一种基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法技术

本发明专利技术提供一种基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法，包括获取被试者的身体参数和数据预处理，还包括以下步骤：修正参考轴线方向；参考轴向量高度补偿；定位功能性肘关节旋转中心。本发明专利技术提出基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法，定位功能性肘关节旋转中心更加符合肘关节解剖学知识，在上臂与前臂两个方面精度更高，并且定位过程使上臂与前臂身体段落模型统一，使得模型中这两段身体段落首尾相连利于后续计算。

【技术实现步骤摘要】
一种基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法
本专利技术涉及数字图像处理的
，特别是一种基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法。
技术介绍
依据身体段落运动学参数估计关节旋转中心位置的功能性方法是一种被广泛应用的分析手段，其在临床检测、步态分析、姿态采集等过程中非常实用。人体内部关节无法通过触诊方法被准确估计，即使检测员具有丰富系统的解剖学知识，也会存在较大误差，尤其是在面对关节置换术术后患者时准确性更加难以保证。同时，金标准核磁成像手段虽然准确性最高，但成本高，操作复杂，每次扫描姿态单一。而功能性方法不需要系统的解剖学知识，准确性也被学者Stokdijk等人通过测量尸体肩关节位置的方法被证明。功能性方法由于其实用性，被广泛应用于各种领域。肘关节由于其远不如肩关节的旋转范围与灵活度，受到了很少的关注，甚至有学者认为功能性肩关节旋转中心定位方法可以直接推广到全身关节而将肘关节一带而过。但肘关节连接上臂与小臂，在上臂参考坐标系，功能性肘关节旋转中心是前臂运动轨迹中心，在前臂参考坐标系，功能性肘关节旋转中心是上臂运动轨迹旋转中心。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法，获取被试者的身体参数和数据预处理，其特征在于，还包括以下步骤：/n步骤1：修正参考轴线方向；/n步骤2：参考轴向量高度补偿；/n步骤3：定位功能性肘关节旋转中心。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法，获取被试者的身体参数和数据预处理，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤1：修正参考轴线方向；
步骤2：参考轴向量高度补偿；
步骤3：定位功能性肘关节旋转中心。


2.如权利要求1所述的基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法，其特征在于，所述步骤1包括以下子步骤：
步骤11：分别确定上臂中轴线和前臂圆柱体中轴线，以肱骨外上髁点为起点，肩峰点为终点的向量为上臂圆柱参考轴向量，为了方便后续的优化处理，将参考轴向量平移至起点与肱骨内外上髁点中点重合，记参考轴向量为以手腕标记点中点为起点，肱骨内外上髁点中点为终点的向量为前臂圆柱参考轴向量记为
步骤12：引入系数C对所述上臂中轴线和前臂圆柱体中轴线进行修正，所述系数C包括上臂标记点到参考轴向量的垂足在向量中高度占比系数CU和前臂标记点到参考轴向量的垂足在向量中高度占比系数CD。


3.如权利要求2所述的基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法，其特征在于，在任意测试时刻ta，系数C有以下性质：



其中，表示ta时刻上臂圆柱的参考轴向量，和分别表示ta时刻上臂第一标记点高度、第二标记点高度和第三标记点高度占参考轴向量总高度比例，和分别表示上臂第一标记点、第二标记点和第三标记点到参考轴向量的垂向量，和分别表示上臂第一标记点、第二标记点和第三标记点的位置坐标，表示肱骨内外上髁点的中点位置坐标，前臂参考轴向量与系数CD同理。


4.如权利要求3所述的基于运动学参数定位功能性肘关节旋转中心方法，其特征在于，在整个测试时间段(ts-tp)内，同一标记点不同时刻的系数或不全相同，选取受试者站立姿态下双臂垂直向下的时刻ti时的系数为标准系数，对每一时刻参考轴向量加入方向补偿向量改变向量方向，通过修正参考轴向量方向的方式改变系数C，使得补偿后系数C保持恒定，并且与标准系数相等，



其中，和分别表示ti时刻上臂第一标记点高度、第二标记点高度和第三标记点高度占参考轴向量总高度比例，和分别表示上臂第一标记点、第二标记点和第三标记...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子健，刘光达，孙嘉琪，倪维广，董梦坤，许蓝予，肖若兰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22