一种确定下肢假肢对线效果的方法和装置与流程

本申请涉及假肢装配技术领域，尤其是涉及一种确定下肢假肢对线效果的方法和装置。

背景技术：

下肢假肢的对线是假肢装配中的一个重要的环节，对线的好坏直接决定患者穿戴假肢的步态和舒适度。不合适的对线不仅会影响患者的步态的美观和舒适度，长时间使用还会因受力不当造成患者下肢关节损伤、低背痛等后果。

下肢假肢的对线过程包括工作台对线、静态对线和动态对线，前两个对线过程可以实现客观量化。但是对于动态对线，临床上主要还是依靠技师肉眼的观察和患者描述的自身感受，凭经验调整对线，缺乏客观的评价依据。另外，对于临床对线的方法，其对线效果存在不确定性。例如，同一技师对同一患者多次对线的结果存在一定差异，不同技师的对线结果差异更大，而不合适的对线会导致患者下肢生物力学载荷异常，从而引发关节炎、低背痛等一系列问题。

因此，目前迫切需要一种客观的对线效果的确定方法来指导临床对线，从而一定程度上避免由于对线造成的二次伤害。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种确定下肢假肢对线效果的方法和装置，能够客观的确定下肢假肢的对线效果。

第一方法，本申请提供了一种确定下肢假肢对线效果的方法，该方法包括：获取穿戴有下肢假肢的患者行走过程中的下肢运动数据和地面反作用力；根据下肢运动数据和地面反作用力，得到对线评价指标，其中，对线评价指标包括以下参数中的至少一种：步态时相对称性、角度对称性和力学对称性；利用对线评价指标，确定下肢假肢的对线效果。

因此，本申请通过获取穿戴有下肢假肢的患者行走过程中的下肢运动数据和地面反作用力，随后根据下肢运动数据和地面反作用力计算得到对线评价指标，最后利用对线评价指标确定下肢假肢的对线效果，既能够客观的确定假肢的对线效果，又能够综合全面的考虑对患者步态及关节受力等各方面的影响，使得确定出的对线效果更加准确。

另外，本申请通过该确定下肢假肢对线效果的方法进行临床对线评估，一定程度上可以减少由于对线不当带来的患者健康关节、肌肉等组织的损伤，具有十分有益的社会效益。

在一个可能的实施例中，获取患者对下肢假肢的对线效果的用户评价数据；其中，利用对线评价指标，确定下肢假肢的对线效果，包括：利用对线评价指标和用户评价数据，确定下肢假肢的对线效果。

因此，本申请通过结合用户评价数据，使得确定出的下肢假肢的对线效果更加准确。

在一个可能的实施例中，用户评价数据包括以下中的至少一种：患侧支撑稳定性、屈曲难度、蹬离难度、疼痛程度和两侧运动对称性。

因此，本申请通过从各个方面来获取用户评价数据，使得获取的用户评价数据更加全面，从而使得确定出的对线效果更加准确。

在一个可能的实施例中，根据下肢运动数据和地面反作用力，得到对线评价指标，包括：根据下肢运动数据和地面反作用力，得到步态参数，其中，步态参数包括以下中的至少一种：步态时相参数、下肢关节角度、下肢关节作用力和关节力矩；根据步态参数，得到对线评价指标。

因此，本申请基于步态参数来更加准确的确定出的对线效果。

在一个可能的实施例中，根据下肢运动数据和地面反作用力，得到步态参数，包括：将下肢运动数据和地面反作用力输入到人体下肢运动动力学模型中，以得到步态参数，其中，人体下肢运动动力学模型为预先建立的模型。

在一个可能的实施例中，步态时相参数包括支撑时间和摆动时间，根据步态参数，得到对线评价指标，包括：确定患者的下肢左右两侧的支撑时间中的较大支撑时间和较小支撑时间；确定患者的下肢左右两侧的摆动时间中的较大摆动时间和较小摆动时间；利用较大支撑时间、较小支撑时间、较大摆动时间和较小摆动时间，得到步态时相对称性。

在一个可能的实施例中，下肢关节角度包括髋关节角度、膝关节角度和踝关节角度，根据步态参数，得到对线评价指标，包括：分别计算患者的下肢左右两侧的髋关节角度的第一对称性指数、下肢左右两侧的膝关节角度的第二对称性指数和下肢左右两侧的踝关节角度的第三对称性指数；分别确定第一对称性指数对应的第一权重值、第二对称性指数对应的第二权重值和第三对称性指数对应的第三权重值；根据第一对称性指数、第二对称性指数、第三对称性指数、第一权重值、第二权重值和第三权重值，得到角度对称性。

