一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析系统及方法与流程

1.本发明涉及运动康复领域针对人体动作评估分析的一种理论模式和工具，
2.更具体涉及一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析系统，同时还涉及一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析的方法。


背景技术：

3.1、非特异性颈、腰疼痛流行病学调查研究
4.非特异性颈、腰疼痛也称为机械性颈、腰痛，属于颈腰部疼痛的一种类型，是指由多种因素引起的颈椎及腰椎解剖区域的疼痛，伴有或不伴有放射性上、下肢疼痛。其找不到确切的组织病理结构改变，又不能通过客观检查确诊病因。随着社会节奏的加快和生活工作环境的变化，越来越多的人患有非特异性颈、腰痛并趋于慢性化。年患病率在20％-50％，发病率还在逐年上升，并趋于年轻化。在临床治疗中，非特异性颈、腰痛具有较高的复发率，初次发作后，仍有50％-80％的患者持续或反复出现颈腰部疼痛或不适，对患者和家庭及社会带来了很大的经济负担，每年因此问题直接或间接造成的经济损失巨大。因此，针对非特异性颈、腰疼痛的精准评估和治疗对解决患者困扰，使其健康轻松的回归家庭及社会尤为重要。
5.2、非特异性颈、腰疼痛目前缺乏有效诊断
6.目前临床上关于导致疼痛的各种病因很多，包含骨性关节炎、椎间盘病变、外伤、肿瘤、感染、筋膜疼痛、斜颈、颈部鞭甩性损伤等。但是医生在排除严重的颈、腰部病理因素(骨折、脊髓性疾病、感染、肿瘤等)和神经问题影响后，余下部分被笼统的描述为非特异性颈、腰痛，缺乏在此之后更加细致的病因分析及疾病诊断。大多数承受疼痛(颈部疼痛以及与颈痛有关的上肢症状；腰部疼痛以及与腰痛有关的下肢症状)的患者并未找到病理解剖学方面的原因。目前影像学(x光、ct、mri)只能判断是否存在骨折、软组织挫伤等身体器质性问题，并不能完全诊断出病因。在非特异性颈、腰部疼痛中，要想更清晰的诊断出病因或病灶，只能介入功能性诊断(icfinternationalclassificationoffunctioning,disabilityandhealth-国际功能、残疾和健康分类康复组合评定标准)。icf是世界卫生组织应用于健康和康复领域分类系统之一，其最终目的是要建立一种统一的、标准化的术语系统，以对健康和康复状况的结果进行分类提供参考性的理论框架，其所依据的是在身体、个体和社会3个水平的健康状态所发生的功能变化和出现的异常。icf针对功能、残疾与健康分类，提供了一种新的理论和应用模式，即整合生物—心理—社会—环境因素，形成现代综合模式。目前临床上基于icf的诊断应用较少，因此，针对此类问题急需要开发一种基于icf的更加有效且准确的诊断体系。
7.3、非特异性颈、腰疼痛精确评估难度大，技术手段落后
8.随着研究的深入，非特异性颈、腰疼痛的多种发病机制被提出，相应得到的治疗方法也多种多样。但其中逻辑体系庞杂，缺乏理论联系实际。进而导致治疗方式的选择也不够明确。不同的症状需要用不同的评估方法，要求医生对患者从静态到动态针对患者的肌肉、
韧带、关节或其他组织的问题进行全面而系统的评估，才能找出病因或病灶，制定出有效的治疗计划。康复评估是治疗的前提,正所谓"无评估,无治疗"。目前在临床上尽管颈、腰部疼痛的原因可能与诊断性影像检查确定的退变规程或病理变化有关，但导致患者颈、腰部疼痛的软组织通常是未知的。另外，下腰痛初次发作的明确诱因，目前也没有明确的文献支持。因此，当患者表现为颈、腰部疼痛的时候，临床医师、治疗师要对疾病组织有关的肌肉、关节、结缔组织和神经进行评估。评估要求医师、治疗师有丰富的理论基础和临床操作经验，既要熟悉评估流程，又要掌握多种的评估方法。考虑到目前工作时间和环境的现状，在临床上很难开展。多数情况是凭借治疗师个人经验进行简单评估，致使多数治疗还停留在表面的阶段，缺乏深入分析问题的步骤。同时，针对颈、腰痛评估，目前评估工具存在解剖定位不精准，临床应用局限，性价比低，难以精确量化等问题，评估人员技术水平较发达地区也有相当的差距。因此我们需要寻求一种精确，逻辑性强的评估体系及简便易操作的评估工具。所以，实现人体异常姿势的电子化及可视化评估，能有效提高评估的科学性、精准度，优化治疗方案，具有重要的学术意义和应用价值。


技术实现要素：

9.本发明的目的是在于提供了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析系统，本发明采用数字化方式对人体姿态进行评估，减少人主观因素的弊端；采用传感器对人体动作角度进行测量，提高了精准度；采用软件算法对不同病症进行分类，并给出相应的评估结果，改变了过去完全靠人力、脑力来完成的模式，既繁杂又不精准，所以本发明有效降低了人工劳动强度，提高了测量和评估精准性，也弥补了影像学对功能障碍评估不足，康复评估科技手段、技术手段落后的问题，为康复医学临床诊断提供了有价值的参考依据和方向引导，无论在科研还是在应用上都有很大意义。
