專利名稱：穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置及其信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于人體生理檢測(cè)設(shè)備，尤其涉及一種具有無(wú)線通信、穿戴方便、能夠 實(shí)時(shí)檢測(cè)人體手臂震顫運(yùn)動(dòng)的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置及其信號(hào)處理方法。
背景技術(shù)：
震顫是一種不自主的、有節(jié)律性的、近似正弦往返擺動(dòng)的肢體運(yùn)動(dòng)。40歲以上 的中老年人有5%的人患有震顫疾病，特別是帕金森氏病，為近一二十年發(fā)病率呈上 升趨勢(shì)的常見病。震顫常見與人的肢體特別是手臂，影響精細(xì)動(dòng)作、書寫和餐飲， 嚴(yán)重時(shí)可對(duì)病人的日常生活、工作、社會(huì)交往等帶來諸多不便。
手臂震顫度是一種能夠客觀評(píng)價(jià)人體手臂震顫程度的定量指標(biāo)，這個(gè)指標(biāo)是根 據(jù)人體手臂能傳遞人體重要醫(yī)學(xué)信息的特性而發(fā)明的，可用作健康檢査、體能測(cè)試、 康復(fù)評(píng)定，以及心理測(cè)試的一項(xiàng)新的重要指標(biāo)。手臂震顫度需要有專用的儀器進(jìn)行 客觀的測(cè)定，為了便于普及應(yīng)用，檢測(cè)設(shè)備和測(cè)試過程應(yīng)盡可能簡(jiǎn)便可靠。
目前為止，國(guó)內(nèi)外有關(guān)于人體手臂震顫?rùn)z測(cè)設(shè)備的研究相對(duì)較少，市場(chǎng)上還未 出現(xiàn)商用的人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置。上海交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、清華大學(xué)在20 世紀(jì)80年代進(jìn)行了有關(guān)于手臂穩(wěn)定度的相關(guān)研究，分別設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)易的手臂穩(wěn)定度檢 測(cè)裝置。但這些裝置體積龐大、無(wú)法滿足"便攜式"要求；所采用的傳感器種類過 少，檢測(cè)功能過于簡(jiǎn)單，而檢測(cè)過程過于復(fù)雜。Harry C. Powell等人在《7j5X^ 77^AS^77(9AS C77 6Z/iT5" 5T6TfiMS)〉 2009年4月第3巻第2期
干'J登的論文"On陽(yáng)Body Inertial Sensing and Signal Processing for Clinical Assessment of Tremor"公布一種檢測(cè)震顫運(yùn)動(dòng)的裝置TEMP0，是目前該領(lǐng)域最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室研究 成果；該裝置采用MEMS加速度傳感器作為采集裝置，利用無(wú)線通信模塊傳輸數(shù)據(jù)， 可以測(cè)量手臂腕部和腰部的震顫運(yùn)動(dòng)信息。
現(xiàn)有技術(shù)中的人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置存在如下問題1.所采用的傳感器種類過 少，獲取的信息不足，無(wú)法獲取用于衡量手臂震顫度的肘部、腕部和手部的角速度 信息以及傾角信息，不能充分反映人體手臂震顫運(yùn)動(dòng)特征；2.震顫信號(hào)的處理方法 過于簡(jiǎn)化，無(wú)法實(shí)時(shí)獲取反映震顫運(yùn)動(dòng)的震頻、頻譜等相關(guān)參數(shù)；3.檢測(cè)過程過于復(fù)雜，檢測(cè)功能又過于簡(jiǎn)化；4.無(wú)法滿足"便攜式"要求，無(wú)法普及實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，公布一種穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置及其 信號(hào)處理方法，實(shí)時(shí)檢測(cè)震顫患者的震顫運(yùn)動(dòng)信息；確定手臂震顫度，為醫(yī)生診斷 震顫患者的病情提供診斷依據(jù)；同時(shí)，該裝置也可以為震顫運(yùn)動(dòng)的抑制提供參考信 息。
本發(fā)明的技術(shù)方案是穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，該裝置由震顫信號(hào)檢測(cè) 系統(tǒng)和震顫信號(hào)處理系統(tǒng)組成；所述震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)包括肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、 腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)和手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng),檢測(cè)系統(tǒng)采用獨(dú)立模塊結(jié)構(gòu)，其中的DSP 處理器單元與各自的傳感器模塊、無(wú)線通信單元和供電單元相聯(lián)接；所述震顫信號(hào) 處理系統(tǒng)包括DSP中央處理器和與之相連的無(wú)線通信單元和顯示器；檢測(cè)系統(tǒng)中的 DSP處理器單元經(jīng)無(wú)線通信單元與所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)中的DSP中央處理器單元 聯(lián)接。
