[发明专利]一种基于光学立体测量的脑深部电刺激术中手部动作评估方法

说明书

一种基于光学立体测量的脑深部电刺激术中手部动作评估方法，所述评估方法包括步骤：a、根据预先建立的手部模型通过光学传感器对人体手部进行关键点识别；b、对各个关键点在动作任务状态时的三维空间坐标数据进行采集；所述动作任务包括对指、抓握和手掌翻转；c、对三种不同的动作任务，通过确定的关键点，设计特征，进行特征计算与分析。本发明在术中进行刺激前后分别对患者进行手部关键点识别与手部动作任务的特征提取，实现术中的快速客观的运动迟缓与震颤的评估。

技术领域

本发明涉及数字诊断术中评估领域，具体涉及一种基于光学立体测量的脑深部电刺激术中手部动作评估方法。

背景技术

帕金森病患者具有运动功能障碍的特征，其中包括运动迟缓，震颤，肌强直等症状。运动功能障碍严重影响患者的生活质量，提高了患者的跌倒风险甚至死亡率。目前常见的手术有深度脑刺激，可以通过植入电极的方式，对帕金森患者脑部靶点进行电刺激，改善其运动功能障碍的情况，目前这种技术已经得到广泛应用。在手术中，医生会通过植入的电极对患者进行刺激，查看运动功能障碍的改善情况。这种情况下，患者在手术床上，无法进行移动，只能通过手部任务动作的完成情况来判断靶点与电刺激是否对患者有益。

DBS术中空间有限、要求设备体积小巧，非接触式测量、不影响病人本身的运动，采样频率与空间定位精度满足手部动作测评需求，实时呈现测评指标与对比分析结果，为DBS手术提供客观、量化、实时的术中辅助。通常情况下，有经验的医生会通过观察患者的手部任务完成情况进行判断，还会通过对患者上肢肌肉强直情况进行判断。但是这些都是主观的，会造成一定的误差，不是十分准确。所以，有一种客观准确的术中评价方法显得至关重要。

发明内容

本发明为克服现有技术不足，为了满足术中测评要求，提供一种基于光学立体测量的脑深部电刺激术中手部动作评估方法。该方法利用光学传感器，在术中进行刺激前后分别对患者进行手部关键点识别与手部动作任务的特征提取，实现术中的快速客观的运动迟缓与震颤的评估。

本发明的技术方案为：一种基于光学立体测量的脑深部电刺激术中手部动作评估方法包括：

a、根据预先建立的手部模型通过光学传感器对人体手部进行关键点识别；

b、对各个关键点在动作任务状态时的三维空间坐标数据进行采集；

所述动作任务包括对指、抓握和手掌翻转；

c、对三种不同的任务，通过确定的关键点，设计特征，进行特征计算与分析。

本发明相比现有技术的有益效果是：

本发明使用体积小，便于携带和安装的光学传感器被用于进行手部信息的采集，并通过预先设定好的手部模型进行关键点提取和特征计算。在术前和术中进行特定手部任务的评估，其中包括对指、抓握和手掌翻转。给出患者在术前和术中的任务特征对比，可以在术中快速客观的为医生提供信息，辅助医生对手术的效果进行判断。应用于术中诊断有着重大意义。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明：

附图说明

图1为本发明工作流程图；

图2为摄像机三维坐标系图；

图3为带有零长度掌骨位置的手指示意图；

图4为手部关键点标记示意图；

图5为实施例中抓握任务的五指指尖关键点到手掌的距离之和的特征值曲线图；

图6为实施例中抓握任务的完成单次动作的幅度曲线图；

图7为实施例中抓握任务的完成单次动作的频率曲线图；

图8为实施例的术中对指动作任务示意图；