10.本发明的另一个目的是在于提供了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析的方法，方法易行；本发明大大提升了康复科临床诊断的效率和精准性，给康复治疗效果提升起到了关键性的帮助。
11.为解决上述技术问题，本发明的采用以下技术措施：
12.一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析系统，包括数据测量采集模块m、存储模块s、计算模块c、数据库模块t组成；
13.所述数据采集模块m负责患者病症信息的采集和动作角度的测量并形成矢量数据，通过电脑type-c、数据总线传输给存储模块s；
14.所述存储模块s负责将所有采集信息和测量数据分类存储；
15.所述数据库模块t负责储存病症信息列表、非特异性痛颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容；
16.所述计算模块c负责根据采集的病症信息和动作角度数据通过分类计算公式与数据库模块t中非特异性颈腰痛icf分类模型做计算和比对，然后将非特异性颈腰痛进行icf分类，以便临床医师更精准的进行康复方案的制定。
17.较佳的，所述非特异性的颈痛分类为：颈痛伴活动范围受限、颈痛伴头痛、颈痛伴活动协调受损、颈痛伴放射痛；非特异性的腰痛分类为：伴有活动度不足的急性或亚急性下
腰痛、伴有相关下肢疼痛的急性下腰痛、伴有动作协调受损的急性、亚急性或慢性下腰痛、伴有放射痛的急性、亚急性或慢性的下腰痛。
18.较佳的，依据患者的动作角度及病症信息进行分类模型比对、计算的结果，对非特异性的颈腰痛基于icf进行分类。
19.较佳的，所述数据测量采集模块m包括病症信息采集系统和九个6轴惯性角度传感器，所述病症信息采集系统数据采用患者或医师勾选填写。
20.较佳的，所述传感器佩戴在身体的指定部位，所述传感器通过对肢体活动的角度测量得到关节活动度。
21.较佳的，所述计算模块c计算时：首先通过计算模块c将测量采集模块 m所得到的动作校准值(α)和动作测量值(β)计算出动作角度值(θ) 也就是关节活动值，再用θ值与数据库中的对应动作关节活动度标准角度值 (ω)做计算，得到结果值(γ)，当γ＜0时结果为阳性(+)，γ≥0时结果为阴性(－)，然后再用测量采集模块m采集的病症信息和γ值与数据库中分类模型中的条件做匹配和计算，每个模型都有固定的条件，通过数据与条件一一匹配，计算匹配度，选出匹配度最高的一组模型，完成分类，分类标准基于icf标准。这里要注意匹配度计算值必须高于30％，否则不能进行icf 分类。
22.较佳的，所述数据库模块t中数据库内包含有病症信息列表、非特异性痛颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容。
23.本发明还公开了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析方法，包括以下步骤：
24.a、先利用数据测量采集模块m负责患者病症信息的采集和动作角度的测量并形成矢量数据，通过type-c、数据总线传输给存储模块s；
25.b、之后存储模块s负责将所有采集信息和测量数据分类存储，之后数据库模块t存储病症信息列表、非特异性痛颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容；
26.c、之后计算模块c负责根据采集的病症信息和动作角度数据计算动作关节活动度结果值及将结果值和病症信息与数据库分类模型比对、计算；
27.d、将颈腰痛进行分类，并将分类结果生成评估报告，标示出导致疼痛的损伤或紧张的肌肉、受限的关节或张力增加的神经。
28.本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
29.本发明提高了精准性；提高诊断及评估的准确性。本发明发明了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析方法及分析系统，本系统能对颈椎、腰椎动作关节活动度角度值进行实时测量采集和算法处理，能检测和分析用户的动作关节活动度角度值和颈椎、胸椎、腰椎、髋的运动功能，并且能较准确的给出导致颈椎、腰椎疼痛的肌肉或关节的信息。由于数据测量采集的良好稳定性及可重复性，这一系统能够使得临床当中的康复评估及功能性诊断更加准确。可以给康复医生、治疗师在康复评估及诊断上提供有效的参考依据。
30.本发明弥补经验评估缺点，提升科研价值，本发明将颈、腰疼痛评估实现电子化、可视化，有效降低了科研工作中研究人员主观因素产生的系统误差；对临床开展颈、腰疼痛相关疾病的深入科学研究，提供了有力的数据支撑和帮助。
