用于深层脑刺激手术的手腕强直评估设备制造技术

公开了一种关节强直评估设备，用于在围绕关节的预定旋转轴线对所述关节的肢体施加弯曲运动时评估关节的强直，所述设备包括：单轴角速度传感器，用于附接到所述肢体使得所述测量轴线平行于施加的弯曲运动的旋转轴线；数据处理器，被配置为处理角速度传感器的信号，并且使用经处理的角速度信号来区分关节的非强直和强直状态。所述关节可以是患者的腕关节，并且所述肢体是相应的手。该设备可包括用于施加到患者的肢体的皮肤接触贴片，其中单轴角速度传感器附接到所述皮肤接触贴片。所述皮肤接触贴片可施加到手掌或手背。

Wrist ankylosis assessment equipment for deep brain stimulation

Disclosed is a device for evaluation of ankylosis, evaluated in a predetermined axis of rotation around the joints of the joint body applying bending movement joint stiffness, the apparatus includes a single axis angular velocity sensor is used with a rotation axis is connected to the body so that the measuring line in Zhou Xianping bending motion applied; the data processor is configured for the signal processing of the angular velocity sensor, and the use of non rigid and rigid state of the angular velocity signal processing to distinguish joint. The joint can be the wrist joint of the patient, and the body is the corresponding hand. The device may include a skin contact patch for the limb of the patient, in which the uniaxial angular velocity sensor is attached to the skin contact patch. The skin contact patch can be applied to the palm or the back of the hand.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于深层脑刺激手术的手腕强直评估设备
本公开涉及用于肢体运动诊断目的的检测、测量或记录设备的领域。公开了一种用于检测、测量或记录受试者的关节的肌肉强直的设备，同时施加被动肢体弯曲运动，定量评估测量结果，特别是对于齿轮或齿轮状强直，具体而言是腕关节。
技术介绍
文献JP2010193936公开了一种用于在施加被动上肢弯曲运动的同时测量受试者的肌肉强直的设备，并且定量评估特别是齿轮或齿轮状强直的测量结果，利用具有增加的运动转矩的马达，以被动地将上肢弯曲运动施加给受试者和用于测量肌原性电位的肌源性电位测量装置；以及前臂位置测量装置，用于通过使用位移电缆定位转换器来测量前臂的位置。对通过下载关于肌源性电位的生物信息获得的数字数据计算分析值，并且基于分析值的计算数据定量评估肌肉强直。JP2010193936的设备需要用于肌原性电位和前臂位置的测量装置，因此具有如绘设备清楚地显示的增加的复杂性和笨重性。非专利文献参考文献：[2]M.B.Shapiro，D.E.Viillancourt，M.M.Sturman，L.V.Meterman，R。A.Bayay和D.M.Corcos，“Effectsofstndbsonstiffnessinparkinson'sdisease”，NeuralSystemsandRehabilitationEngineering，IEEETransactionson，vol.15，no.2，pp.173-181，2007。[3]A.L.Benabid，S.Chabardes，J.Mitrofanis和P.Polak，“Deepbrainstimulationofthesubthalamicnucleusforthetreatmentofparkinson'sdisease”，TheLancetNeurology，vol.8，no.1，pp.67-81，2009。[4]J.W.Lance，R.S.Schwab和E.A.Personerson，“Actiontremorandthecogwheelphenomenoninparkinsonsdisease”，Brain，vol.86，no.1，pp.95-110，1963。[5]Y.Kwon，S.-H.Park，J.-W.Kim，Y.Ho,H.-M.Jeon，M.-J.Bang,S.-B.Koh,J.-H.Kim和G.-M.Eom，“Quantitativeevaluationofparkinsonianrigidityduringintra-operativedeepbrainstimulation”，Biomedicalmaterialsandengineering，vol.24，no.6，pp.2273-2281，2014。[6]J.Levin，S.Krafczyk，P.ValkovPc，T.Heergert，J.Caassen和K.Botzel，“Objectivemeasurementofmusclestiffnessinparkinsonianpatientstreatedwithsubthalamicstimulation”，MovementDisorders，vol.24，no.1，pp.57-63，2009。[7]S.Little，R.A.Joundi，H.Tan，A.Pogosyan，B.Forrow，C.Joint，A。L.Green，T.Z.Aziz和P.Brown，“Atorque-basedmethodshowsincreasedstiffnessinparkinsonsdiseaseduringlowfrequencystimulation”，Experimentalbrainresearch，vol.219，no.4，pp.499-506，2012。