[发明专利]一种医用膝关节康复护理系统及信息处理方法

摘要

本发明属于膝关节康复护理技术领域，公开了一种医用膝关节康复护理系统及信息处理方法，利用医用X光透视仪采集膝关节图像数据；利用传感器采集膝关节运动次数、伸张曲度、肌力数据信息；通过图像增强模块利用图像处理软件对采集的膝关节图像进行增强处理；通过运动定时模块利用定时器设定膝关节康复运动时间；通过按摩模块利用按摩器对康复运动后的膝关节进行按摩操作；通过评估模块利用评估程序根据采集的数据对膝关节康复进行评估；通过显示模块利用显示器显示采集的膝关节图像、膝关节运动相关数据及康复评估结果。本发明评估结果更为客观，操作简单方便，易于重复实现且结果稳定，提高膝关节康复效果。

主权项

1.一种医用膝关节康复护理系统的信息处理方法，其特征在于，所述医用膝关节康复护理系统的信息处理方法包括：步骤一，通过膝关节图像采集模块利用医用X光透视仪采集膝关节图像数据；搜集多幅膝关节彩色高分辨率自然图像；将高分辨率自然图像从红、绿、蓝RGB颜色空间转换到亮度、蓝色色度、红色色度YCbCr颜色空间；收集膝关节图像所有亮度图像作为高分辨率训练图像集其中表示第p幅高分辨率亮度图像，n表示图像的数量；通过运动数据采集模块利用传感器采集膝关节运动次数、伸张曲度、肌力数据信息；步骤二，中央控制模块通过图像增强模块利用图像处理软件对采集的膝关节图像进行增强处理；构建训练深度神经网络，并训练得到相应的网络模型；将X光图像数据输入到训练好的深度神经网络中，得到相应的增益图像的参数矩阵；将得到的增益图像的参数矩阵与原X光图像进行数据处理；输出数据处理后的X光图像；通过运动定时模块利用定时器设定膝关节康复运动时间；通过按摩模块利用按摩器对康复运动后的膝关节进行按摩操作；步骤三，通过评估模块利用评估程序根据采集的数据对膝关节康复进行评估；构建一评估模型，所述评估模型至少包括用以判断运动角度差值的第一角度差阈值、第二角度差阈值和用以判断前后位移值的前后位移差阈值ε，以及根据各阈值而定的评估分级结果；同步采集左侧膝关节的单组三维六自由度运动数据和右侧膝关节的单组三维六自由度运动数据，每组三维六自由度运动数据至少包括屈伸角、内外翻转角、内外旋转角和前后位移值；将左、右侧膝关节的三维六自由度运动数据进行比对，并计算出两组数据中关于屈伸角、内外翻转角、内外旋转角和前后位移值的差值；将所述差值输入至所述评估模型中，以获得相应的评估分级结果；若三个角度差均小于第一角度差阈值且前后位移值差小于前后位移差阈值，则评估模型输出第一评估等级；若至少一个角度差在第一角度差阈值和第二角度差阈值构成的闭区间内且前后位移值差小于前后位移差阈值，则评估模型输出第二评估等级；若至少一个角度差大于等于第二角度差阈值且前后位移值差小于前后位移差阈值、或三个角度差均小于第二角度差阈值且前后位移值差大于等于前后位移差阈值，则评估模型输出第三评估等级；若至少两个角度差大于等于第二角度差阈值、或至少一个角度差大于等于第二角度差阈值且前后位移值差大于等于前后位移差阈值，则评估模型输出第四评估等级；步骤四，通过显示模块利用显示器显示采集的膝关节图像、膝关节运动相关数据及康复评估结果。