31.本发明简化了临床评估工作，只需用户佩戴传感器按照系统展示的标准动作进行评估，便可采集到用户的有效数据，为康复计划的制定以及治疗效果的评价提供可靠依据，有效增强了康复科临床工作的便捷性。
32.本发明弥补目前康复科医师、治疗师评估技术落差，评估手段落后的问题。
附图说明：
33.图1为本发明的疼痛分类图之一；
34.图2为本发明的疼痛分类图之二；
35.图3为本发明的疼痛分类图之三；
36.图4为本发明的疼痛分类图之四；
37.图5为本发明的疼痛分类图之五；
38.图6为本发明的疼痛分类图之六；
39.图7为本发明的疼痛分类图之七；
40.图8为本发明的疼痛分类图之八；
41.图9为本发明的流程框图；
42.图10为本发明分类工作流程图；
43.图11为本发明的传感器佩戴位置标定图。
具体实施方式
44.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
45.实施例1：
46.如图1-图10所示，本发明的目的是在于提供了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析系统，本发明采用数字化方式对人体姿态进行评估，减少人主观因素的弊端；采用传感器对人体动作角度进行测量，提高了精准度；采用软件算法对不同病症进行分类，并给出相应的评估结果，改变了过去完全靠人力、脑力来完成的模式，既繁杂又不精准，所以本发明有效降低了人工劳动强度，提高了测量和评估精准性，也弥补了影像学对功能障碍评估不足，康复评估科技手段、技术手段落后的问题，为康复医学临床诊断提供了有价值的参考依据和方向引导，无论在科研还是在应用上都有很大意义。
47.本发明的另一个目的是在于提供了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析的方法，方法易行；本发明大大提升了康复科临床诊断的效率和精准性，给康复治疗效果提升起到了关键性的帮助。
48.为解决上述技术问题，本发明的采用以下技术措施：
49.一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析系统，包括数据测量采集模块m、存储模块s、计算模块c、数据库模块t组成；所述数据测量采集模块m负责患者病症信息采集和人体动作角度的测量。病症信息的采集：软件运行时，数据库模块中的文件会暂存至电脑ram中，通过显示器显示，存储模块s也在ram中，由医生在电脑显示器上根据患者病症实际情况进
行条件勾选，勾选结果存入存储模块s中；人体动作角度测量：数据测量模块由9个传感器组成，一个主机8个从机，从机分别由：存储芯片、蓝牙模块、倾角传感器(由惯性传感器和mems陀螺芯片组成)、电池、角度计算软件组成，存储芯片、蓝牙模块、倾角传感器、电池、之间为电连接，角度计算软件存储在存储芯片中，分别为：1号、2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号；主机由：存储芯片、蓝牙模块组成。主机和从机之间组成蓝牙mash组网，通过蓝牙通讯，主机为0号。8个从机分别佩戴在人体指定部位，当人体做动作时，从机中的倾角传感器实时测量，并通过角度计算软件计算得到人体动作角度值，用以反映当下人体姿态的变化，然后将角度值通过电连接传输给从机中的存储芯片，并将角度值存储在从机存储芯片中，从机通过蓝牙模块以蓝牙信号将角度值传输给mash网中的主机，主机将角度值存储在主机存储芯片中，主机通过电连接(type-c)传输到数据总线(电脑主板)上的存储模块s。角度解算公式为：
[0050][0051]
公式中γ对应角度传感器x轴角度；θ对应角度传感器y轴角度；ψ对应角度传感器z轴角度
[0052]
所述存储模块s在电脑ram中，负责将所有采集信息和测量数据分类存储到不同的地址下。软件运行时数据库中的文件会暂存至ram中，并通过显示器显示，存储模块s也在ram中，其中文件包括：病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容，数据库模块t可以将病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容通过电连接传输给ram中的存储模块s。
[0053]
所述数据库模块t在电脑的rom中，负责存储病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容，软件运行时，电脑rom通过电连接将病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容暂存至电脑ram中，存储模块s也在ram中，软件根据指令完成所有测试后，得到评估结果，ram并通过电连接将采集的信息和评估结果输出到显示器显示，同时也会将采集的信息和评估结果通电连接传输给电脑rom中的数据库保存，可供随时查看或调用。
[0054]
