[实用新型]智能关节角度测量装置及系统

说明书

本实用新型提供一种智能关节角度测量装置，该智能关节角度测量装置包括惯性测量模块、控制模块、无线通讯模块以及电源模块；其中，所述惯性测量模块设置于待测关节部位，用于采集待测关节部位的角度数据并输出；所述控制模块接收所述惯性测量模块输出的角度数据，进行处理后发送给所述无线通讯模块；所述无线通讯模块接收所述控制模块发送的数据后以无线方式进行输出；所述电源模块用于提供所述智能关节角度测量装置各个模块工作所需用电；本实用新型还提供一种包括上述智能关节角度测量装置的智能关节角度测量系统；本实用新型能够实现对关节在三维空间内的任何姿态下实施静态和动态的活动度检测，使人体关节的活动度测量及评估更加快捷和有效。

技术领域

本实用新型涉及角度测量装置，尤其涉及一种人体关节活动度的智能关节角度测量装置及系统。

背景技术

人体关节活动度，又称关节活动范围，是指关节运动时所转动的角度。人体关节活动度测定是评定关节运动功能状态的最基本的、最重要手段之一；也是确定有无关节活动障碍及障碍程度，确定治疗目标和评价治疗效果的重要方法。

目前临床上主要使用关节角度尺或圆盘量角器来测量关节活动度。关节角度尺和圆盘量角器由活动臂、固定臂和活动中心组成。但受到测试人员的影响，准确性和可靠性差。

视频、光学打点标记等方法也被用于关节活动度的测量，但这些方法对环境的要求较高,所需设备价格昂贵，操作复杂，主要应用于科研活动。

随着电子技术的进步，在人体关节活动度测量中，由微型传感器构建的测量系统得到了越来越广泛的应用，如采用单枚六轴传感器，或者采用两枚三轴加速度传感器测量关节活动度。

采用单枚六轴传感器测量关节活动度时，六轴传感器被放置于关节远端肢体，由于无法感知和测量关节近端肢体的运动状态和空间位置，测试期间，关节近端肢体必须保持位置固定，不能移动。测量体位、姿态受限，使用不便。

采用两枚三轴加速度传感器测量关节活动度时，两枚三轴加速度传感器分别放置关节近、远端肢体上，不需要固定近端关节肢体。但三轴加速度传感器对一般的震动和机械噪声很敏感，测量时需要整个身体和关节近、远端肢体都在保持稳定状态，否则无法准确测出角度，对受试者和周围环境要求较高。比较适合静态(被动)角度测量，对关节动态活动度测量的有效性和准确性较差，不能完全满足临床对关节活动度检查时快速、简便、准确的要求。

因此在不限定肢体活动模式的前提下，准确地采集自然姿态下关节的静态、动态活动度信息成为临床上一个亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型针对现有的关节活动度测量方法的不足，提供了一种基于两个惯性测量模块的关节活动度的智能关节角度测量装置及系统，该智能关节角度测量装置及系统结构简洁并且易于安装使用。

本实用新型提供的一种智能关节角度测量装置，包括惯性测量模块、控制模块、无线通讯模块以及电源模块；其中，所述惯性测量模块设置于待测关节部位，用于采集待测关节部位的角度数据并输出；所述控制模块接收所述惯性测量模块输出的角度数据，进行处理后发送给所述无线通讯模块；所述无线通讯模块接收所述控制模块发送的数据后以无线方式进行输出；所述电源模块用于提供所述智能关节角度测量装置各个模块工作所需用电。

在一优选实施例中，所述惯性测量模块包括三轴陀螺仪和三轴加速度传感器。

在一优选实施例中，所述惯性测量模块采集的所述角度数据包括加速度数据和角速度数据。

在一优选实施例中，所述控制模块为单片机或者微处理器(MCU，Micro ControlUnit)，用于将所述惯性测量模块输出的角度数据进行模数转化、数字滤波、向量运算及整合，并将处理后的数据发送至所述无线通讯模块。

在一优选实施例中，所述无线通讯模块为蓝牙模块、Wi-Fi模块或者移动通信网络模块。