一种肌肉放松辅助方法

1.本发明涉及医学辅助治疗领域，尤其涉及一种肌肉放松辅助方法。


背景技术：

2.心电图是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化图形的技术。
3.肌电干扰是采集心电信号过程中的常见干扰问题。肌电干扰是指由于人体肌肉颤动所引起的噪声信号。这种噪声信号是不规则的，肌电干扰信号的频率在10-3000hz之间，电压从几十微伏到几毫伏之间。在采集心电图过程中被检人员平卧于检测床上，躯体及四肢肌肉经常不能充分放松，常见的情况有肩背部及上肢肌肉张力增高，发生肉眼难以发觉的颤动；下肢外展外旋不充分，肌肉张力增高。导致采集的心电活动中夹杂肌电活动，降低了心电图记录质量，甚至干扰心电图诊断，因此，如何让被检测人员在具体的部位实现肌肉放松，以降低肌电干扰对采集心电图的影响是需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种肌肉放松辅助方法，用以辅助被检测人员肌肉放松，减少肌电干扰对采集心电图的影响，提高心电图记录质量。
5.本说明书实施例提供一种肌肉放松辅助方法，包括：
6.通过设置在检查床表面的压力传感器阵列高频采集被检测人员与检查床之间的压力数据，并获取压力数据的采集时间、压力传感器标识信息；
7.对所述压力数据、所述采集时间、所述压力传感器标识信息进行数据处理，计算每一个压力传感器的平均压力及压力偏差数据，并构建人体压力分布图像，人体压力偏差分布图像；
8.基于所述人体压力分布图像计算人体关节的位置，基于所述人体关节的位置计算骨骼在所述检查床平面的投影坐标及人体关节之间的压力分布特征；
9.根据所述骨骼的投影坐标、所述关节之间的压力分布特征计算骨骼的三维走向，基于所述骨骼的三维走向确定肢体的偏移程度，当肢体存在过度偏移时，提示被检测人员改变肢体位置；
10.基于所述人体压力分布图像、所述人体压力偏差分布图像及所述关节之间的压力分布特征计算肌肉放松程度，当存在肌肉未充分放松部位时，提示被检测人员相应部位肌肉放松。
11.优选的，所述对所述压力数据、所述采集时间、所述压力传感器标识信息进行数据处理，包括：
12.基于所述压力数据、所述采集时间、所述压力传感器标识信息建立每一个压力传感器对应的压力随时间变化的压力数据曲线；
13.优选的，所述计算每一个压力传感器的平均压力及压力偏差数据，包括：
14.根据所述压力数据曲线下的面积计算每一个压力传感器的压力平均值，根据统计学函数计算每一个压力传感器的压力偏差数据；
15.所述每一个压力传感器的压力偏差数据包括但不限于：压力绝对偏差、压力相对偏差、压力平均偏差、压力相对平均偏差、压力方差、压力标准偏差，压力相对标准偏差。
16.优选的，构建人体压力分布图像、人体压力偏差分布图像，包括：
17.基于所述每一个压力传感器的压力平均值及所述压力传感器标识信息建立人体压力分布图像；
18.基于所述每一个压力传感器的压力偏差数据及所述压力传感器标识信息建立人体压力偏差分布图像。
19.优选的，所述基于所述人体压力分布图像计算人体关节的位置，包括：
20.对所述人体压力分布图像进行图像识别，计算被检测人员人体关节的位置。
21.优选的，所述基于所述人体关节的位置计算骨骼在所述检查床平面的投影坐标及人体关节之间的压力分布特征，包括：
22.基于所述人体关节的位置，结合虚拟人技术计算骨骼在检查床平面的投影坐标；
23.利用体压分布指标计算相邻人体关节之间的压力分布特征，所述体压分布指标包括但不限于：最大压力、平均压力、最大压力梯度、平均压力梯度、不对称系数、纵向压力分布曲线、纵向力矩分布曲线、侧倾稳定性系数。
24.优选的，所述根据所述骨骼在检查床平面的投影坐标、所述关节之间的压力分布特征计算骨骼的三维走向，包括：
25.基于所述骨骼在检查床平面的投影坐标、所述关节之间的压力分布特征，结合虚拟人技术计算骨骼的三维走向。
26.优选的，所述基于所述骨骼的三维走向确定肢体的偏移程度，包括：
27.基于所述骨骼的三维走向计算相邻骨骼的三维角度；
28.对所述三维角度与预设角度阈值进行比对，根据比对结果确定肢体的偏移程度。
29.优选的，所述提示被检测人员改变肢体位置，包括：
