[发明专利]一种臀中肌远程评估的系统

权利要求书

1.一种臀中肌远程评估的系统，其特征在于，包括传感器贴片、计算机和远程终端，其中：

传感器贴片包含皮肤接触层、电生理学传感器、微处理器、收发器和为传感器贴片供电的电源；所述皮肤接触层用于将可操作的传感器元件粘贴到皮肤，从而能够测到肌肉信号数据；所述电生理学传感器可激活肌肉，采集肌肉静止或收缩时表面肌电信号的原始信号数据；所述微处理器将原始信号数据放大后进行预处理，最后通过收发器利用无线传输将处理过的信号数据发送至计算机；

计算机上安装臀中肌远程评估应用程序，将从收发器接收到的表面肌电信号数据传递给所述应用程序，进行数据的接收、存储和处理，并在视听觉患者界面上向患者提供处理后的肌肉信号，患者可利用该信息来调节肌肉活动，或者根据推荐的训练动作进行锻炼；

远程终端作为云端，包含一个或多个运行参考数据库，可储存患者数据，以便患者随时查看其臀中肌的表面肌电信号的数据信息；

所述皮肤接触层由多层柔性材料以薄绷带的形式粘合在一起而制成，包含导电和非粘性区域，导电区域位于皮肤接触层的中间，负责收集原始肌电数据；非粘性区域位于皮肤接触层的边界，能够让传感器贴片在肌肉活动期间相对于皮肤移动。

2.根据权利要求1所述的臀中肌远程评估的系统，其特征在于，微处理器包括高通滤波器、低通滤波器、一个或多个陷波滤波器；其中：

高通滤波器，用于滤除极化电压及低频噪声，低频截止频率为10Hz；

低通滤波器，用于滤除高频噪声，高频截止频率为200Hz；

陷波滤波器，用于经过工频陷波，滤除60Hz工频的电信号。

3.根据权利要求1所述的臀中肌远程评估的系统，其特征在于，为传感器贴片供电的电源，是安装在传感器贴片上的一次性纽扣电池。

4.根据权利要求1所述的臀中肌远程评估的系统，其特征在于，计算机是具有蓝牙功能的台式计算机、笔记本电脑、平板电脑或智能手机，收发器通过蓝牙传输方式将处理过的信号数据发送至计算机。

5.根据权利要求1所述的臀中肌远程评估的系统，其特征在于，应用程序对数据存储和显示处理，具体步骤为：

S1、利用模数转换单元将数据通过ADC数字化，输出成数字数据；

S2、利用滑动窗技术计算信号数据的绝对平均值时序特征，窗口大小为120ms，每次向后滑动40ms，即相邻的窗口存在67％的重复信号数据；全部的臀中肌表面肌电信号数据根据其最大值和最小值归一化到[0,1]之间，再进行RMS计算；

S3、利用数据平滑单元对臀中肌的表面肌电信号数据进行平滑处理，第i个臀中肌的表面肌电信号数据对应的滑动时间窗口为winA为分析窗口大小，winB为分析窗口滑动距离，通过插值计算Ti时刻的臀中肌表面肌电信号数据与之对应；

S4、经过特征提取后的臀中肌的表面肌电信号数据及插值处理后的角度信号数据分别表示为：

其中，αi表示第i个样本臀中肌的表面肌电信号特征向量，βi表示第i个样本臀中肌运动关节的角度向量，R代表实数；

为了克服直接使用高斯过程回归模型对图像超分辨率重建问题，利用稀疏伪输入高斯过程回归算法，并由上述特征序列α及角度序列β建立表面肌电信号-臀中肌运动特征映射模型并保存；

S5、数据集中的臀中肌的表面肌电信号数据经特征提取后输入到步骤S3中的映射模型，用于连续估计臀中肌运动特征，由此可得以下内容：

其中，α_*为连续估计时模型的输入量，β_*为模型连续估计出的臀中肌运动特征量。

6.根据权利要求1所述的臀中肌远程评估的系统，其特征在于，使用者可通过计算机登录自己的账号查看该账号下的臀中肌的表面肌电信号数据、评估结果以及训练信息。

7.根据权利要求6所述的臀中肌远程评估的系统，其特征在于，该账号下患者的个人信息，包括但不限于：身高、体重、臀中肌功能水平、临床运动评分和受影响的肌肉状态。

8.根据权利要求6所述的臀中肌远程评估的系统，其特征在于，训练信息包括但不限于：训练目标、训练方案、训练过程数据记录。