[发明专利]用于脑瘫患者的可穿戴步态检测分析系统

说明书

本发明公开了一种用于脑瘫患者的可穿戴步态检测分析系统，包括：压力传感器用于测量用户行走时足底的压力变化值；惯性传感器用于检测用户行走时脚底和膝盖的运动轨迹；距离传感器用于测量用户行走时脚底与地面的距离值；处理器用于将压力变化值、运动轨迹和距离值进行处理得到用户的步态数据；无线通信模块用于将步态数据发送给服务器，以及服务器根据步态数据对用户在预设周期内的步态进行分析评估，并将评估结果发送给终端设备进行显示。该系统便携可穿戴，使用方便，可长期监控获取数据，并且可以准确全面地获取信息，可以有效获取用户的步态信息。

技术领域

本发明涉及穿戴式足底压力测试技术领域，特别涉及一种用于脑瘫患者的可穿戴步态检测分析系统。

背景技术

步态指一个人行走时的表现出来的动作以及姿态。一个人表现出来的步态与其骨骼、肌肉和神经系统密切相关。脑瘫作为一种神经性疾病，可直接反映在患者的肢体状态尤其是在步态上。因此，医学上可根据步态评估脑瘫患者的病情，可作为手术和术后康复的依据和指标。

传统的步态检测仪包括步台式步态分析仪，通常价格极为昂贵且不可移动，不能对患者的步态做长期监测和诊断。而已有便携式的设备尚未有针对脑瘫病人步态检测的设备，通用的步态检测设备数据类型少，且精确度低，数据不够全面。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种用于脑瘫患者的可穿戴步态检测分析系统。

为达到上述目的，本发明提出了用于脑瘫患者的可穿戴步态检测分析系统，包括：压力传感器，用于测量用户行走时足底的压力变化值；惯性传感器，用于检测用户行走时脚底和膝盖的运动轨迹；距离传感器，用于测量用户行走时脚底与地面的距离值；处理器，用于将所述压力变化值、所述运动轨迹和所述距离值进行处理得到所述用户的步态数据；无线通信模块，用于将所述步态数据发送给服务器，以及所述服务器根据所述步态数据对所述用户在预设周期内的步态进行分析评估，并将评估结果发送给终端设备进行显示。

本发明实施例的用于脑瘫患者的可穿戴步态检测分析系统，通过设计成便携可穿戴鞋，适合用户长期穿戴，可对用户进行长期监控，有效获取真实且有效的步态信息，并根据步态信息检测异常步态以进行评估，为医疗诊断和治疗提供有力依据。

另外，根据本发明上述实施例的用于脑瘫患者的可穿戴步态检测分析系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述压力传感器为石墨烯柔性器件压力传感器。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述压力传感器以鞋垫形式放置在用户的鞋中，分别位于：第一跖骨、第三跖骨、第五跖骨、大脚趾和脚跟和前脚掌中的一处或多处。

可选地，在本发明的一个实施例中，还包括：电池模块，用于给所述压力传感器、所述惯性传感器、所述距离传感器、所述无线通信模块和所述处理器提供电能。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述惯性传感器固定于用户的鞋跟外部和膝盖处，用于检测用户行走时脚底和膝盖的运动轨迹；所述距离传感器位于用户的鞋底部，用于测量用户行走时脚底与地面的距离值。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述服务器根据所述步态数据对所述用户在预设周期内的步态进行分析评估，包括：在预设周期内，根据所述步态数据确定在支撑周期时支撑脚脚底受力不均匀或不稳定，摆动脚摆动周期过长，判断为行走障碍；对用户行走时脚和膝盖的运动轨迹进行评估，若出现脚部轨迹异常，或出现膝盖轨迹异常，判断为异常步态。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：打分系统和深度神经网络识别分类系统

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述打分系统设计四种运动模式包括：自主行走，自主上楼，辅助行走和辅助上楼；