髌骨健康状态实时感知与诊断系统技术方案

本发明专利技术涉及一种感知与诊断系统，尤其是一种髌骨健康状态实时感知与诊断系统，属于髌骨诊断的技术领域。按照本发明专利技术提供的技术方案，所述髌骨健康状态实时感知与诊断系统，包括能置于待诊断髌骨部位的惯性传感器组以及与所述惯性传感器组电连接的感知诊断处理器，所述惯性传感器组包括至少一个惯性传感器，所述惯性传感器组能将所检测髌骨的振动信号传输至感知诊断处理器内，感知诊断处理器根据髌骨的振动信号判断并输出髌骨是否健康。本发明专利技术能帮助医生快速准确地对髌骨健康状态进行诊断，减少诊疗费用，操作简单，缩短诊断时间，使用方便，安全可靠。

Real-time Patellar Health Sensing and Diagnosis System

The invention relates to a perception and diagnosis system, in particular to a real-time perception and diagnosis system for patella health status, belonging to the technical field of patella diagnosis. According to the technical scheme provided by the invention, the patella health state real-time sensing and diagnosis system includes an inertial sensor group which can be placed in the patella position to be diagnosed and a sensing and diagnosis processor electrically connected with the inertial sensor group. The inertial sensor group comprises at least one inertial sensor, and the inertial sensor group can transmit the vibration signal of the patella to be detected. In the perceptual diagnostic processor, the perceptual diagnostic processor judges and outputs whether the patella is healthy or not according to the vibration signal of the patella. The invention can help doctors diagnose patella health status quickly and accurately, reduce the cost of diagnosis and treatment, operate simply, shorten the diagnosis time, use conveniently, and is safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
髌骨健康状态实时感知与诊断系统
本专利技术涉及一种感知与诊断系统，尤其是一种髌骨健康状态实时感知与诊断系统，属于髌骨诊断的