在一个可能的实施例中，下肢关节作用力包括髋关节作用力、膝关节作用力和踝关节作用力，关节力矩包括髋关节力矩、膝关节力矩和踝关节力矩，根据步态参数，得到对线评价指标，包括：分别计算患者的下肢左右两侧的髋关节作用力的第一峰值比、下肢左右两侧的膝关节作用力的第二峰值比、下肢左右两侧的踝关节作用力的第三峰值比、下肢左右两侧的髋关节力矩的第四峰值比、下肢左右两侧的膝关节力矩的第五峰值比、下肢左右两侧的踝关节力矩的第六峰值比、下肢左右两侧的地面反作用力的第七峰值比；分别确定第一峰值比对应的第四权重值、第二峰值比对应的第五权重值、第三峰值比对应的第六权重值、第四峰值比对应的第七权重值、第五峰值比对应的第八权重值、第六峰值比对应的第九权重值、第七峰值比对应的第十权重值；根据第一峰值比、第二峰值比、第三峰值比、第四峰值比、第五峰值比、第六峰值比、第七峰值比、第四权重值、第五权重值、第六权重值、第七权重值、第八权重值、第九权重值和第十权重值，得到力学对称性。

在一个可能的实施例中，利用对线评价指标和用户评价数据，确定下肢假肢的对线效果，包括：分别确定步态时相对称性对应的第十一权重值、角度对称性对应的第十二权重值、力学对称性对应的第十三权重值和用户评价数据对应的第十四权重值；根据步态时相对称性、角度对称性、力学对称性、用户评价数据、第十一权重值、第十二权重值、第十三权重值和第十四权重值，确定下肢假肢的对线效果。

第二方面，本申请还提供了一种确定下肢假肢对线效果的装置，该装置包括：获取模块，用于获取穿戴有下肢假肢的患者行走过程中的下肢运动数据和地面反作用力；计算模块，用于根据下肢运动数据和地面反作用力，得到对线评价指标，其中，对线评价指标包括以下参数中的至少一种：步态时相对称性、角度对称性和力学对称性；确定模块，用于利用对线评价指标，确定下肢假肢的对线效果。

在一个可能的实施例中，获取模块，还用于获取患者对下肢假肢的对线效果的用户评价数据；确定模块，还用于利用对线评价指标和用户评价数据，确定下肢假肢的对线效果。

在一个可能的实施例中，用户评价数据包括以下中的至少一种：患侧支撑稳定性、屈曲难度、蹬离难度、疼痛程度和两侧运动对称性。

在一个可能的实施例中，计算模块，还用于根据下肢运动数据和地面反作用力，得到步态参数，其中，步态参数包括以下中的至少一种：步态时相参数、下肢关节角度、下肢关节作用力和关节力矩；计算模块，还用于根据步态参数，得到对线评价指标。

在一个可能的实施例中，计算模块，还用于将下肢运动数据和地面反作用力输入到人体下肢运动动力学模型中，以得到步态参数，其中，人体下肢运动动力学模型为预先建立的模型。

在一个可能的实施例中，步态时相参数包括支撑时间和摆动时间，计算模块，还用于确定患者的下肢左右两侧的支撑时间中的较大支撑时间和较小支撑时间；计算模块，还用于确定患者的下肢左右两侧的摆动时间中的较大摆动时间和较小摆动时间；计算模块，还用于利用较大支撑时间、较小支撑时间、较大摆动时间和较小摆动时间，得到步态时相对称性。

在一个可能的实施例中，下肢关节角度包括髋关节角度、膝关节角度和踝关节角度，计算模块，还用于分别计算患者的下肢左右两侧的髋关节角度的第一对称性指数、下肢左右两侧的膝关节角度的第二对称性指数和下肢左右两侧的踝关节角度的第三对称性指数；计算模块，还用于分别确定第一对称性指数对应的第一权重值、第二对称性指数对应的第二权重值和第三对称性指数对应的第三权重值；计算模块还用于根据第一对称性指数、第二对称性指数、第三对称性指数、第一权重值、第二权重值和第三权重值，得到角度对称性。