震顫信號(hào)處理方法，采用"兩階段"自適應(yīng)濾波算法，獲取患者手臂的正常運(yùn) 動(dòng)信息和震顫運(yùn)動(dòng)信息；
所述肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的傳感器模塊包括依次連接的多軸向加速度傳感器、 多軸向陀螺儀、多軸向傾角儀；
所述腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的傳感器模塊包括依次連接的多軸向加速度傳感器、 多軸向陀螺儀、多軸向傾角儀；
所述手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的傳感器模塊包括依次連接的三個(gè)多軸向加速度傳感 器，分別用于測(cè)量食指、中指以及無(wú)名指的加速度信息；
所述震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)有與PC機(jī)通信的USB接口 ；
所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)有與PC機(jī)通信的USB接口 ；
所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)有用于保存手臂運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模塊。
所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)有語(yǔ)言報(bào)讀器，與顯示器配合使用，報(bào)出患者手臂正 常運(yùn)動(dòng)和震顫運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)。
所述"兩階段"自適應(yīng)濾波算法，分為兩個(gè)階段；第一階段，采用"Kalmaii濾波算法"，濾除高頻的震顫運(yùn)動(dòng)信號(hào)，剩余信號(hào)就是低頻的正常運(yùn)動(dòng)信號(hào)；第二階段， 正常運(yùn)動(dòng)信號(hào)己經(jīng)被濾除，剩余信號(hào)是震顫運(yùn)動(dòng)信號(hào)，利用"擴(kuò)展加權(quán)傅立葉變換 算法"估算震顫參數(shù)，如震顫幅度、時(shí)變頻率等參數(shù)；
根據(jù)患者的需求，所述震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)可以為肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、腕關(guān)節(jié) 震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的任意一種或兩種的組合，也可以包含全部；
所述穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置采用肘-腕-手式穿戴結(jié)構(gòu)，肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè) 系統(tǒng)，腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)分別穿套在患者手 臂的肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、手部和前臂。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果
其一，安裝多種類型傳感器，震顫運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能強(qiáng)大。該裝置既能檢測(cè)手臂的 俯仰角、翻滾角、偏移等傾角信息，肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)的角速度等信息，也能檢測(cè)人 體手臂運(yùn)動(dòng)的加速度信息，功能豐富。
其二，模塊化設(shè)計(jì)，使用靈活。所述震顫信號(hào)檢測(cè)裝置可以為肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè) 系統(tǒng)、腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的任意一種、兩種或全部。
其三，操作簡(jiǎn)單、實(shí)用化程度高。該裝置操作簡(jiǎn)單，不需要操作柄、鍵盤等復(fù) 雜的操作裝置，便于實(shí)用。
其四，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穿戴方便。該裝置采用肘-腕-手式"穿套"結(jié)構(gòu)，穿戴方便。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)； 圖3為本發(fā)明的"兩階段"自適應(yīng)濾波算法； 圖4為穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置的穿戴效果圖； 圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)操作流程其中，000為震顫信號(hào)處理系統(tǒng)；001為DSP中央處理器，002為無(wú)線通信單元， 003為存儲(chǔ)模塊，004為USB接口， 005為顯示器，006為語(yǔ)音報(bào)讀器器，007為供
6電單元；100為震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)；110為肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)，lll為加速度傳感
