[发明专利]一种帕金森及相关锥体外系疾病运动障碍症状量化评测装置及方法

摘要

本发明公开了一种帕金森及相关锥体外系疾病运动障碍症状量化评测装置及方法，包括S型步态通道、手指惯性单元节点、身体惯性单元节点、高速影像采集单元、中心计算机、惯性单元同步盒、同步状态灯、无线路由器、交换机、供电电源。本发明方法包括开始，装置初始化，装置启动；添加测试人员基本信息或查找已有测试人员；选择采集模式；数据采集单元模块同步；实时采集、显示和存储指定动作下数据；分析数据、存储量化评测结果并打印。本发明装置及方法使得依靠临床医师经验的主观评定方法得到彻底改观，同时对于运动障碍患者的治疗、康复方案的制定以及疗效和预后的判断具有重要的理论价值和现实的指导意义。

主权项

一种帕金森及相关锥体外系疾病运动障碍症状量化评测装置，其特征在于：包括数据采集单元模块、中心计算机、惯性单元同步盒、同步状态灯、无线路由器、交换机、供电电源；数据采集单元模块包含4个采集单元，即S型步态通道、手指惯性单元节点、身体惯性单元节点、高速影像采集单元；S型步态通道、手指惯性单元节点、身体惯性单元节点和高速影像采集单元与一台中心计算机通过以太网实现互联，经过中心计算机实现4个采集单元在时域上的精确同步；以帕金森和其他相关锥体外系疾病患者为测试对象，数据采集单元模块同步无创采集患者在指定动作下的步态时空参数、足底压力分布特征、足底与地面接触三维作用力、静态平衡能力、手指震颤信息、肢体震颤信息以及身体各环节姿态信息； 所述S型步态通道，包括18个柔性力敏传感器单元模块、5个三维力测力平台、1个静态平衡测试仪、线槽以及扶手即防护栏，其中柔性力敏传感器单元模块用于获取指定动作测试过程中的步态时空参数和足底压力分布特征，柔性力敏传感器单元模块之间通过销栓式结构相互咬合，构成S型步态通道的前三个通道；三维力测力平台用于获取指定动作测试过程中的足底与地面接触三维作用力；静态平衡测试仪用于获取指定动作测试下的重心移动轨迹，以此衡量人体处于指定状态下的静态平衡能力；三维力测力平台和静态平衡测试仪之间相互独立，构成S型步态通道的第四个通道；所述S型步态通道中的柔性力敏传感器单元模块、三维力测力平台、静态平衡测试仪均具有电源接口、网线接口以及固定在基板下方的四个调整脚，其中电源接口和网线接口采用线连接，通过线槽分别连接至供电电源和交换机，交换机利用网线通过无线路由器连接至中心计算机；固定在基板下方的四个调整脚用于所有单元模块拼接后的平面调整；扶手即防护栏安装在S型步态通道的四周和每两个通道之间的间隙处，保证每个通道的两侧都有所防护，确保运动障碍患者在测试过程的人身安全； 所述手指惯性单元节点用于测量指定动作下的手指震颤信息，所述身体惯性单元节点用于测量指定动作下的肢体震颤信息和身体各环节姿态信息；所述手指惯性单元节点和身体惯性单元节点，包括设备盒、六轴惯性传感器、超小型超低功耗WIFI模块、锂电池、电源按键、LED状态指示灯、同步充电接口以及标签，其中超小型超低功耗WIFI模块、锂电池、电源按键、LED状态指示灯以及同步充电接口嵌入在设备盒内，设备盒表面留有相应的电源按键接口和LED状态指示灯接口，设备盒侧面留有同步充电接口，并贴有标签；所述的手指惯性单元节点包含2个六轴惯性传感器，2个六轴惯性传感器与设备盒之间通过线缆连接；所述的身体惯性单元节点仅含有1个六轴惯性传感器，单个六轴惯性传感器采用内置方式， 嵌入在设备盒内；所述的手指惯性单元节点和身体惯性单元节点通过无线路由器采用WIFI方式实现与中心计算机之间的交互连接； 所述高速影像采集单元，用于记录S型步态通道、手指惯性单元节点和身体惯性单元节点的每次测试过程，通过测试过程的回放分析，便于对同一测试者的运动障碍症状进行多次评估，便于对运动障碍症状的关键特征参数进行提取和分析； 所述中心计算机通过以太网实现与各个数据采集单元模块之间的通信和在时域上的精确同步，中心计算机内有集成化测试分析模块，该模块在采集各个单元模块数据的同时，也可对各个采集单元模块进行参数配置；集成化测试分析模块中的数据库记录所有测试人员的基本信息、人员测试记录、指定动作下采集的数据、临床医师的评估打分以及数据分析结果；集成化测试分析模块提供的人机交互界面具备统一的数据采集、显示和分析模块，便于控制各个数据采集单元模块、分析数据以及显示和导出采集数据和数据分析结果。