在一个可能的实施例中，下肢关节作用力包括髋关节作用力、膝关节作用力和踝关节作用力，关节力矩包括髋关节力矩、膝关节力矩和踝关节力矩，计算模块，还用于分别计算患者的下肢左右两侧的髋关节作用力的第一峰值比、下肢左右两侧的膝关节作用力的第二峰值比、下肢左右两侧的踝关节作用力的第三峰值比、下肢左右两侧的髋关节力矩的第四峰值比、下肢左右两侧的膝关节力矩的第五峰值比、下肢左右两侧的踝关节力矩的第六峰值比、下肢左右两侧的地面反作用力的第七峰值比；计算模块，还用于分别确定第一峰值比对应的第四权重值、第二峰值比对应的第五权重值、第三峰值比对应的第六权重值、第四峰值比对应的第七权重值、第五峰值比对应的第八权重值、第六峰值比对应的第九权重值、第七峰值比对应的第十权重值；计算模块，还用于根据第一峰值比、第二峰值比、第三峰值比、第四峰值比、第五峰值比、第六峰值比、第七峰值比、第四权重值、第五权重值、第六权重值、第七权重值、第八权重值、第九权重值和第十权重值，得到力学对称性。

在一个可能的实施例中，确定模块，还用于分别确定步态时相对称性对应的第十一权重值、角度对称性对应的第十二权重值、力学对称性对应的第十三权重值和用户评价数据对应的第十四权重值；确定模块，还用于根据步态时相对称性、角度对称性、力学对称性、用户评价数据、第十一权重值、第十二权重值、第十三权重值和第十四权重值，确定下肢假肢的对线效果。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。

第四方面，本申请提供一种计算机介质，该计算机介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。

为使本申请实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种确定下肢假肢对线效果的方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种确定下肢假肢对线效果的方法中包含的指标的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种确定下肢假肢对线效果的装置的框图；

图4为本申请实施例提供的一种装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

穿戴下肢假肢的用户在站立和行走时保持稳定的平衡和良好的步态，是装配下肢假肢的重要目标，这个目标的实现离不开合适的下肢假肢的对线。目前下肢假肢的动态对线的过程中，下肢的假肢的对线依赖于技师的经验，进行人工对线，这种动态对线方式存在着缺乏客观定量的评价依据。

因此，本申请提供了一种确定下肢假肢对线效果的方法和装置，既能够客观的确定假肢的对线效果，又能够综合全面的考虑对患者步态及关节受力等各方面的影响，使得确定出的对线效果更加准确。另外，利用该确定下肢假肢对线效果的方法和装置进行临床对线评估，一定程度上可以减少由于对线不当带来的患者健康关节、肌肉等组织的损伤，具有十分有益的社会效益。

为了方便理解本申请实施例，首先在此介绍本申请实施例描述中引入的几个要素：

地面反作用力(或地面反力)：它是指人体在站立、行走和奔跑时，足底作用于地面而产生的大小相等、方向相反即作用于足底的力，也叫足地接触力。地面反作用力分为垂直分力、前后分力和内外分力，可通过测力平台测得，通常可按垂直、前后和左右方向做三维记录。前后分力所反映的是支撑腿的驱动和制动能力，内外分力则反映侧方负重能力与稳定性，垂直分力反映行走过程中支撑下肢的负重能力。

患侧支撑稳定性：它可是指穿戴下肢假肢的一侧或两侧在站立或步态前进过程中的支撑稳定程度。

屈曲难度：它可是指穿戴下肢假肢的一侧或两侧的弯曲的难易程度。

蹬离难度：它可是指穿戴下肢假肢的一侧或两侧在步态前进过程中的蹬离地面的难易程度。

疼痛程度：它可是指穿戴下肢假肢的一侧或两侧在站立或步态前进过程中残肢的疼痛程度。

患侧高度合适度：它可是指穿戴下肢假肢的一侧与另一侧肢体长度的对称程度。

两侧运动对称性：它可是指穿戴下肢假肢的一侧在步态前进过程中患侧在各平面运动角度是否与健侧对称。

步态时相参数：它是指一个步态周期中的支撑时间、摆动时间以及各自的占比等。

下肢关节角度：它是指髋关节、膝关节、踝关节的关节角度。

下肢关节作用力：它是指分别作用在髋关节、膝关节、踝关节关节接触面上的力。

关节力矩(或力矩)：它是指使一个关节发生转动的力乘以力臂。

支撑时间：它是指穿戴下肢假肢的患者在步态前进过程中下肢左右侧的支撑时间。

摆动时间：它是指穿戴下肢假肢的患者在步态前进过程中下肢左右侧的摆动时间。

步态时相对称性：它是指左右两侧支撑期和摆动期占比的接近程度。

相似度(或角度相似度)：它是左右两侧关节角度曲线的相似程度。

角度对称性：它是指左右两侧下肢各关节角度的对称程度。

力学对称性：它是指左右两侧下肢受力的对称程度。

对称性指数：它是指左右两侧的对应参数的对称程度。

峰值比：它是指左右两侧对应参数的峰值的比值(较小值/较大值，其中，较小值为下肢左侧对应参数和右侧对应参数中的较小值，即较小值为两侧中的较小值，相应的，较大值为下肢左侧对应参数和右侧对应参数中的较大值，即较大值为两侧中的较大值)。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种确定下肢假肢对线效果的方法的流程示意图，应理解，图1所示的方法可以由确定下肢假肢对线效果的装置执行，该装置可以与下文中的图3所示的装置对应，该装置可以是能够执行该方法的各种设备，例如，如个人计算机、服务器或网络设备等，本申请实施例并不限于此，具体包括如下步骤：

