[发明专利]一种电子脊柱测量椅及其测量方法

说明书

本发明公开了一种电子脊柱测量椅及其测量方法，电子脊柱测量椅包括座椅、弹性椅背、薄膜压力传感器、姿态传感器、模拟信号调理模块、数据处理模块、电源模块、显示模块、通信模块、存储模块、交互按键。本发明在测量椅背中线上设置了多个测量点，每个测量点安装有薄膜压力传感器和姿态传感器，采集坐在测量椅上被测人的背部脊柱状态。薄膜压力传感器采集弹性椅背与被测人脊柱接触点的压力值，姿态传感器测量弹性椅背与被测人脊柱接触点航向角、俯仰角和翻滚角，数据处理模块对这些数据进行处理，可以综合形成脊柱的立体形态，从而判别被测人有无脊柱侧凸、后凸等脊柱畸形状况。

技术领域

本发明涉及一种测量脊柱状态的测量椅，属于辅助医疗测量领域。

背景技术

脊柱畸形是影响人类健康的一大顽疾，尤其常见于青少年、儿童，因此如何及时的检测到脊柱畸形并给予治疗就成为了一个亟待解决的问题。

传统的评估脊柱形态的主要方法是X线测量，但是X线测量需要对被测人进行前屈后伸位、胸椎和腰椎的多次拍摄，对被测人会产生一定的放射性危害，对于儿童和青少年的危害尤为严重。CT测量和MRI测量等方法也均有放射性或操作不便等问题。

因此，国内外一直致力于研究无放射性、简便的脊柱形态测量方法。目前比较常见的有超声波测量法和三维电子重力角度感应技术法。

发明内容

发明目的：针对上述现有测量脊柱形态方法的缺陷，本发明旨在提供一种测量脊柱状态的测量椅，可以无放射性地、较为简便地测量人体脊柱形态，并对常见的脊柱畸形做出初步判断。

技术方案：

一种电子脊柱测量椅，其特征在于包括座椅、与所述座椅呈大于90度的夹角相连的可以产生弹性形变的弹性椅背、等间距安装在所述弹性椅背上的多组传感器以及与所述多组传感器电连接的主电路板及显示模块；每组传感器由一个薄膜压力传感器和一个姿态传感器组成，所述姿态传感器安装在所述薄膜压力传感器上面；所述薄膜压力传感器采集弹性椅背与被测人脊柱接触点的压力值数据，所述姿态传感器测量弹性椅背与被测人脊柱接触点的航向角、俯仰角和翻滚角数据，主电路板及显示模块对这些数据进行处理，判断被测人的脊柱形态。

电子脊柱测量椅的测量方法，其特征在于包括如下步骤：

读取各薄膜压力传感器数值，计算对应测量点弹性椅背形变量，根据形变量确定脊柱生理曲度特征点，确定被测人脊柱长度，根据比例将被测人脊柱划分为骶骨、腰椎、胸椎、颈椎四段，得到脊柱侧视曲线；

读取各姿态传感器数值，对被测人腰椎段到胸椎段各姿态传感器测得的航向角循环做差，取最大的两个差值绝对值Yawm、Yawn，当|Yawm-Yawn|≥侧凸Cobb角阈值，判断被测人有脊柱侧凸可能；对被测人胸椎段各姿态传感器测得的俯仰角循环做差，取最大的两个差值绝对值Pitchs、Pitcht，当|Pitchs-Pitcht|≥后凸Cobb角阈值，判断被测人有脊柱后凸可能。

本发明的电子脊柱测量椅，根据人体脊柱的特点，在测量椅背上等间距设置多组传感器，通过薄膜压力传感器得到弹性椅背与被测人脊柱接触点的压力值数据，经数据处理模块处理后可以检测被测人背部侧视情况，确定被测人脊柱长度，划分被测人脊柱区域，通过姿态传感器可以得到弹性椅背与被测人脊柱接触点的航向角、俯仰角和翻滚角数据，经数据处理模块处理后，可以检测被测人背部三维角度状态，可以实现Cobb角检测，经数据处理模块处理后，可以断定被测人的脊柱侧凸与脊柱后凸情况，从而得到人体脊柱整个形态情况并进行显示，对脊柱畸形情况进行初步判断。本发明的脊柱测量椅无放射性危害，结构简单，操作简便，可以实现对被测人脊柱状况的自动检测，无需培训专业的操作人员，既可以节约人力成本，还可以提高检测精度，避免操作人员造成的测量误差。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；其中1是座椅，2是椅背，3是传感器组，4是座椅侧面扶手，5是主电路板及显示模块