所述计算模块c指的是通过计算公式根据采集的病症信息、人体动作关节活动度角度值通过分类计算公式与非特异性颈腰痛的icf分类模型进行计算比对得出分类结果的过程，分类计算公式：
[0055]
颈痛分类：
[0056][0057][0058][0059][0060]
通过c1、c2、c3、c4的比较计算，找出最大值完成非特异性颈痛icf分类：
[0061][0062][0063][0064][0065]
通过l1、l2、l3、l4的比较计算，找出最大值完成非特异性腰痛icf分类。计算由计算模块c完成。如：实际测量的某动作关节活动度数值与对应该动作关节活动度标准值参考值比对，达到(动作角度值≥参考标准值)显示
“‑”
，如未达到(动作角度值＜参考标准值)显示“+”。计算模块c计算由电脑 cpu通过电性连接读取数据库中的计算公式，将电脑ram中的病症采集结果和动作关节活动度角度值通过分类计算软件与非特异性颈腰痛的icf分类模型进行计算、比对，然后将非特异性颈、腰痛进行分类，以便临床医师更精准的进行康复方案的制定。分类结果、所有病症信息、动作关节活动度角度值等数据存储至电脑ram中的存储模块s，再由ram通过电连接显示到电脑显示屏，同时通过电连接传输到rom中的数据库模块t储存。
[0066]
优选的，所述非特异性的颈痛分类为：颈痛伴活动范围受限、颈痛伴头痛、颈痛伴活动协调受损、颈痛伴放射痛；非特异性的腰痛分类为：伴有活动度不足的急性或亚急性下腰痛、伴有相关下肢疼痛的急性下腰痛、伴有动作协调受损的急性亚急性和慢性下腰痛、伴有放射痛的急性亚急性或慢性的下腰痛。优选的，依据人体动作关节活动度及病症信息进行分类模型计算、比对的结果，对非特异性的颈腰痛进行分类。
[0067]
优选的，所述数据测量采集模块包括信息采集系统和九个6轴惯性角度传感器，所述信息采集系统数据采用患者或医师勾选填写。
[0068]
优选的，所述传感器佩戴在身体的指定部位，所述传感器通过对肢体活动的角度
测量计算得到动作关节活动度角度值。
[0069]
优选的，所述计算模块c计算时分两部分：分类计算与分类测试；所述分类计算通过计算模块c将所有数据与数据库中分类模型做计算、比对，每个模型都有固定的条件，通过数据与条件一一计算、比对，再计算匹配比率，选出匹配比率最高的一组模型，完成分类(匹配率低于30％不能做分类)，分类标准基于icf标准；所述分类测试时，每组模型都有对应一系列的测试动作，根据选出的分类模型在数据库中调取对应的测试动作对病人进行测试，然后再由测量采集模块获得数据，输出给存储模块s，计算模块c进行计算、比对后，找出不符合标准的动作，根据不标准动作对应的损伤或紧张肌肉、受限关节、张力增加的神经并在数据库中调用对应图片模板，并生成评估报告，标示出导致疼痛的损伤或紧张的肌肉、受限的关节或张力增加的神经。
[0070]
优选的，所述数据库模块t中数据库内病症信息列表、非特异性颈腰疼痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容。
[0071]
本系统关键部件是：数据测量采集模块m、数据库模块t、计算模块c。
[0072]
数据测量采集模块m负责患者病症信息和人体动作关节活动度角度值的数据采集和测量。通过传感器测量人体姿态角度，大大提高测量的精准度、简化人工工作，并且可以完成实时数据测量采集和人体三维动作的测量采集，这是人工测量所不能达到的。
[0073]
数据库模块t负责存储非特异性颈腰痛的icf分类模型和分类计算公式, 这是本系统的核心，模型中包含非特异性颈、腰疼痛的每个分类的条件，本发明在基于国际icf分类标准的基础上将条件进一步细化和具体化，使分类更准确和更简化，目前国内外还没有关于icf分类的计算系统。
[0074]
计算模块c是完成分类计算的关键部分，通过本发明的分类计算公式，根据测量采集的病症信息、人体动作关节活动度角度值与非特异性颈腰痛icf 分类模型进行计算比对得出分类结果。通过系统计算、分类，减少了人主观因素的弊端，克服了人经验不足的缺点；采用软件算法对不同病症进行分类，改变了过去完全靠人力、脑力来完成的模式，既繁杂又不精准，同时也弥补了影像学对功能障碍评估的不足，或康复评估科技手段、技术手段落后等问题，为康复医学临床诊断提供了有价值的参考依据和方向引导，无论在科研还是在应用上都有很大意义。
[0075]
一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析方法，包括以下步骤：
[0076]
a、先利用数据测量采集模块m负责患者病症信息的采集和动作关节活动度角度值的测量并形成矢量数据，通过蓝牙传输给存储模块s；
[0077]
b、之后存储模块s负责将所有采集信息和测量数据分类存储，之后数据库模块t负责存储病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容；
[0078]
c、之后计算模块c负责根据测量的动作角度信息计算动作关节活动度及将动作关节活动度和病症信息与数据库分类模型计算、比对；