步骤s110，获取穿戴有下肢假肢的患者行走过程中的下肢运动数据和地面反作用力。

应理解，穿戴有下肢假肢的患者可称为用户，也可称为截肢患者，也可称为截肢者，本申请实施例并不局限于此。

在步骤s110中，上述下肢运动数据和地面反作用力的获取方式可以是通过用户输入获取，也可是通过采集设备获取，本申请实施例并不局限于此。

可选地，在采集设备为三维运动捕捉系统和三维测力台的情况下，患者在穿戴下肢假肢完成假肢对线后进行步态测试的过程中，通过三维运动捕捉系统和三维测力台同步采集患者行走过程中的下肢运动数据和地面反作用力，其中，下肢运动数据可包括一侧的下肢在一个时段内在用户的前进过程中下肢各部位的运动轨迹、加速度的曲线、下肢左右两侧(或左右腿)的协调性等数据。

应理解，虽然在本步骤中对下肢运动数据进行了举例，本领域的技术人员还可根据实际需求来对下肢运动数据包含的数据进行设置，本申请实施例并不局限于此。

此外，该确定下肢假肢对线效果的方法还包括：预先获取患者的身体尺寸参数，其中，身体尺寸参数可包括患者的身高、大小腿长度、脚的长度。

应理解，虽然本申请实施例对身体尺寸参数包含的数据进行了举例，但本领域的技术人员还可根据实际需求来对身体尺寸参数包含的数据进行设置，本申请实施例并不局限于此。

步骤s120，获取患者对下肢假肢的对线效果的用户评价数据。

在步骤s120中，上述用户评价数据的获取方式可通过为患者提供患者对线效果自评表来或获取，也可是记录患者描述自身感受的方式获取，本申请实施例并不局限于此。

可选地，在患者根据自身感受来填写患者对线效果自评表的情况下，如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种确定下肢假肢对线效果的方法中包含的指标的示意图，其中，图2中的患者自评分值项(或患者自评项)与上述用户评价数据对应，也与患者对线效果自评表中的评价内容对应。同时，如图2所示，上述患者自评项包括：患侧支撑稳定性、屈曲难度、蹬离难度、疼痛程度、患侧高度合适度和两侧运动对称性。

应理解，虽然图2中对患者自评项包含的数据进行了举例，但本领域的技术人员还可根据实际需求来设置患者自评项包含的数据。例如，上述患者自评项包括以下中的至少一种：患侧支撑稳定性、屈曲难度、蹬离难度、疼痛程度、患侧高度合适度和两侧运动对称性。本申请实施例并不局限于此。

此外，患者可根据自身穿戴下肢假肢的感受来对图2所示的患者自评项中的各项内容进行打分，每项内容可对应一个分值，最后通过一个预设的公式来根据每项内容的分值来计算用户评价数据的综合评分。另外，上述综合评分的计算公式可根据实际需求进行设置。

步骤s130，根据下肢运动数据和地面反作用力，得到对线评价指标，其中，对线评价指标包括以下参数中的至少一种：步态时相对称性、角度对称性和力学对称性。

在步骤s130中，通过将步骤s110中获取的下肢运动数据、地面反作用力以及身体尺寸参数输入到预先建立的人体下肢运动动力学模型中。该人体下肢运动动力学模型根据输入数据，输出步态参数，其中，步态参数包括以下中的至少一种：步态时相参数、下肢关节角度、下肢关节作用力和关节力矩。随后，通过根据获取的步态参数，计算对线评价指标。

应理解，虽然本申请实施例对步态参数包含的数据进行了举例，但本领域的技术人员还可根据实际需求来对步态参数包含的数据进行设置，本申请实施例并不局限于此。

步骤s130可包括步骤a，根据步态时相参数，得到步态时相对称性。

在步骤a中，如图2所示，步态时相参数可包括下肢左右两侧(或患者下肢的健侧和残侧)的支撑时间和下肢左右两侧(或患者下肢的健侧和残侧)的摆动时间，其中，支撑时间可为下肢左右两侧在多个步态周期中的平均支撑时间，也可为下肢左右两侧在一个步态周期中的支撑时间，相对应的，摆动时间可为下肢左右两侧在多个步态周期中的平均摆动时间，也可为下肢左右两侧在一个步态周期中的摆动时间，本申请实施例并不局限于此。