30.通过显示器镜像显示与所述人体压力分布图像对应的三维人体；
31.在所述三维人体相应的部位高亮闪烁显示过度偏移的肢体；
32.通过视音频提示被检测人员改变肢体位置，和/或驱动机械臂纠正肢体位置：
33.动态显示肢体调整的过程及肢体位置。
34.优选的，所述提示被检测人员相应部位肌肉放松，包括：
35.在所述三维人体相应的部位高亮闪烁显示肌肉未充分放松的部位；通过视音频和/或驱动机械臂提示被检测人员相应位置肌肉充分放松：
36.当被检测人员不能自行充分放松肌肉时，驱动机械臂接触被检测人员对应部位提示肌肉充分放松。
37.本发明利用图像识别技术并结合虚拟人技术，对被检测人员存在的肢体过度偏移，和/或人体肌肉未充分放松部位标记显示在显示器中的三维人体相应的部位，在采集心电图过程中通过视音频和/或驱动机械臂的方式辅助被检测人员进行肢体位置纠正和/或肌肉充分放松，减少肌电干扰对采集心电图的影响，提高心电图记录质量。
附图说明
38.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
39.图1为本说明书实施例提供的一种肌肉放松辅助方法的原理示意图；
40.图2为本说明书实施例提供的一种肌肉放松辅助方法的流程图。
具体实施方式
41.现在将参考附图更全面地描述本发明的示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为本发明仅限于在此阐述的实施例。相反，提供这些示例性实施例能够使得本发明更加全面和完整，更加便于将发明构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的元件、组件或部分，因而将省略对它们的重复描述。
42.在符合本发明的技术构思的前提下，在某个特定的实施例中描述的特征、结构、特性或其他细节不排除可以以合适的方式结合在一个或更多其他的实施例中。
43.在对于具体实施例的描述中，本发明描述的特征、结构、特性或其他细节是为了使本领域的技术人员对实施例进行充分理解。但是，并不排除本领域技术人员可以实践本发明的技术方案而没有特定特征、结构、特性或其他细节的一个或更多。
44.附图中所示的图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
45.附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
46.术语“和/或”或者“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个或多者的所有组合。
47.参照图1为本说明书实施例提供的一种肌肉放松辅助方法的原理示意图，包括：
48.s101：通过设置在检查床表面的压力传感器阵列高频采集被检测人员与检查床之间的压力数据，并获取压力数据的采集时间、压力传感器标识信息；
49.在本发明较佳的实施例中，被检测人员平卧在检测床上，暴露胸部皮肤便于放置胸导联。在检测床表面设置压力传感器阵列，通过压力传感器阵列高频采集被检测人员与检测床之间的压力数据，同时记录压力数据的采集时间，并将压力数据、采集时间与每一个传感器标识信息一一对应传输入主控程序。通过上述方式能够得到每一个压力传感器与被检测人员贴合的部位的压力状态信息，便于后续计算。
50.s102：对所述压力数据、所述采集时间、所述压力传感器标识信息进行数据处理，计算每一个压力传感器的平均压力及压力偏差数据，并构建人体压力分布图像、人体压力偏差分布图像；
51.进一步地，所述对所述压力数据、所述采集时间、所述压力传感器标识信息进行数据处理，包括：
52.基于所述压力数据、所述采集时间、所述压力传感器标识信息建立每一个压力传感器对应的压力随时间变化的压力数据曲线。
53.进一步地，所述计算每一个压力传感器的平均压力及压力偏差数据，包括：
54.根据所述压力数据曲线下的面积计算每一个压力传感器的压力平均值，根据统计学函数计算每一个压力传感器的压力偏差数据；
55.所述每一个压力传感器的压力偏差数据包括但不限于：压力绝对偏差、压力相对偏差、压力平均偏差、压力相对平均偏差、压力方差、压力标准偏差，压力相对标准偏差。