技术介绍
目前，市场上越来越多人遭受髌骨疼痛的折磨，可市场上至今还没有切实有效的诊断设备能快速准确诊病人的病因。在对髌骨健康状态进行诊断时，目前多采用X射线、CT检查以及核磁共振的方式。X射线是穿透性很强的射线，通过使用X射线对人体内部进行透视或摄影进行检查，X射线的诊断原理是在穿透人体不同组织结构时，由于被吸收的程度不同，到达荧屏或胶片上的X线量有差异，形成明暗或黑白对比不同的影响。CT检查的原理与X线检查类似，不同的是X线对人体某部进行断层扫描，获得人体被检部位的断面或立体图像，通过电脑计算后处理为二次成像。而CT检查扫描速度快，器官和结构显影清晰，广泛应用于临床。但是，CT检查的费用比X线摄片贵，而且辐射剂量通常高于单次X射线摄片。磁共振成像是指在特殊的磁场中，利用磁共振现象所产生的信号重建人体图像的成像技术，它没有放射辐射，没有骨性伪影，能多方面、多参数成像，具有高度的软组织分辨能力。缺点费用相对比较昂贵，检查时间比较长，大约需要半小时。X射线成像，计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)为无创检测主要是软骨病变(如果存在严重缺陷)提供了一些希望，但对功能完整性(如软化，硬度，和裂隙)软骨诊断作用没有多大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种髌骨健康状态实时感知与诊断系统，其能帮助医生快速准确地对髌骨健康状态进行诊断，减少诊疗费用，操作简单，缩短诊断时间，使用方便，安全可靠。按照本专利技术提供的技术方案，所述髌骨健康状态实时感知与诊断系统，包括能置于待诊断髌骨部位的惯性传感器组以及与所述惯性传感器组电连接的感知诊断处理器，所述惯性传感器组包括至少一个惯性传感器，所述惯性传感器组能将所检测髌骨的振动信号传输至感知诊断处理器内，感知诊断处理器根据髌骨的振动信号判断并输出髌骨是否健康。髌骨的非健康状态包括髌骨健康、关节软骨退化、半月板病以及软骨软化症；感知诊断处理器分析髌骨振动信号的频率能量范围，当髌骨振动信号不存在频率能量集中时，感知诊断处理器判断髌骨的健康状态为髌骨健康；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为300Hz～600Hz时，感知诊断处理器判断髌骨的非健康状态为关节软骨退化；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为0～200Hz时，感知诊断处理器判断髌骨的非健康状态为半月板病；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为0～100Hz时，感知诊断处理器判断髌骨的非健康状态为软骨软化症。还包括获取髌骨振动时声音的声音传感器组，所述声音传感器组包括至少为一个声音传感器，所述声音传感器组与感知诊断处理器电连接，所述声音传感器组能将采集髌骨振动产生的声音信号传输至感知诊断处理器内，感知诊断处理器根据振动信号以及声音信号判断并输出髌骨是否健康。还包括用于测量髌骨弯曲角度的角速度传感器组，所述角速度传感器组包括至少一个角速度传感器，所述角速度传感器组与感知诊断处理器电连接，角速度传感器组能将采集髌骨弯曲的角速度信号传输至感知诊断处理器内，感知诊断处理器能根据振动信号、声音信号以及角速度信号判断并输出髌骨是否健康。还包括用于采集髌骨所受压力的压力传感器组，所述压力传感器组包括至少一个压力传感器，所述压力传感器组与感知诊断处理器电连接，压力传感器组能将采集髌骨所受的压力信号传输至感知诊断处理器内，感知诊断处理器能根据振动信号、声音信号、角速度信号以及压力信号判断并输出髌骨是否健康。本专利技术的优点：利用惯性传感器组采集振动信号，利用声音传感器组采集声音信号，利用压力传感器组采集压力信号，利用角速度传感器组采集角速度信号，感知诊断处理器能利用振动信号、声音信号、压力信号以及角速度信号判断髌骨的健康状态，从而能帮助医生快速准确地对髌骨健康状态进行诊断，减少诊疗费用，操作简单，缩短诊断时间，使用方便，安全可靠。附图说明图1为本专利技术的示意图。图2为本专利技术的结构框图。附图标记说明：1-惯性传感器、2-声音传感器、3-压力传感器、4-角速度传感器、5-待检髌骨、6-感知诊断处理器、7-惯性传感器组、8-声音传感器组、9-压力传感器组以及10-角速度传感器组。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1和图2所示：为了为了快速准确地对髌骨健康状态进行诊断，减少诊疗费用，操作简单，缩短诊断时间，本专利技术包括能置于待诊断髌骨部位的惯性传感器组7以及与所述惯性传感器组7电连接的感知诊断处理器6，所述惯性传感器组7包括至少一个惯性传感器1，所述惯性传感器组7能将所检测髌骨的振动信号传输至感知诊断处理器6内，感知诊断处理器6根据髌骨的振动信号判断并输出髌骨是否健康。具体地，髌骨是人体最容易受到伤害的部位，髌骨经过长时间不合理使用，遭受磨损和撕裂，两个软骨之间润滑表面遭到破坏。使得润滑流体薄膜变得非常薄。软骨表面的退化，导致膝盖的减震垫(半月板)粗糙，继发性撕裂，裂开或磨损会使两膝关节之间与髌骨发生摩擦，摩擦产生振动。振动会有振动信号的产生。经过大量的测试与对比发现健康的髌骨与病变的髌骨产生的振动信号与频率各不相同。这种差异源于与骨骼不平坦表面产生的额外摩擦。因为特定频率的持续时间越长，幅度(dB)越高。患者的软骨，表面不平坦，不平坦的表面会产生更高的频率，所以如果与健康膝盖相比，则其在较高频率处转换为较高幅度(dB)，在较低频率处转换为较低幅度(dB)。同时经过对比发现，对应髌骨疾病的不同，髌骨产生振动的频率也各不相同。振动频率的不同，能够反映出各种膝关节损伤疾病的特征与状态。本专利技术实施例中，感知诊断处理器6判断并输出髌骨是否健康具体是指髌骨为健康或非健康的两种状态情况。具体实施时，感知诊断处理器6根据惯性传感器1检测振动信号是否频率集中判断髌骨为健康状态或非健康状态。此外，对于非健康状态的髌骨，髌骨的状态包括髌骨健康、关节软骨退化、半月板病以及软骨软化症；感知诊断处理器6分析髌骨振动信号的频率能量范围，当髌骨振动信号不存在频率能量集中时，感知诊断处理器6判断髌骨的健康状态为髌骨健康；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为300Hz～600Hz时，感知诊断处理器6判断髌骨的非健康状态为关节软骨退化；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为0～200Hz时，感知诊断处理器6判断髌骨的非健康状态为半月板病；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为0～100Hz时，感知诊断处理器6判断髌骨的非健康状态为软骨软化症。具体实施时，当判断髌骨为非健康状态后，再对振动信号进行进一步处理，以得到频率能量集中范围，从而能判断非健康状态的具体类型，具体对振动信号处理得到频率能量集中范围的技术手段可以根据需要进行选择，此处不再赘述。本专利技术实施例中，将惯性传感器组7贴装在待检髌骨5部位，通过惯性传感器组7检测待检髌骨5的振动信号，感知诊断处理器6对振动信号进行分析处理，以得到振动信号的频率能力集中范围，从而能根据频率能量集中范围判断待检髌骨5的健康状态或非健康状态。感知诊断处理器6可以采用现有常用的微处理器芯片，感知诊断处理器6输出的健康状态可以通过显示屏直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种髌骨健康状态实时感知与诊断系统，其特征是：包括能置于待诊断髌骨部位的惯性传感器组(7)以及与所述惯性传感器组(7)电连接的感知诊断处理器(6)，所述惯性传感器组(7)包括至少一个惯性传感器(1)，所述惯性传感器组(7)能将所检测髌骨的振动信号传输至感知诊断处理器(6)内，感知诊断处理器(6)根据髌骨的振动信号判断并输出髌骨是否健康。

【技术特征摘要】
1.一种髌骨健康状态实时感知与诊断系统，其特征是：包括能置于待诊断髌骨部位的惯性传感器组(7)以及与所述惯性传感器组(7)电连接的感知诊断处理器(6)，所述惯性传感器组(7)包括至少一个惯性传感器(1)，所述惯性传感器组(7)能将所检测髌骨的振动信号传输至感知诊断处理器(6)内，感知诊断处理器(6)根据髌骨的振动信号判断并输出髌骨是否健康。2.根据权利要求1所述的髌骨健康状态实时感知与诊断系统，其特征是：髌骨的非健康状态包括髌骨健康、关节软骨退化、半月板病以及软骨软化症；感知诊断处理器(6)分析髌骨振动信号的频率能量范围，当髌骨振动信号不存在频率能量集中时，感知诊断处理器(6)判断髌骨的健康状态为髌骨健康；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为300Hz～600Hz时，感知诊断处理器(6)判断髌骨的非健康状态为关节软骨退化；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为0～200Hz时，感知诊断处理器(6)判断髌骨的非健康状态为半月板病；当髌骨振动信号的频率能量集中范围为0～100Hz时，感知诊断处理器(6)判断髌骨的非健康状态为软骨软化症。3.根据权利要求1所述的髌骨健康状态实时感知与诊断系统，其特征是：还包括获取髌骨振动时声音的声音传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫东，王超超，
申请(专利权)人：无锡研测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32