可选地，可通过以下步态时相对称性的计算公式来计算步态时相对称性：

式中，sip为步态时相对称性，ss为下肢左右两侧的支撑时间(或下肢左侧的支撑时间和右侧的支撑时间，或患者下肢的健侧的支撑时间和残侧的支撑时间)中的较小支撑时间，sm为下肢左右两侧的支撑时间中的较大支撑时间，ws为下肢左右两侧的摆动时间(或下肢左侧的摆动时间和右侧的摆动时间，或患者下肢的健侧的摆动时间和残侧的摆动时间)中的较小摆动时间，wm为下肢左右两侧的摆动时间中的较大摆动时间。

例如，如果下肢左侧的支撑时间大于右侧的支撑时间，那ss为右侧的支撑时间，sm为左侧的支撑时间，相应的，ws和wm类似在此不再例举，本申请实施例并不局限于此。

步骤s130可包括步骤b，根据下肢关节角度，得到角度对称性，其中，下肢关节角度包括髋关节角度、膝关节角度和踝关节角度。

应理解，角度对称性还可称为整体角度对称性指数，本申请实施例并不局限于此。

在步骤b中，如图2所示，角度对称性是通过髋关节角度、膝关节角度和踝关节角度来获取的。例如，角度对称性是通过髋关节角度的第一对称性指数、膝关节角度的第二对称性指数、踝关节角度的第三对称性指数、第一对称性指数对应的权重值、第二对称性指数对应的权重值和第三对称性指数对应的权重值来获取的。

可选地，在步骤b中，角度对称性是由髋关节角度的第一对称性指数、膝关节角度的第二对称性指数、踝关节角度的第三对称性指数分别乘以对应的权重值再相加得到，三个关节角度的对称性指数分别为患者在一个步态周期中左右两侧关节角度(或患者下肢左侧和右侧)在三维空间中曲线的相似度，并且相似度可通过计算皮尔森相关系数得到。

假设患者下肢左右两侧髋关节角度的第一对称性指数、膝关节角度的第二对称性指数和踝关节角度的第三对称性指数分别为ship、sknee和sankle，以及假设第一对称性指数对应的权重值、第二对称性指数对应的权重值和第三对称性指数对应的权重值分别为w1、w2和w3，则角度对称性的计算公式如下：

sangle＝ship*w1+sknee*w2+sankle*w3

式中，sangle为角度对称性。

其中，由于大腿截肢患者和小腿截肢患者残存的关节不同，相应的权重值w1、w2、w3也不同。残侧为假体的关节(大腿截肢者的膝、踝关节，小腿截肢者的踝关节)对应的权重值较小。

应理解，上述权重值的确定方法可根据实际需求进行选择，例如，可通过用户设置的方式来设置权重值。再例如，还可通过模糊层次分析法来获取权重值，本申请实施例并不局限于此。

还应理解，虽然本申请实施例对角度对称性的获取方式进行了举例，但本领域的技术人员还可根据实际需求来设置角度对称性的获取方式，如可对上述角度对称性的计算公式进行适当变形，本申请实施例并不局限于此。

步骤s130可包括步骤c，根据地面反作用力(groundreactionforce，简称grf)、下肢关节作用力(或下肢关节力)和关节力矩，得到力学对称性，其中，如图2所示，地面反作用力包括三个方向(或三维方向)的地面反作用力，即地面反作用力包括grf-x、grf-y、grf-z；下肢关节作用力包括三个方向(或三维方向)的髋关节作用力、三个方向(或三维方向)的膝关节作用力和三个方向(或三维方向)的踝关节作用力，即髋关节作用力包括fhip-x、fhip-y和fhip-z，膝关节作用力包括fknee-x、fknee-y和fknee-z，踝关节作用力包括fankle-x、fankle-y和fankle-z；关节力矩包括三个方向(或三维方向)的髋关节力矩、三个方向(或三维方向)的膝关节力矩和三个方向(或三维方向)的踝关节力矩，即髋关节力矩包括mhip-x、mhip-y和mhip-z，膝关节力矩包括mknee-x、mknee-y和mknee-z，踝关节力矩包括mankle-x、mankle-y和mankle-z。