56.进一步地，构建人体压力分布图像、人体压力偏差分布图像，包括：
57.基于所述每一个压力传感器的压力平均值及所述压力传感器标识信息建立人体压力分布图像；
58.基于所述每一个压力传感器的压力偏差数据及所述压力传感器标识信息建立人体压力偏差分布图像。
59.在本发明较佳的实施例中，通过主控程序对每一个压力传感器在不同时间点采集的压力数据进行处理，以时间为横坐标，以压力数据为纵坐标建立压力数据曲线，然后根据压力数据曲线下的面积计算每一个压力传感器的压力平均值，根据统计学函数计算每一个压力传感器的压力偏差数据，压力偏差数据包括压力绝对偏差、压力相对偏差、压力平均偏差、压力相对平均偏差、压力方差、压力标准偏差，压力相对标准偏差等数据。之后，主控程序基于每一个压力传感器的压力平均值及压力传感器标识信息建立人体压力分布图像，以及基于每一个压力传感器的压力偏差数据及压力传感器标识信息建立人体压力偏差分布图像，后续通过将人体压力分布图像镜像到三维人体，便于观察到被检测人员肢体位置偏移部位及肌肉未放松部位。
60.s103:基于所述人体压力分布图像计算人体关节的位置，基于所述人体关节的位置计算骨骼在所述检查床平面的投影坐标及人体关节之间的压力分布特征；
61.进一步地，所述基于所述人体压力分布图像计算人体关节的位置，包括：
62.对所述人体压力分布图像进行图像识别，计算被检测人员人体关节的位置。
63.进一步地，所述基于所述人体关节的位置计算骨骼在所述检查床平面的投影坐标及人体关节之间的压力分布特征，包括：
64.基于所述人体关节的位置，结合虚拟人技术计算骨骼在检查床平面的投影坐标；
65.利用体压分布指标计算相邻人体关节之间的压力分布特征，所述体压分布指标包括但不限于：最大压力、平均压力、最大压力梯度、平均压力梯度、不对称系数、纵向压力分布曲线、纵向力矩分布曲线、侧倾稳定性系数。
66.在本发明较佳的实施例中，对人体压力分布图像进行图像识别，计算被检测人员人体关节的位置，便于了解被检测人员的各关节具体状态。然后，基于人体关节的位置，并利用虚拟人技术计算骨骼在检查床平面的投影坐标，同时利用体压分布指标计算相邻人体关节之间的压力分布特征，其中，体压分布指标包括最大压力、平均压力、最大压力梯度、平均压力梯度、不对称系数、纵向压力分布曲线、纵向力矩分布曲线、侧倾稳定性系数等。通过上述图像识别的方式，结合虚拟人技术实现对骨骼在检查床平面的投影坐标的计算，便于后续在显示器中的三维人体上展示肢体位置偏移和肌肉未充分放松，有利于观察被检测人员的实时状态，其中，虚拟人技术指通过数字技术模拟真实的人体器官而合成的三维人体模型。这种模型不仅具有人体外形以及肝脏、心脏、肾脏等各个器官的外貌，而且具备各器官的新陈代谢机能，能较为真实地显示出人体的正常生理状态和出现的各种变化，通过虚
拟人技术能够较为真实地展示被检测人员的真实状况，便于更好的确认被检测人员的肢体位置的偏移程度等。
67.s104：根据所述投影坐标、所述关节之间的压力分布特征计算骨骼的三维走向，基于所述骨骼的三维走向确定肢体的偏移程度，当肢体存在过度偏移时，提示被检测人员改变肢体位置；
68.进一步地，所述根据所述投影坐标、所述关节之间的压力分布特征计算骨骼的三维走向，包括：
69.基于所述骨骼在检查床平面的投影坐标、所述关节之间的压力分布特征，结合虚拟人技术计算骨骼的三维走向。
70.进一步地，所述基于所述骨骼的三维走向确定肢体位置的偏移程度，包括：
71.基于所述骨骼的三维走向计算相邻骨骼的三维角度；
72.对所述三维角度与预设角度阈值进行比对，根据比对结果确定肢体位置的偏移程度。
73.进一步地，所述提示被检测人员改变肢体位置，包括：
74.通过显示器镜像显示与所述人体压力分布图像对应的三维人体；
75.在所述三维人体相应的部位高亮闪烁显示过度偏移的肢体位置；
76.通过视音频提示被检测人员改变肢体位置，和/或驱动机械臂纠正肢体位置：
77.动态显示肢体调整的过程及肢体位置。