[0079]
d、然后将颈腰痛进行icf分类并生成评估报告，标示出导致疼痛的损伤或紧张的肌肉、受限的关节或张力增加的神经。以便临床医师更精准的进行康复方案的制定。
[0080]
通过上述四个步骤的技术措施：
[0081]
最关键的步骤是：数据测量采集和计算。数据测量采集模块m的数据采集步骤，因为病症信息采集的全面性和动作关节活动度角度值测量的准确性是分类计算的正确性的关键，计算模块c的算法计算步骤直接决定分类的结果，结果准确才能对制定出正确的治疗方案有指导意义。
[0082]
本发明主要解决的技术问题和难点有：
[0083]
1、现有icf分类需要人工记住大量的测试动作及诊断标准，我们参考最新相关指南通过创新性的算法，选择黄金测试标准，能引导使用者完成 icf问诊、测试、评估、分类，并得出相应的icf分类诊断。
[0084]
2、使用6轴传感器，经过特定算法，选择固定的佩戴点位，能最大程度的消除角度测量过程中出现的误差，及避免不同人测试得到不同结果，使诊断更加统一、精准。
[0085]
3、根据测试结果，我们可以得出，弱化和紧张的肌群，并判断关节是否受限，以图文形式展示给使用者，方便使用者制定合适的治疗方案。
[0086]
本发明发明了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析方法及分析系统，与现有技术相比，在以下几个方面能够产生较为突出的技术效果：
①
目前在康复评估过程中主要方式是患者遵照评估人员的指令做相应动作，然后由评估人员使用量角器、皮尺等工具进行徒手测量。本发明只需用户佩戴传感器并按照系统展示的标准动作进行评估，数据测量采集模块m便可测量采集到用户的有效数据，使得临床评估工作更为便捷，也有效避免了人为徒手测量带来的系统误差。
②
由于本发明数据测量采集的良好稳定性及可重复性，能够有效提高康复评估及功能性诊断的准确性，给康复医生及治疗师在康复评估及诊断上提供有效参考依据。
③
目前在相应专业领域的评估及诊断过程中，主要是医生或治疗师根据评估结果进行分析，人为地将患者进行分类，受限于专业知识及经验，不可避免的会存在一定程度漏诊、误诊。本发明把颈、腰疼痛评估实现电子化、可视化，根据数据测量采集模块m获得的数据，计算模块c及数据库模块t进行分析后，可以将采集到的结果进行自动比对、分类，可以降低临床工作者的主观偏差。
[0087]
本发明与同类产品相比而言，具有以下特点：
[0088]
1.多评估维度，评估结果对疼痛改善的指导性更强。与同类产品单一维度评估疼痛相比，本发明结合临床症状、社会生活因素、疼痛模式等病症信息再结合动作关节活动度筛查等多维度评估，可直接导出多维度评估结果指导治疗。而同类产品往往结果单一，对疼痛改善指导性有限。
[0089]
2.降低评估难度，精准评估可复制性强。同类产品还需临床工作人员结合经验和其他结果，给出治疗意见。使得评估难度较大。而本发明操作简单只需正确佩戴好传感器设备，熟悉操作流程即可，传感器高精度测量，误差小，稳定性强。与传统产品相比降低了对评估人员的技术及专业要求，可提高精准评估的基层普及率。
[0090]
3.便携性强。与庞大固定的传统实验室动作捕捉测试系统相比，本发明只需佩戴的数据测量采集模块模块，体积小巧，且评估不受场地及空间限制，移动便携。
[0091]
4、使用方便：本发明使用时不受场地、声音、光线、或其它仪器设备等因素的干扰，也不受使用者经验、知识水平的影响，被测试者也无需脱掉衣服，也无需其它人员或设备的辅助，使用非常方便，降低了临床评估的繁杂程度，提高了工作效率。
[0092]
本发明的技术方案与现有技术的主要区别为：
[0093]
目前市面上推广较多的同类产品大多数针对于静态姿势下的体态评估。多数采用红外技术，模拟人体骨骼位置结构，分析肌肉功能状态，诊断动态步态异常，预测各项健康风险，给予患者健康评分并为患者定制完整运动处方。但红外方式收集数据的外在干扰因素较多，难以消除。仅依靠静态身体姿态分析患者的问题是不足的，问题分析停留在表面而未深入，可能无法分析出患者真正的致病因素。运动处方的设计也相应缺乏个性化，结果准确性的精确度下降，导致实际临床参考意义的减少。
[0094]
还有部分动作分析的同类产品是临床康复和体育科研领域常用的分析方法，主要研究分析人在进行各种操作时的身体动作，以提高动作效率，减轻劳动强度，从而制定出适合的动作程序。根据动作分析测试需求和不同运动项目特点，结合视频图像采集，系统通常会内置多个分析模块，包含步态分析、功能动作筛查、跳跃分析、跑姿分析和姿势分析等多个测试模块，涵盖体育、医疗、人体工程等多个领域。但此种分析方法对个体的运动能力要求较高，通常分析内容与疼痛患者的症状不贴合，同样导致了临床参考意义的下降，相较于疼痛患者来说，更适合于作为运动员的训练指导来使用。
[0095]
