[发明专利]突变状态下肌力与肌张力的测量方法和测量装置

权利要求书

1.一种突变状态下肌力与肌张力的测量方法，其特征在于，采用时频域分析方法与非线性动力学结合的方法判定肌力与肌张力状态突变点，识别状态突变点后，对突变点后肌电信号进行分析实现突变状态下肌力或肌张力的测量，包括以下步骤：

采集与待测定肌力与肌张力对应的肌电信号；

利用固定长度的滑动窗对采集到的表面肌电信号进行分帧，通过帧移计算每帧信号的希尔伯特-黄变换边际谱熵；

计算连续有效的希尔伯特-黄变换边际谱熵的个数，若个数大于设定值，则判定所述连续有效的希尔伯特-黄变换边际谱熵的起始时刻为肌力与肌张力状态突变点；以及

根据肌力与肌张力状态突变点后的设定长度的肌电信号来测量肌力与肌张力。

2.根据权利要求1所述的突变状态下肌力与肌张力的测量方法，其特征在于，计算连续有效的希尔伯特-黄变换边际谱熵的个数包括：设定自适应阈值，将低于所述自适应阈值的希尔伯特-黄变换边际谱熵作为无效边际谱熵进行剔除，其余希尔伯特-黄变换边际谱熵作为有效边际谱熵进行保留；以及计算有效边际谱熵的连续个数。

3.根据权利要求2所述的突变状态下肌力与肌张力的测量方法，其特征在于，计算连续有效的希尔伯特-黄变换边际谱熵的个数还包括：在设定自适应阈值之前对希尔伯特-黄变换边际谱熵进行处理以提高灵敏度。

4.根据权利要求3所述的突变状态下肌力与肌张力的测量方法，其特征在于，对希尔伯特-黄变换边际谱熵进行处理以提高灵敏度的方式如下：

其中，为希尔伯特-黄变换边际谱熵，k为比例因子，N为幅值的n次方，其中，p_i表示第i个频率对应幅值的概率。

5.根据权利要求1所述的突变状态下肌力与肌张力的测量方法，其特征在于，在采集肌电信号时还同步采集与肌电信号对应的关节角度；以及在判定肌力与肌张力状态突变点后、确定与所述肌力与肌张力状态突变点对应的关节角度。

6.一种突变状态下肌力与肌张力的测量装置，包括计算机设备、所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

采集与待测定肌力与肌张力对应的肌电信号；

利用固定长度的滑动窗对采集到的表面肌电信号进行分帧，通过帧移计算每帧信号的希尔伯特-黄变换边际谱熵；

计算连续有效的希尔伯特-黄变换边际谱熵的个数，若个数大于设定值，则判定所述连续有效的希尔伯特-黄变换边际谱熵的起始时刻为肌力与肌张力状态突变点；以及

根据肌力与肌张力状态突变点后的设定长度的肌电信号来测量肌力与肌张力。

7.根据权利要求6所述的突变状态下肌力与肌张力的测量装置，其特征在于，计算连续有效的希尔伯特-黄变换边际谱熵的个数包括：设定自适应阈值，将低于所述自适应阈值的希尔伯特-黄变换边际谱熵作为无效边际谱熵进行剔除，其余希尔伯特-黄变换边际谱熵作为有效边际谱熵进行保留；以及计算有效边际谱熵的连续个数。

8.根据权利要求7所述的突变状态下肌力与肌张力的测量装置，其特征在于，计算连续有效的希尔伯特-黄变换边际谱熵的个数还包括：在设定自适应阈值之前对希尔伯特-黄变换边际谱熵进行处理以提高灵敏度。

9.根据权利要求7所述的突变状态下肌力与肌张力的测量装置，其特征在于，所述处理器执行所述程序时还实现以下步骤：在采集与待测定肌力与肌张力对应的肌电信号时还同步采集与肌电信号对应的关节角度；以及在判定肌力与肌张力状态突变点后、确定与所述肌力与肌张力状态突变点对应的关节角度。

10.根据权利要求9所述的突变状态下肌力与肌张力的测量装置，其特征在于，所述测量装置用于痉挛检测，其中，所述肌张力状态突变点为痉挛起始点，所述痉挛起始点对应的关节角度为牵张反射阈值。