[发明专利]一种假肢适配效果的评估方法及评估装置

权利要求书

1.一种假肢适配效果的评估方法，其特征在于，包括：

采集假肢穿戴者在多个步态周期中的步态运动学参数、步态动力学参数和肌电参数，其中所述步态运动学参数包括步速、步频、步长、步幅、步态周期、髋关节角度、膝关节角度和踝关节角度，所述步态动力学参数包括地面反作用力、髋关节力矩、膝关节力矩和踝关节力矩；其中所述多个步态周期包括所述假肢穿戴者在测试过程中的所有步态周期；

基于所述步态运动学信息从所述多个步态周期中确定最佳行程，所述最佳行程包括所述多个步态周期中的N个连续的步态周期，N为大于1的自然数；

获取与所述最佳行程相对应的步态特征参数，所述步态特征参数包括从所述步态运动学参数、所述步态动力学参数和所述肌电参数中选取的多项指标参数；

将所述步态特征参数输入神经网络模型，以输出关于假肢适配效果的评分。

2.根据权利要求1所述的假肢适配效果的评估方法，其特征在于，所述采集假肢穿戴者的步态运动学参数、步态动力学参数和肌电参数的步骤包括：

通过摄像机采集所述假肢穿戴者在行走过程中的多张姿态图像；

提取所述多张姿态图像中目标点的位置信息，基于所述目标点的位置信息计算所述步态运动学参数；

通过测力板采集所述假肢穿戴者足底压力数据，基于所述足底压力数据计算所述步态动力学参数；以及

通过肌电传感器获取所述假肢穿戴者的肌电参数。

3.根据权利要求1所述的假肢适配效果的评估方法，其特征在于，所述基于所述步态运动学信息确定最佳行程包括：

基于所述步态运动学参数，计算所述N个连续的步态周期内的对称性系数、时相性系数以及变异系数；其中所述对称性系数表征所述假肢穿戴者的左下肢运动学参数和右下肢运动学参数之间的相似度，所述时相性系数表征所述假肢穿戴者在所述N个连续的步态周期中包含的支撑相、摆动相所占实际比例与标准比例之间的相似度，所述变异系数用于表征所述N个连续的步态周期内的运动学参数之间的波动程度；

基于所述对称性系数、所述时相性系数和所述变异系数确定所述最佳行程。

4.根据权利要求3所述的假肢适配效果的评估方法，其特征在于，

所述对称性系数包括步长对称性、摆动相对称性和支撑相对称性；计算所述N个连续的步态周期内的对称性系数的步骤包括：

计算左步长最大值和右步长最小值之间的比值或左步长最小值和右步长最大值之间的比值以得到所述步长对称性，计算左下肢摆动相时间最大值和右下肢摆动相时间最小值之间的比值或左下肢摆动相时间最小值和右下肢摆动相时间最大值之间的比值以得到所述摆动相对称性，计算左下肢支撑相时间最大值和右下肢支撑相时间最小值之间的比值或左下肢支撑相时间最小值和右下肢支撑相时间最大值之间的比值以得到所述支撑相对称性；

所述时相性系数包括左支撑相系数、右支撑相系数、左摆动相系数、右摆动相系数以及双支撑相系数，计算所述N个连续的步态周期内的时相性系数的步骤包括：

计算所述N个连续的步态周期内每个步态周期的左支撑相占比的平均值与标准左支撑相比例之间的比值以得到所述左支撑相系数，计算所述N个连续的步态周期中每个步态周期的右支撑相占比的平均值与标准右支撑相比例之间的比值以得到所述右支撑相系数，计算所述N个连续的步态周期内每个步态周期的左摆动相占比的平均值与标准左摆动相比例之间的比值以得到所述左摆动相系数，计算所述N个连续的步态周期内每个步态周期的右摆动相占比的平均值与标准右摆动相比例之间的比值以得到所述左摆动相系数，计算所述N个连续的步态周期内每个步态周期的双支撑相占比的平均值与标准双支撑相比例之间的比值以得到所述双支撑相系数；

所述变异系数包括支撑相变异系数、摆动相变异系数、双腿支撑期变异系数、步幅变异系数、步幅时间变异系数、步长变异系数以及步长时间变异系数；计算所述N个连续的步态周期内的变异系数的步骤包括：

用所述N个连续的步态周期内的支撑相时间方差除以支撑相时间均值，以得到所述支撑相变异系数；用所述N个连续的步态周期内的摆动相时间方差除以摆动相时间均值，以得到所述摆动相变异系数；用所述N个连续的步态周期内的双腿支撑期方差除以双腿支撑期均值，以得到所述双腿支撑期变异系数；用所述N个连续的步态周期内的步幅方差除以步幅均值，以得到所述步幅变异系数；用所述N个连续的步态周期内的步长方差除以步长均值，以得到所述步长变异系数；用所述N个连续的步态周期内的步长时间方差除以步长时间均值，以得到所述步长时间变异系数。