78.在本发明较佳的实施例中，基于骨骼在检查床平面的投影坐标、关节之间的压力分布特征，结合虚拟人技术计算骨骼的三维走向，基于骨骼的三维走向计算相邻骨骼的三维角度，对三维角度与预设角度阈值进行比对，当三维角度在预设角度阈值范围内，说明此时被检测人的肢体位置在合理的范围内，不需要进行肢体位置的改变；当三维角度不在预设角度阈值范围内时，说明此时被检测人员的肢体位置出现过度偏移。检测床上方及侧面墙壁设置显示器，利用显示器镜像显示人体压力分布图像对应的三维人体，并在三维人体相应的部位高亮闪烁显示过度偏移的肢体位置。方便医护人员或被检测人员观察，通过音视频的方式提示被监测人员进行肢体改变，也可以通过机械臂对被检测人员的出现过度偏移的肢体位置进行纠正调整，同时，显示器会动态显示肢体调节的过程及肢体位置，更直观的展示被检测人的肢体状况，提高肢体位置调节的效率，其中，预设角度阈值是以标准状态下进行心电图采集的人体相邻骨骼的三维角度为基础设定的角度阈值范围。具体的，可以根据被检测人员的性别、胖瘦、身高等对预设角度阈值进行小幅度调整，以便于更准确的对被检测人员进行肢体位置是否存在过度偏移的检测，从而减少肌电干扰对采集心电图的影响，提高心电图记录质量。
79.s105：基于所述人体压力分布图像、所述人体压力偏差分布图像及所述关节之间的压力分布特征计算肌肉放松程度，当存在肌肉未充分放松部位时，提示被检测人员相应部位肌肉放松。
80.进一步地，所述提示被检测人员进行相应部位肌肉放松，包括：
81.在所述三维人体相应的部位高亮闪烁显示肌肉未充分放松的部位；通过视音频和/或驱动机械臂提示被检测人员进行相应位置肌肉充分放松：
82.当被检测人员不能自行充分放松肌肉时，驱动机械臂接触被检测人员对应部位进
行肌肉充分放松。
83.在本发明较佳的实施例中，基于人体压力分布图像、人体压力偏差分布图像及关节之间的压力分布特征计算肌肉放松程度，当肌肉放松程度在标准状态下进行心电图采集的肌肉放松程度范围内时，说明被检测人处于肌肉放松状态，无需进行相应的肌肉放松调整；当肌肉放松程度不在标准状态下进行心电图采集的肌肉放松程度范围内时，在三维人体相应的部位高亮闪烁显示肌肉未充分放松的部位，并通过视音频和/或驱动机械臂提示被检测人员进行相应位置肌肉充分放松，直至达到肌肉充分放松。当被检测人员不能自行充分放松肌肉时，驱动机械臂接触被检测人员对应部位进行肌肉充分放松，通过上述方式辅助被检者肌肉放松，减少肌电干扰对采集心电图的影响，提高心电图记录质量。
84.在本发明较佳的实施例中，检测床的床尾设置左右足底踏板，被检测人员双足接触对应的足底踏板后机械臂从双脚侧面多个方向固定双脚，根据人体轮廓调整双脚的距离及外旋角度，以实现对被检测人员的肢体姿态纠正，以及后续对肌肉未充分放松的部位进行充分放松。通过上述方式辅助被检者肌肉放松，减少肌电干扰对采集心电图的影响，提高心电图记录质量。
85.参照图2为本说明书实施例提供的一种肌肉放松辅助方法的流程图，通过流程图可以看出，在进行辅助肌肉放松时，先采集被检测人人体的压力数据，然后计算压力平均值和压力偏差数据，根据平均压力构建人体压力分布图像，根据压力偏差数据构建人体压力偏差分布图像；之后，根据人体压力分布图像计算人体关节的位置，基于人体关节的位置计算骨骼在检查床平面的投影坐标及人体关节之间的压力分布特征，根据投影坐标、关节之间的压力分布特征计算骨骼的三维角度，根据三维角度判断肢体位置是否需要调节；当需要调节时，显示器上的三维人体相应的部位高亮闪烁显示过度偏移的肢体位置，通过音视频的方式提示被监测人员进行肢体改变，也可以通过机械臂对被检测人员的出现过度偏移的肢体位置进行纠正调整，循环上述过程，直至肢体位置调节到合适位置为止。在肢体位置进行纠正调整时，显示器会动态显示肢体调节的过程及肢体位置，更直观的展示被检测人的肢体状况，提高肢体位置调节的效率。
86.当完成肢体位置纠正调整后，再基于人体压力分布图像、人体压力偏差分布图像及关节之间的压力分布特征计算肌肉放松程度，当肌肉放松程度不在标准状态下进行心电图采集的肌肉放松程度范围内时，在三维人体相应的部位高亮闪烁显示肌肉未充分放松的部位，并通过视音频和/或驱动机械臂提示被检测人员进行相应位置肌肉充分放松，循环上述过程，直至达到肌肉充分放松为止。通过上述方式提高被检测者肢体位置调节效率，辅助被检者肌肉放松，减少肌电干扰对采集心电图的影响，提高心电图记录质量。