而本发明更加针对疼痛患者病症，参考目前相关的指南，由有多年临床经验的相关专家整理出标准的针对疼痛患者评估的逻辑体系。能对颈椎、腰椎动作关节活动度角度进行实时测量采集和算法处理，能检测和分析用户的动作关节活动度角度和颈椎、胸椎、腰椎、髋的运动功能，并且能较准确的给出导致颈椎、腰椎疼痛的icf分类信息。能在软件中集成标准化评估方法、软件引导式工作流和详细的测试动作指导。利用成熟的运动传感器测量动作关节活动度角度值，通过计算机进行数据处理后，以此来评价检查生理功能缺陷，确定身体姿势、结构性能和动作控制之间的平衡情况。使身体功能性测试与评估更具客观性，提高诊断及评估的准确性。从而能制定出正确的治疗方案，缓解症状，并能优化运动表现和日常活动能力，降低复发风险。同时还能提升科研价值，实现疼痛评估电子化、可视化，有效降低了科研工作中研究人员主观因素产生的系统误差。对临床开展颈、腰部疼痛相关疾病的深入科学研究，提供了有力的数据支撑和帮助。
[0096]
具体的技术方案由数据测量采集模块m、存储模块s、计算模块c、数据库模块t组成：
[0097]
·
数据测量采集模块负责患者病症信息的采集和动作关节活动度角度值的测量并形成矢量数据，通过type-c、数据总线传输给存储模块s；
[0098]
·
存储模块s负责将所有采集信息和测量数据分类存储；数据库模块t 存储病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容；
[0099]
·
数据测量采集模块m包括信息采集系统和九个6轴惯性角度传感器，所述信息采集系统数据采用患者或医师勾选填写。
[0100]
·
所述计算模块c计算时分两部分：分类计算与分类测试；所述分类计算通过计算模块c将所有数据与数据库中分类模型做计算、比对，每个模型都有固定的条件，通过数据与条件一一计算、比对，再计算匹配比率，选出匹配比率最高的一组模型，完成分类(匹配率低于30％不能做分类)，分类标准基于icf标准；所述分类测试时，每组模型都有对应一系列的测试动作，根据选出的分类模型在数据库中调取对应的测试动作对病人进行测试，然后
再由测量采集模块获得数据，输出给存储模块s，计算模块c 进行计算、比对后，找出不符合标准的动作，根据不标准动作对应的损伤或紧张肌肉、受限关节、张力增加的神经并在数据库中调用对应图片模板，并生成评估报告，标示出导致疼痛的损伤或紧张的肌肉、受限的关节或张力增加的神经。
[0101]
·
数据库模块t中数据库内包含有病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf 分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容。
[0102]
本发明通过临床实验验证，对稳定性和疗效进行了科学客观的评价，得到的实验结果如下：
[0103]
1、传感器稳定性实验：通过六轴传感器与传统人工角度测量尺进行实验对比，传感器的测试者内部可靠性分析，icc组内相关系数在0.89～0.95 之间；人工角度测量尺的测试者内部可靠性分析,icc组内相关系数在 0.78～0.89之间，两者均展示出良好的内部可靠性。六轴传感器的测试者之间的可靠性分析，icc组内相关系数在0.89～0.95之间；人工角度测量尺的测试者内部可靠性分析,icc组内相关系数在0.85～0.96之间；人工角度测量尺的测试者之间可靠性分析,icc组内相关系数在0.76～0.87之间。同时效度分析显示六轴传感器与人工测量尺在测量颈椎、腰椎、髋关节及膝关节的皮尔逊相关系数r均大于0.9，呈高度相关关系，两样本配对样本t检验p值＞0.05，差异无统计学意义，说明两种测量方法测得的数值之间没有差异。
[0104]
2、疗效评价实验：选取60类非特异性腰痛病人随机分为两组，以 oswestry功能障碍指数和vas评分，实验结果显示，腰椎oswestry功能障碍指数评分：治疗第4周及第8周两组均较治疗前有显著性差异(p ＜0.05)，4周时，两组之间无显著性差异，8周时两组之间有显著性差异(p＜0.05)。vas视觉模拟评分：实验组在4周及8周较治疗前均有显著性差异(p＜0.05)，疼痛评分显著降低，且实验组较对照组有显著性差异(p＜0.05)。
[0105]
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，本实施例提供了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析系统，包括数据测量采集模块m、存储模块s、计算模块c、数据库模块t组成：
[0106]