[8]C.M.Jarque和A.K.Bera，“Efficienttestsfornormality，homoscedasticityandserialindependentofregressionresiduals”，Economicsletters，vol.6，no.3，pp.255-259，1980。[9]N.A.Oruchowski，“Samplesizetablesforreceiveroperatingcharacteristicstudies”，AmericanJournalofRoentgenology，vol.175，no.3，pp.603-608，2000。[10]M.KMak，E.C.Wong和C.W.He-Chan，“Quantitativemeasurementoftrunkstiffnessinparkinsonianpatients”，Journalofneurology，vol.254，no.2，pp.202-209页，2007。
技术实现思路
当帕金森病(PD)患者不耐受药物或这些药物失去效力时，他们经常需要深部脑刺激(DBS)手术。将刺激电极植入基底神经节以促进失调的多巴胺能运动通路的功能控制。刺激目标由医学成像定义，然后进行细电极位置修整和电刺激调谐的电生理检查。目标的术中刺激和手腕强直的评估允许选择最能缓解PD症状而没有副作用的刺激参数。为此，神经科医师施加了被动手腕弯曲运动，基于其经验和主观性定性描述不同电压下感觉到的强直下降。公开了一种舒适且无线的可穿戴运动传感器，通过以下方式分类手腕强直：根据角速度值计算强健的信号描述符；构建一个多项式数学模型，以使用定量连续等级(quantitativecontinuousscale)对信号进行分类。得出的描述符显著(p<0.05)区分非强直状态和强直状态，相对两位专家的盲意见一致(blind-agreement)，分类模型正确地标记了超过80％的评估信号。另外，公开了一种根据角速度信号以高灵敏度(0.93)检测齿轮强直的方法。本公开提供了对手腕强直的可靠评估，改善了在使用小型、简单且易于使用的运动传感器时内在主观的临床评价。帕金森病(PD)是由基底神经节中多巴胺能神经元的量减少引起的神经变性疾病。多巴胺对皮质脊髓运动控制系统的兴奋性信号具有抑制作用。神经元之间多巴胺传播的减少导致运动通路保持在受激状态，从而损害其运动。PD患者证明的主要症状包括运动迟缓(缓慢)、静止性震颤、强直和姿势不稳定。目前，尽管左旋多巴和多巴胺拮抗剂暂时缓解了该病症，但尚不能治愈PD。不幸的是，这些药物随着时间的推移失去效力，导致表现的症状的发生率和强度更高[2]，或者患者可能变得不耐受药物。基底神经节结构的高频深部脑刺激(DBS)——诸如丘脑底层核(STN)和内部苍白球(GPi)——目前是减轻PD症状的首选手术选择。据报道，其减轻震颤、运动迟缓、特别是强直比单一的药物治疗更好。该过程包括植入刺激电极，该刺激电极促进兴奋的运动控制路径的功能性抑制，类似于多巴胺对基底神经节结构的作用。基于术前医学成像定义了刺激的立体目标。然后，通过使用四极电极的电生理学探查发现最佳刺激部位。随后检查引线的四个接触点，同时改变刺激参数并检测症状和副作用以确定电极的最终放置。手腕强直是一个可靠的特征，因为它可被训练有素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种关节强直评估设备，用于当围绕关节的预定旋转轴线对所述关节的肢体施加弯曲运动时评估所述关节的强直，所述设备包括：单轴角速度传感器，用于附接到所述肢体，使得测量的轴线平行于所施加的弯曲运动的所述旋转轴线；数据处理器，被配置为处理所述角速度传感器的信号，并且使用经处理的角速度信号来区分所述关节的非强直状态和强直状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.14 PT 1083661.一种关节强直评估设备，用于当围绕关节的预定旋转轴线对所述关节的肢体施加弯曲运动时评估所述关节的强直，所述设备包括：单轴角速度传感器，用于附接到所述肢体，使得测量的轴线平行于所施加的弯曲运动的所述旋转轴线；数据处理器，被配置为处理所述角速度传感器的信号，并且使用经处理的角速度信号来区分所述关节的非强直状态和强直状态。2.根据前述权利要求中任一项所述的设备，包括用于应用到患者的肢体的皮肤接触贴片，其中，所述单轴角速度传感器附接到所述皮肤接触贴片。3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述关节是患者的腕关节，并且所述肢体是相应的手。4.根据前述权利要求所述的设备，其中，所施加的弯曲运动的所述旋转轴线是所述腕关节的伸展-弯曲的旋转轴线。5.根据前述权利要求所述的设备，其中，所述皮肤接触贴片是用于应用到手掌或手背的皮肤接触贴片。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述数据处理器被配置为根据所述角速度信号的平均值与所述角速度信号的平均峰值的乘积的平方根来计算非强直指数。7.根据前述权利要求所述的设备，其中，所述数据处理器被配置为根据所述角速度信号的平均值与所述角速度信号的平均峰值的乘积的平方根来计算所施加的弯曲运动的一个周期的非强直指数。8.根据权利要求6或7中任一项所述的设备，其中，所述数据处理器被配置为如果所计算的所述非强直指数高于预定阈值则通过检测非强直状态来区分非强直状态和强直状态。9.根据权利要求6至8中任一项所述的设备，其中，所述数据处理器被配置为使用其输入是所述非强直指数的多项式函数来计算所述关节的强直的定量连续等级。10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述数据处理器被配置为通过沿着所施加的弯曲运动的周期检测由所述非强直指数的两个峰界定的非最小谷来检测所述关节的齿轮强直。11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述数据处理器被配置为通过检测由所述非强直指数的两个峰界定的非最小谷来检测所...

【专利技术属性】
技术研发人员：若昂·波罗·特里盖罗斯·达·西尔瓦·库尼亚，佩德罗·科斯塔，
申请(专利权)人：伊耐斯克泰克计算机科学与技术系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：葡萄牙,PT