应理解，力学对称性还可称为整体力学对称性指数，本申请实施例并不局限于此。

在步骤c中，如图2所示，力度对称性是通过地面反作用力、下肢关节力和关节力矩来获取的。例如，力度对称性是通过下肢左右两侧的髋关节作用力的第一峰值比、下肢左右两侧的膝关节作用力的第二峰值比、下肢左右两侧的踝关节作用力的第三峰值比、下肢左右两侧的髋关节力矩的第四峰值比、下肢左右两侧的膝关节力矩的第五峰值比、下肢左右两侧的踝关节力矩的第六峰值比、下肢左右两侧的地面反作用力的第七峰值比、第一峰值比对应的权重值、第二峰值比对应的权重值、第三峰值比对应的权重值、第四峰值比对应的权重值、第五峰值比对应的权重值、第六峰值比对应的权重值和第七峰值比对应的权重值来获取的。

可选地，假设下肢左右两侧的grf-x的峰值比、下肢左右两侧的grf-y的峰值比和下肢左右两侧的grf-z的峰值比分别为m1、m2和m3，以及再假设下肢左右两侧的grf-x的峰值比对应的权重值、下肢左右两侧的grf-y的峰值比对应的权重值和下肢左右两侧的grf-z的峰值比对应的权重值分别为w4、w5、w6，则关于地面反作用力部分的计算公式如下：

a1＝m1*w4+m2*w5+m3*w6

再假设下肢左右两侧的fhip-x的峰值比、下肢左右两侧的fhip-y的峰值比和下肢左右两侧的fhip-z的峰值比分别为m4、m5和m6，以及再假设下肢左右两侧的fhip-x的峰值比对应的权重值、下肢左右两侧的fhip-y的峰值比对应的权重值和下肢左右两侧的fhip-z的峰值比对应的权重值分别为w7、w8、w9，则关于下肢关节作用力的计算公式包括a2部分，a2部分的计算公式如下：

a2＝m4*w7+m5*w8+m6*w9

再假设下肢左右两侧的fknee-x的峰值比、下肢左右两侧的fknee-y的峰值比和下肢左右两侧的fknee-z的峰值比分别为m7、m8和m9，以及再假设下肢左右两侧的fknee-x的峰值比对应的权重值、下肢左右两侧的fknee-y的峰值比对应的权重值和下肢左右两侧的fknee-z的峰值比对应的权重值分别为w10、w11和w12，则关于下肢关节作用力的计算公式包括a3部分，a3部分的计算公式如下：

a3＝m7*w10+m8*w11+m9*w12

再假设下肢左右两侧的fankle-x的峰值比、下肢左右两侧的fankle-y的峰值比和下肢左右两侧的fankle-z的峰值比分别为m10、m11和m12，以及再假设下肢左右两侧的fankle-x的峰值比对应的权重值、下肢左右两侧的fankle-y的峰值比对应的权重值和下肢左右两侧的fankle-z的峰值比对应的权重值分别为w13、w14、w15，则关于下肢关节作用力的计算公式包括a4部分，a4的计算公式如下：

a4＝m10*w13+m11*w14+m12*w15

再假设下肢左右两侧的mhip-x的峰值比、下肢左右两侧的mhip-y的峰值比和下肢左右两侧的mhip-z的峰值比分别为m13、m14和m15，以及再假设下肢左右两侧的mhip-x的峰值比对应的权重值、下肢左右两侧的mhip-y的峰值比对应的权重值和下肢左右两侧的mhip-z的峰值比对应的权重值分别为w16、w17和w18，则关于关节力矩的计算公式包括a5部分，a5部分的计算公式包括：

a5＝m13*w16+m14*w17+m15*w18

再假设下肢左右两侧的mknee-x的峰值比、下肢左右两侧的mknee-y的峰值比和下肢左右两侧的mknee-z的峰值比分别为m16、m17和m18，以及再假设下肢左右两侧的mknee-x的峰值比对应的权重值、下肢左右两侧的mknee-y的峰值比对应的权重值和下肢左右两侧的mknee-z的峰值比对应的权重值分别为w19、w20和w21，则关于关节力矩的计算公式包括a6部分，a6部分的计算公式包括：

a6＝m16*w19+m17*w20+m18*w21

再假设下肢左右两侧的mankle-x的峰值比、下肢左右两侧的mankle-y对应的峰值比和下肢左右两侧的mankle-z的峰值比分别为m19、m20和m21，以及再假设下肢左右两侧的mankle-x的峰值比对应的权重值、下肢左右两侧的mankle-y的峰值比对应的权重值和下肢左右两侧的mankle-z的峰值比对应的权重值分别为w22、w23和w24，则关于关节力矩的计算公式包括a7部分，a7部分的计算公式包括：

a7＝m19*w22+m20*w23+m21*w24

在上面上个公式的基础上，则力学对称性的计算公式为：

sstrength＝a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7

式中，sstrength为力学对称性。

其中，由于大腿截肢者和小腿截肢者残存的关节不同，各关节力和力矩所占的权重值也不同。残侧为假体的关节(大腿截肢者的膝、踝关节，小腿截肢者的踝关节)对应的权重值较小。