所述的数据测量采集模块m负责患者病症信息采集和动作关节活动度角度值的测量计算。病症信息的采集：是由电脑ram读取数据库病症信息列表部分内容，由医生根据患者病症实际情况进行条件勾选，勾选结果存入存储模块s中；人体动作测量：数据测量模块由9个传感器组成，一个主机8个从机，从机分别由：存储芯片、蓝牙模块、倾角传感器(由惯性传感器和mems陀螺芯片组成)、电池、角度计算软件组成，存储芯片、蓝牙模块、倾角传感器、电池、之间为电连接，角度计算软件存储在存储芯片中，分别为：1号、2号、 3号、4号、5号、6号、7号、8号；主机由：存储芯片、蓝牙模块组成。主机和从机之间组成蓝牙mash组网，通过蓝牙通讯，主机为0号。8个从机分别佩戴在人体指定部位，当人体做动作时，从机中的倾角传感器实时测量人体动作角度值，并通过计算得到动作关节活动度角度值，用以反映当下人体姿态的变化，然后将角度值通过电连接传输给从机中的存储芯片，并将角度值存储在从机存储芯片中，从机通过蓝牙模块以蓝牙信号将角度值传输给mash 网中的主机，主机将角度值存储在主机存储芯片中，主机通过电连接(type-c) 传输到数据总线(电脑主板)上的存储模块s。
[0107]
所述存储模块s在电脑ram中，负责将所有采集信息和测量数据分类存储。存储模块s可以读取数据库中的非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片、软件各种符号图片、人体关节活动度标准参数值等相关内容，数据库模块t可以将病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容通过电连接传输个存储模块s。
[0108]
所述计算模块c指的是通过计算公式根据测量采集的病症信息、动作关节活动度角度值与非特异性颈腰痛的icf分类模型进行比对、计算得出分类结果的过程。计算模块c计算由电脑cpu通过电性连接读取数据库中的计算公式，对电脑ram中的病症采集结果和动作关节活动度角度值与非特异性颈腰痛的icf分类模型计算比对，然后将非特异性颈、腰痛进行分类，以便临床医师更精准的进行康复方案的制定。分类结果、所有病症信息、动作关节活动度角度测量值等数据存储于电脑ram中的存储模块s，再由ram通过电连接显示到电脑显示屏，同时通过电连接传输到rom中的数据库模块t储存。
[0109]
所述数据库模块t在电脑的rom中，负责存储病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容，软件运行时，电脑rom可通过电连接将非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片、软件各种符号图片、人体关节活动度标准参数值、分类计算公式、计算结果匹配公式等相关内容存入电脑ram中，根据指令完成所有测试后，得到评估结果，并通过电连接将采集的信息和评估结果输出到显示器显示，同时也会将采集的信息和评估结果通电连接传输给电脑rom中的数据库保存，可供随时查看或调用。
[0110]
所述数据测量采集模块m负责患者病症信息的采集和动作关节活动度角度值的测量计算并形成矢量数据，通过type-c、数据总线传输给存储模块s；
[0111]
所述存储模块s负责将所有采集信息和测量数据分类存储；
[0112]
所述数据库模块t存储病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容；
[0113]
所述计算模块c负责根据测量采集的动作角度值信息计算动作关节活动度角度值及动作关节活动度角度值和病症信息与数据库分类模型计算、比对，然后将颈腰痛进行分类以便临床医师更精准的进行康复方案的制定。
[0114]
其中，所述非特异性的颈痛分类为：颈痛伴活动范围受限、颈痛伴头痛、颈痛伴活动协调受损、颈痛伴放射痛；非特异性的腰痛分类为：伴有活动度不足的急性或亚急性下腰痛、伴有相关下肢疼痛的急性下腰痛、伴有动作协调受损的急性、亚急性和慢性下腰痛、伴有放射痛的急性、亚急性或慢性的下腰痛。
[0115]
其中，依据动作关节活动度角度值及病症信息进行分类模型比对的结果，对非特异性的颈腰痛进行分类。
[0116]
其中，所述数据测量采集模块包括信息采集系统和九个6轴惯性角度传感器，所述信息采集系统数据采用患者或医师勾选填写。
[0117]
其中，所述传感器佩戴在身体的指定部位，所述传感器通过对肢体活动的角度测
量计算得到动作关节活动度角度值。
[0118]
其中，所述计算模块c计算时分两部分：分类计算与分类测试；所述分类计算通过计算模块c将所有数据与数据库中分类模型做计算、比对，每个模型都有固定的条件，通过数据与条件一一计算、比对，再计算匹配比率，选出匹配比率最高的一组模型，完成分类(匹配率低于30％不能做分类)，分类标准基于icf标准；所述分类测试时，每组模型都有对应一系列的测试动作，根据选出的分类模型在数据库中调取对应的测试动作对病人进行测试，然后再由测量采集模块获得数据，输出给存储模块s，计算模块c进行计算、比对后，找出不符合标准的动作，根据不标准动作对应的损伤或紧张肌肉、受限关节、张力增加的神经并在数据库中调用对应图片模板，并生成评估报告，标示出导致疼痛的损伤或紧张的肌肉、受限的关节或张力增加的神经。
[0119]
其中，所述数据库模块t中数据库内包含有病症信息列表、非特异性颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容。
