[其他]人体重心摆动状态测量分析仪

说明书

本发明涉及一种测量分析人体重心稳定性的仪器，特别是采用微型计算机测量分析人体站立姿态重心摆动轨迹的仪器。

本发明参照日本ィマ株式会社生产的G4301S型重心计。该仪器由测量平台和主机两部分组成，其技术方案是由三个负荷传感器所支撑的人体站立测量平台和通过模拟计算机对体重、重心摆动距离（重心摆动的总长度）、重心摆动范围（面积）进行测量和计算，带动XY记录仪绘出重心摆动状态图，并转换成数字信号进行实时显示。但是这种仪器所显示的上述三种数字要靠手工记录，没有自动记录、保存和重复输出的功能，也未建立病案管理系统。该仪器采用模拟电路和XY记录仪，将所测得的较高频率部分滤掉，频率分辨率较低，特别是模拟技术方案不能进行重心摆动状态的频谱分析。其次对负荷传感器只有手动调零，需要经常调整人体重心零位。

本发明的任务是在测量人体重心摆动状态的仪器中，提高频率分辨率，进行频谱分析，绘出幅频特性和相频特性图，能自动记录、保存、检索、修改并能重复输出信息和绘图，进而建立病案管理系统，对负荷传感器加自动调零功能。

本发明的特征在于与前置放大器连接的是一个A/D变换器，并作为计算机接口接至计算机，计算机还配有软盘驱动器和硬盘驱动器键盘、显示器、打印机和绘图仪组成计算机测量和分析系统。而为这个硬件系统配套的专用计算机软件是在中英文操作系统支持下开发的。这套专用软件包括：1.信号采集与控制

2.数据处理和存储

3.动态频谱分析

4.平台调整与校验

5.病案分析

6.病案检索与修改

7.病案打印

8.幅频特性与相频特性绘制

9.重心摆动状态绘制

这种模块式结构程序设计，不但增加了软件的可靠性和透明度，而且便于修改和扩充。

本发明在上述硬件和软件的配合下实现了下述功能：

本发明的整个操作使用过程是在显示器屏幕上进行问答式的人机对话，并显示各种状态和计算结果。可输入、显示、中英文打印。因此可按已设定的规范步骤和时间进行测量，并可进行病案分析。若使用中超出所设规范的范围，计算机可自动保护和屏幕提示。

信号采集和控制软件（1）：

首先检查测量平台传感器零点是否处于正常范围内，超出规定范围时报警，并指示应调整测量平台，然后返回主菜单状态。若系统零点正常，则保存零点状态，以便实现自动调零功能，随后接收从键盘输入的被测者的病历号、姓名、年龄、性别、职业、初诊或复诊的信息，并自动生成序号作为病案管理的初始值。在测量时首先计算体重。然后在双脚、左、右单脚站立及开、闭眼组合成六种测量方式下保存这些信息，并以一定的采样时间获取重心摆动信息。由于人体重心的摆动频率一般在0.2-0.3Hz，最高频率为2-3Hz。只要选择截止频率为15Hz，采样时间间隔不大于32毫秒，采样数选定为512点时，其频率分辨率即可达到0.06Hz，因此在绘图仪上用数字量划出的重心摆动状态图比在XY记录仪上绘制的图形要精细和真实。

数据处理和存贮软件（2）主要是对软件（1）中的六种测量方式下的数据进行计算以便求出坐标值并计算出重心摆动轨迹的长度和摆动范围，连同人体重量和病案管理的初始值一并送入软磁盘上进行保存。重心摆动状态绘制软件（9）即可在绘图仪上绘出其图形，动态频谱分析软件（3）是依据软件（2）所得出的座标值，用快速富里哀分析方法计算出幅频特性和相频特性的值，幅频特性及相频特性绘制软件（8）即可在绘图仪上绘出其图形。

病案检索及修改软件（6）保存着人工输入的有关病案数据，和所计算出来的数据，可按姓名、病历号、序号进行检索，人工输入的数据可以修改，有纠错功能，计算的数据不准修改，并有显示和打印的功能。病案分析软件（5）保存有病案管理的初始值，能够输入重心摆动状态的图形特征。可以输入医生的初诊印象和初诊意见。可以输入医疗结果的确诊情况。在软件中已将重心摆动状态图的形状特征约定为前后型、左右型、多中心型、求心型、弥漫型、扇型、斜线型及其它八种形状特征，方便了医生对疾病的特征分析。负荷传感器的调零通过平台调整和校验软件（4）是对测量平台的误差测量校准用。它的另一功能是使用前对平台的三个传感器的零点进行预先测量，并在其误差超过调整的上限时，显示器则转为越限显示其每个传感器的数字量，以便有选择的进行手动调零，调好后自动恢复正常状态。

本发明有助于神经科、临床内外科、五官科、、妇科、运动学、抗运动药物、职业病等早期诊断。