义为继体温、脉搏、呼吸、血压四大生命体征后的第五大生命体征，是困扰病人的一个常见问题。由于护理人员常规操作中频繁的弯腰和不正确的弯腰姿势搬抬病人、转移仪器导致脊柱负荷增加和脊柱群肌肉累积损伤，长此以往造成不同程度的疼痛。由于疼痛是一种不愉快的感觉，伴有实际或潜在组织损伤和脊柱结构异常。疼痛评估是对下背痛患者进行病理特性分析、治疗方案选择或者康复指导的关键。

目前，对疼痛的评估主要分为：病人自我报告法、行为观察法和生理指标评估法。病人自我报告法被认定为最为真实的反映疼痛的评估方法；行为观察法利用病人的面部表情、身体运动等线索对病人进行疼痛评估，差异性较大；而生理指标评估法也是利用病人的心率、呼吸、血压等来进行评估，有时候这些指标的变化会因为病人的焦躁和不安的情绪和外界环境所影响，也不可靠。

由于疼痛是一种主观感知，而主观感知常常受到外界环境、主观者个人情绪、性格、心理因素的影响，这样主观者依靠自身对疾病的认识对疾病的感知产生不确定的反映，这样往往会影响临床上对疼痛程度的真实评估，很难对其进行较为准确的评估。在相对较为有效的自我报告评估法中，主要的评估方式有：视觉模拟评分法(Visual Analog Scale，VAS)、文字描述评分法(Verbal Descriptor Scale，VDS)、数字评分法(Numeric rating scale，NRS)、简明疼痛调查表(Brief pain Inventory，BPI)、McGill疼痛问卷(McGill Pain Questionnaire，MPQ)等，在临床的实践中，根据患者的情况和环境，选择相对适合病人的量表。尽管这些评估方式相对有效，能反映患者的疼痛程度，但是这些量表的评估主要是凭借主观感知来评判的，存在很大的主观因素，对下背痛患者病理特性的研究产生一定的局限性。有研究表明，疼痛往往跟人的心情、焦虑等情绪有关，下背痛病症导致的疼痛和由于病症所产生的焦虑影响大脑所具有的疼痛，在很多时候很难区分。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于人体姿态角的疼痛程度评估方法及系统。

本发明提供一种基于人体姿态角的疼痛程度评估方法，该方法包括如下步骤：a.采用人体惯性传感器获取每位下背痛患者在站立位、躯干尽力前倾弯曲、返回站立位过程中躯干弯曲姿态信号；b.对上述获取的躯干弯曲姿态信号进行解算，得到下背痛患者人体躯干弯曲姿态角度信号；c.对上述得到的人体躯干弯曲姿态角度信号进行低通滤波处理；d.提取所述低通滤波处理后人体躯干弯曲姿态角度信号的角度峰值，并求取平均角度峰值，以求取的平均角度峰值作为特征参数；e.采用Pearson相关性检验，统计分析所述特征参数与自身疼痛程度的相关性系数；f.根据得到的相关性系数，判断上述平均角度峰值能否作为评估下背痛患者疼痛水平的客观方法。

其中，所述步骤a具体包括：采用两枚惯性传感器分别放置在脊柱顶端部位和L2-L5部位，采集多例下背痛患者在站立位→躯干尽力前倾弯曲→返回站立位过程中脊柱姿态角信号。

所述步骤b具体包括：对获取的躯干弯曲姿态信号通过Matlab2010b软件进行四元数方法和欧拉角法编程，解算出下背痛患者在进行上述前倾运动中人体躯干弯曲姿态角度信号。

所述步骤d具体包括：提取所述低通滤波处理后人体躯干弯曲姿态角度信号的五个角度峰值，并对所述五个角度峰值求取平均角度峰值，以求取的平均角度峰值作为特征参数。

所述步骤e具体包括：对肌肉放电有效参数值和疼痛程度进行双侧Pearson相关性检验，得到相关性系数。