[0120]
其中，本发明提高了精准性：提高诊断及评估的准确性：本发明发明了一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析方法及分析系统，本系统能对颈椎、腰椎动作关节活动度角度值进行实时采集和算法处理，能检测和分析用户的动作关节活动度角度值和颈椎、胸椎、腰椎、髋的运动功能，并且能较准确的给出导致颈椎、腰椎疼痛的肌肉或关节的信息。由于数据采集的良好稳定性及可重复性，这一系统能够使得临床当中的康复评估及功能性诊断更加准确。可以给康复医生、治疗师在康复评估及诊断上提供有效的参考依据。
[0121]
本发明弥补经验评估缺点，提升科研价值，本发明把颈、腰疼痛评估实现电子化、可视化，有效降低了科研工作中研究人员主观因素产生的系统误差；对临床开展颈、腰部疼痛相关疾病的深入科学研究，提供了有力的数据支撑和帮助。
[0122]
根据图9一种关于非特异性颈、腰疼痛的动作分析方法，包括以下步骤：
[0123]
a、先利用数据测量采集模块m负责患者病症信息的采集和动作角度的测量并形成矢量数据，通过电脑type-c、数据总线传输给存储模块s；
[0124]
b、之后存储模块s负责将所有采集信息和测量数据分类存储，之后数据库模块t存储病症信息列表、非特异性痛颈腰痛的icf分类模型、测试动作视频文件、人体肌肉、关节神经解剖图片模板、软件各种符号图片、人体动作关节活动度标准参数值、分类计算公式等相关内容；
[0125]
c、之后计算模块c负责根据采集的动作角度信息计算关节活动度及将关节活动度和病症信息与数据库分类模型计算和比对；
[0126]
d、然后将颈腰痛进行icf分类以便临床医师更精准的进行康复方案的制定。
[0127]
本发明简化了临床评估工作，只需用户佩戴传感器按照系统展示的标准动作进行评估，便可采集到用户的有效数据，为康复计划的制定以及治疗效果的评价提供可靠依据，有效增强了康复科临床工作的便捷性。
[0128]
本发明弥补目前康复科医师、治疗师评估技术落差，评估手段落后的问题。
[0129]
本发明的应用场景：
[0130]
应用人群：
[0131]
颈痛人群：颈部疼痛，不伴有严重的临床和心理疾病的症状和体征，并伴有下列症
状：
①
颈部和上胸椎部的活动受限，
②
头痛，
③
上肢的牵涉痛或放射痛
[0132]
腰痛人群：下腰痛没有严重的医学或心理疾病的症状和体征，并伴有下列症状：
①
胸椎、腰椎及骶髂关节区域的活动损伤，
②
下肢的牵涉痛或放射痛，
③
广泛性疼痛
[0133]
病症分类：
[0134]
①
急慢性运动损伤
[0135]
②
中老年慢性疼痛患者
[0136]
应用场景
[0137]
①
医院诊所等医疗机构的康复科、疼痛科、运动医学科、中医科、老年病科、体检中心
[0138]
②
专业体育运动队
[0139]
③
体育场馆
[0140]
④
有康复专业的大专院校教学等教学机构
[0141]
产品分类原则
[0142]
1)产品分类是依据症状信息和动作测量信息综合得出的
[0143]
2)症状信息采集及动作测量内容：
①
颈椎：是否有头晕头痛、疼痛模式、疼痛时间、是否出现手麻、疼痛多发时段、是否有外伤史、疼痛分数、运动后症状是否有缓解、颈部挤压测试、上肢张力测试、颈部分离测试，动作测量内容：缩下巴、头前曲、头后仰、头左转、头右转
②
腰椎：是否有夜间疼痛癌症或持续发烧、是否有神经症状：麻或无力、是否有肌肉萎缩或神经性跛行、疼痛范围、疼痛是否超过膝盖以下、是否症状小于(或大于)16天、有以下运动可以缓解疼痛、疼痛模式、直腿抬高测试、slump测试，动作测量内容：腰前屈、腰后仰、站立上身左转、站立上身右转
[0144]
动作测量标准：
[0145]
动作测量以关节活动度为标准，
[0146]
关节活动的计算方法：本发明采用六轴传感器，传感器分x轴、y轴、和z轴，分别对应测量：x轴测量屈伸动作，y轴测量旋转动作，z轴测量侧偏动作
[0147]
传感器量程为+180
°
～-180
°
传感器是有方向的，传感器佩戴，无论佩戴哪个部位，始终保证y轴垂直朝向头部，角度测量以人体铅垂线为基准，当站位或坐位的情况下，人体铅垂线为地垂线，当躺位时，人体铅垂线为水平线。
[0148]
符号说明：校准角度值(α)、测量角度值(β)、关节活动度(θ)＝α—β，然后θ再与数据库中对应动作关节活动度标准值(ω)进行计算得到结果值γ，γ＝θ-ω，当γ＜0时为阳性(+)、当γ≥0时为阴性(-)。
[0149]
校准角度值测量为人体佩戴传感器后自然静止状态下的角度值；测量角度值为人体在完成动作最末端时的静止角度值
[0150]
动作测量方法，如下表：
[0151]
[0152][0153]
具体实施，即颈腰痛分类方法，可参考图1至图8：
[0154]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明/发明的保护范围。