应理解，上述权重值的确定方法可根据实际需求进行选择，例如，可通过用户设置的方式来设置权重值，再例如，还可通过模糊层次分析法来获取权重值，本申请实施例并不局限于此。

还应理解，虽然本申请实施例对力学对称性的获取方式进行了举例，但本领域的技术人员还可根据实际需求来设置力学对称性的获取方式，如可对上述力学对称性的计算公式进行适当变形，本申请实施例并不局限于此。

步骤s140，利用对线评价指标和用户评价数据，确定下肢假肢的对线效果。

在步骤s140中，通过用户评价数据、步态时相对称性、角度对称性、力学对称性、用户评价数据对应的权重值、步态时相对称性对应的权重值、角度对称性对应的权重值和力学对称性对应的权重值，来确定下肢假肢的对线效果。

可选地，假设用户评价数据的综合得分、用户评价数据的综合得分对应的权重值、步态时相对称性对应的权重值、角度对称性对应的权重值和力学对称性对应的权重值分别为b、w25、w26、w27和w28，则确定对线效果的计算公式如下：

ae＝b*w25+sip*w26+sangle*w27+sstrength*w28

式中，ae表示对线效果。

应理解，上述权重值的确定方法可根据实际需求进行选择，例如，可通过用户设置的方式来设置权重值，再例如，还可通过模糊层次分析法来获取权重值，本申请实施例并不局限于此。

还应理解，虽然本申请实施例对对线效果的获取方式进行了举例，但本领域的技术人员还可根据实际需求来设置对线效果的获取方式，如可对上述对线效果的计算公式进行适当变形，本申请实施例并不局限于此。

随后，还可根据对线效果对应的值来对对线效果划分等级。例如，每个患者每次对线之后都可得到用户评价数据的综合得分、步态时相对称性、角度对称性和力学对称性4个指标的分值，每个分值都分别对应一个权重值，4项分值分别乘以各自权重相加得到总分，总分对应等级，其中，总分为0～1分，0.6分以下对应差，0.6～0.8分对应合格，0.8～0.9分对应良好，0.9分以上优秀，本申请实施例并不局限于此。

综上，本申请通过获取穿戴有下肢假肢的患者行走过程中的下肢运动数据和地面反作用力，随后根据下肢运动数据和地面反作用力，最后利用对线评价指标，确定下肢假肢的对线效果，既能够做到客观量化，又能够综合全面的考虑对患者步态及关节受力等各方面的影响，使得确定出的对线效果更加准确。

另外，利用该确定下肢假肢对线效果的方法进行临床对线评估，一定程度上可以减少由于对线不当带来的患者健康关节、肌肉等组织的损伤，具有十分有益的社会效益。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种确定下肢假肢对线效果的装置的框图，应理解，该装置300与上述图1方法实施例对应，能够执行上述方法实施例涉及的各个步骤，该装置300具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。装置300包括至少一个能以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器中或固化在装置300的操作系统(operatingsystem，os)中的软件功能模块。具体地，该装置300包括：获取模块310，用于获取穿戴有下肢假肢的患者行走过程中的下肢运动数据和地面反作用力；计算模块320，用于根据下肢运动数据和地面反作用力，得到对线评价指标，其中，对线评价指标包括以下参数中的至少一种：步态时相对称性、角度对称性和力学对称性；确定模块330，用于利用对线评价指标，确定下肢假肢的对线效果。

在一个可能的实施例中，获取模块310，还用于获取患者对下肢假肢的对线效果的用户评价数据；确定模块330，还用于利用对线评价指标和用户评价数据，确定下肢假肢的对线效果。

在一个可能的实施例中，用户评价数据包括以下中的至少一种：患侧支撑稳定性、屈曲难度、蹬离难度、疼痛程度和两侧运动对称性。

在一个可能的实施例中，计算模块320，还用于根据下肢运动数据和地面反作用力，得到步态参数，其中，步态参数包括以下中的至少一种：步态时相参数、下肢关节角度、下肢关节作用力和关节力矩；计算模块320，还用于根据步态参数，得到对线评价指标。

在一个可能的实施例中，计算模块320，还用于将下肢运动数据和地面反作用力输入到人体下肢运动动力学模型中，以得到步态参数，其中，人体下肢运动动力学模型为预先建立的模型。

