[实用新型]基于磁传感器检测异常步态的疾病诊断系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物医学工程和疾病诊断领域，具体涉及一种使用磁传感器检测异常步态从而进行疾病诊断的系统。

背景技术

行走是中枢神经系统的终极目标，步态是其在生物力学水平上的体现。正常步态需要中枢神经系统、周围神经系统及骨骼肌肉系统协调工作。而神经系统疾病和关节疾病都会导致异常步态。如脑卒中所致的偏瘫步态、大脑弥漫性损害所致的剪刀步态和舞蹈步态、锥体外系病变如帕金森所致的慌张步态、小脑损害所致的鸭子步态等。如何对这些异常步态进行定量研究，发现异常点，进而评定异常步态，确定引起步态异常的确切病因，指导康复训练，对疾病的诊断和康复具有重大意义。

目前，在疾病诊断过程中，异常步态一般通过医护人员的目测进行疾病的诊断，但是造成步态异常的疾病种类繁多，目测法受主客观因素影响往往不可靠，并且不能诊断一些不典型的异常步态或步态异常程度较轻的患者。所以异常步态需要通过系统进行精确的分析与对比，从而进行疾病的预警和诊断，为治疗提供信息。

当前步态运动学分析系统是对异常步态进行检测的主流，它以步长、步频、步速、步行周期时相、步行中关节角度等作为分析参数，量化步态检测结果。其关键技术在于高精度的三维人体运动检测。主要分为四类：声学式、光学式、机械式。声学式运用超声传感技术接收人体佩戴的超声波发生器发出的超声波，确定发送器的方向和位置。该方法优点是成本较低，缺点是检测延时较大，还要求无遮挡、无噪声的环境。光学式检测技术是将一些特制的标志或发光点贴在身体的关节、肘部、腕等关键部位，运用多台高速摄像机同时拍摄，通过图像处理获取人体运动。该方法是目前步态运动学分析系统的主流方法，其优点是检测精度高，检测过程中没有机械装置限制。缺点是系统价格较贵，对于场地的光照要求高，且需要人工干预后处理过程。机械式运动检测技术由刚性连杆和关节组成。人体运动引起机械关节的转动，关节中的角度传感器测的转动角度的变化，通过刚性连杆坐标变换得出运动轨迹。优点是成本低，装置定标简单、精度高。缺点是刚性连杆束缚被测者的运动，对动作的限制大，无法完成一些激烈运动。

实用新型内容

针对以上问题本实用新型提供了一种能够自动高效精确的对步态异常患者进行病因诊断的基于磁传感器检测异常步态的疾病诊断系统。该系统适用于医院临床诊断和体检以及步态异常患者的日常监测。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于磁传感器检测异常步态的疾病诊断系统，包括磁传感器阵列、行走台和跑带、下位机、无线传输模块、上位机、机架、磁源。

在机架上设有行走台和跑带，在机架的一端设有下位机和无线传输模块，磁传感器阵列的设置在机架中部的左右两侧，所述无线传输模块用于将下位机处理后的数字信号发送给上位机。

每个磁传感器阵列由N个磁传感器组成，其中N≥10；磁传感器为等间距排列的一列；

所述的磁源为6个小磁体，6个小磁体分别放置在双腿的髋关节，膝关节与踝关节处。

所述的基于磁传感器检测异常步态的疾病诊断系统，还包括扶手，扶手设置在磁传感器阵列的上部或扶手通过支架直接设置在机架上。

通过磁传感器阵列采集到背景技术中指出的步长、步频、步速、步行周期时相、步行中关节角度等参数后量化步态检测结果，从而实现病因诊断。

有益效果：本实用新型提出并研制的基于磁传感器检测异常步态的疾病诊断系统不仅能够精确的诊断步态异常患者的病因，且适用于异常步态不典型的患者，表明步态异常的性质和程度。具有测量、诊断、显示等功能，且结构简单，诊断率高，成本低廉，使用方便。

附图说明

图1为本基于磁传感器检测异常步态的疾病诊断系统的结构示意图。

图2为本实用新型系统扶手的另一种设置方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于磁传感器检测异常步态的疾病诊断系统，包括磁传感器阵列1、扶手2、行走台和跑带3、下位机4、无线传输模块5、上位机6、机架8、磁源10。

在机架8上设有行走台和跑带3，在机架8的一端设有下位机4和无线传输模块5，磁传感器阵列1的设置在机架8中部的左右两侧，扶手2设置在磁传感器阵列的上部，所述无线传输模块5用于将下位机4处理后的数字信号发送给上位机6。

每个磁传感器阵列1由N个磁传感器组成，其中N≥10；磁传感器为等间距排列的一列；

所述的磁源10为6个小磁体，6个小磁体分别放置在双腿的髋关节，膝关节与踝关节处。