在一个可能的实施例中，步态时相参数包括支撑时间和摆动时间，计算模块320，还用于确定患者的下肢左右两侧的支撑时间中的较大支撑时间和较小支撑时间；计算模块320，还用于确定患者的下肢左右两侧的摆动时间中的较大摆动时间和较小摆动时间；计算模块320，还用于利用较大支撑时间、较小支撑时间、较大摆动时间和较小摆动时间，得到步态时相对称性。

在一个可能的实施例中，下肢关节角度包括髋关节角度、膝关节角度和踝关节角度，计算模块320，还用于分别计算患者的下肢左右两侧的髋关节角度的第一对称性指数、下肢左右两侧的膝关节角度的第二对称性指数和下肢左右两侧的踝关节角度的第三对称性指数；计算模块320，还用于分别确定第一对称性指数对应的第一权重值、第二对称性指数对应的第二权重值和第三对称性指数对应的第三权重值；计算模块320，还用于根据第一对称性指数、第二对称性指数、第三对称性指数、第一权重值、第二权重值和第三权重值，得到角度对称性。

在一个可能的实施例中，下肢关节作用力包括髋关节作用力、膝关节作用力和踝关节作用力，关节力矩包括髋关节力矩、膝关节力矩和踝关节力矩，计算模块320，还用于分别计算患者的下肢左右两侧的髋关节作用力的第一峰值比、下肢左右两侧的膝关节作用力的第二峰值比、下肢左右两侧的踝关节作用力的第三峰值比、下肢左右两侧的髋关节力矩的第四峰值比、下肢左右两侧的膝关节力矩的第五峰值比、下肢左右两侧的踝关节力矩的第六峰值比、下肢左右两侧的地面反作用力的第七峰值比；计算模块320，还用于分别确定第一峰值比对应的第四权重值、第二峰值比对应的第五权重值、第三峰值比对应的第六权重值、第四峰值比对应的第七权重值、第五峰值比对应的第八权重值、第六峰值比对应的第九权重值、第七峰值比对应的第十权重值；计算模块320，还用于根据第一峰值比、第二峰值比、第三峰值比、第四峰值比、第五峰值比、第六峰值比、第七峰值比、第四权重值、第五权重值、第六权重值、第七权重值、第八权重值、第九权重值和第十权重值，得到力学对称性。

在一个可能的实施例中，确定模块330，还用于分别确定步态时相对称性对应的第十一权重值、角度对称性对应的第十二权重值、力学对称性对应的第十三权重值和用户评价数据对应的第十四权重值；确定模块330，还用于根据步态时相对称性、角度对称性、力学对称性、用户评价数据、第十一权重值、第十二权重值、第十三权重值和第十四权重值，确定下肢假肢的对线效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。

本申请还提供一种装置，图4为本申请实施例提供的一种装置的结构框图，如图4所示。装置400可以包括处理器410、通信接口420、存储器430和至少一个通信总线440。其中，通信总线440用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本申请实施例中设备的通信接口420用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。处理器410可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器410可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器410也可以是任何常规的处理器等。

存储器430可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。存储器430中存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器410执行时，装置400可以执行上述图1方法实施例涉及的各个步骤。

装置400还可以包括存储控制器、输入输出单元、音频单元、显示单元8。

所述存储器430、存储控制器、处理器410、外设接口、输入输出单元、音频单元、显示单元各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通信总线440实现电性连接。所述处理器410用于执行存储器430中存储的可执行模块，例如装置300包括的软件功能模块或计算机程序。并且，装置300用于执行下述方法：获取穿戴有下肢假肢的患者行走过程中的下肢运动数据和地面反作用力；根据下肢运动数据和地面反作用力，得到对线评价指标，其中，对线评价指标包括以下参数中的至少一种：步态时相对称性、角度对称性和力学对称性；利用对线评价指标，确定下肢假肢的对线效果。

输入输出单元用于提供给用户输入数据实现用户与所述服务器(或本地终端)的交互。所述输入输出单元可以是，但不限于，鼠标和键盘等。

音频单元向用户提供音频接口，其可包括一个或多个麦克风、一个或者多个扬声器以及音频电路。

显示单元在所述电子设备与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器进行计算和处理。显示单元可以显示处理器410执行图1示出的各个步骤的执行结果。

输入输出单元用于提供给用户输入数据实现用户与处理终端的交互。所述输入输出单元可以是，但不限于，鼠标和键盘等。

可以理解，图4所示的结构仅为示意，所述装置400还可包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。图4中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

本申请还提供一种计算机介质，该计算机介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行方法实施例所述的方法。

本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行方法实施例所述的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。