器，112為陀螺儀，113為傾角儀，114為USB接口， 115為DSP處理器，116為無(wú) 線通信單元，117為供電單元；120為腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)，121為加速度傳感器， 122為陀螺儀，123為傾角儀，124為USB接口， 125為DSP處理器，126為無(wú)線通 信單元，127為供電單元；130為手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)，131為加速度傳感器，132為 加速度傳感器，133為加速度傳感器，134為USB接口， 135為DSP處理器，136為 無(wú)線通信單元，137為供電單元；200為"兩階段"自適應(yīng)濾波算法，201為"Kalman 濾波算法"，202為"擴(kuò)展加權(quán)傅立葉變換"算法；300為人體手臂；
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
如圖1所示，穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置包括震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)ioo和震顫 信號(hào)處理系統(tǒng)ooo。
如圖1所示，本發(fā)明中的震顫信號(hào)處理系統(tǒng)000包括DSP中央處理器001和與 之相連的無(wú)線通信單元002、存儲(chǔ)模塊003、 USB接口 004、顯示器005、語(yǔ)音報(bào)讀 器006和供電單元007;無(wú)線通信單元002接收震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)100獲取的手臂 運(yùn)動(dòng)信息；DSP中央處理器001對(duì)這些運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行處理，獲取手臂震顫運(yùn)動(dòng)的相 關(guān)參數(shù)；同時(shí)，顯示器005和語(yǔ)言報(bào)讀器006發(fā)出提示，報(bào)出患者手臂正常運(yùn)動(dòng)和 震顫運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)；USB接口 004用于與PC計(jì)算機(jī)之間的通信，以便于將數(shù)據(jù)導(dǎo) 入PC計(jì)算機(jī)中；供電單元007用于提供3.3V或5V直流電源，以滿足震顫信號(hào)處理 系統(tǒng)的供電需要。
如圖2所示，本發(fā)明中的震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)100包括肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)110、 腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)120、手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)130。
本發(fā)明中的肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)110包括DSP處理器115和與之相連的加速度傳 感器lll、陀螺儀U2、傾角儀113、 USB接口 114、 DSP處理器115、無(wú)線通信單元 116、供電單元117;加速度傳感器lll、陀螺儀112、傾角儀113分別用于采集肘 關(guān)節(jié)震顫運(yùn)動(dòng)的加速度信息、角速度信息以及傾角信息；DSP處理器115對(duì)這些運(yùn) 動(dòng)信息進(jìn)行濾波、放大以及數(shù)字化處理；無(wú)線通信單元116用于傳輸DSP處理器115 處理后的數(shù)據(jù)；USB接口 114用于與PC計(jì)算機(jī)之間的通信，以便于將數(shù)據(jù)導(dǎo)入PC計(jì)算機(jī)中；供電單元117用于提供3.3V或5V直流電源，以滿足整個(gè)肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z 測(cè)系統(tǒng)的供電需要。
本發(fā)明中的腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)120包括DSP處理器125和與之相連的加速度傳 感器12K陀螺儀122、傾角儀123、 USB接口 124、 DSP處理器125、無(wú)線通信單元 126、供電單元127;加速度傳感器121、陀螺儀122、傾角儀123分別用于采集腕 關(guān)節(jié)震顫運(yùn)動(dòng)的加速度信息、角速度信息以及傾角信息；DSP處理器125對(duì)這些運(yùn) 動(dòng)信息進(jìn)行濾波、放大以及數(shù)字化處理；無(wú)線通信單元126用于傳輸DSP處理器125 處理后的數(shù)據(jù)；USB接口 124用于與PC計(jì)算機(jī)之間的通信，以便于將數(shù)據(jù)導(dǎo)入PC 計(jì)算機(jī)中；供電單元127用于提供3.3V或5V直流電源，以滿足整個(gè)腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z 測(cè)系統(tǒng)的供電需要。
本發(fā)明中的手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)130包括DSP處理器135和與之相連的加速度傳感 器131、加速度傳感器132、加速度傳感器133、 USB接口 134、 DSP處理器135、無(wú) 線通信單元136、供電單元137;加速度傳感器131、加速度傳感器132、加速度傳 感器133分別用于采集患者食指、中指、無(wú)名指的加速度信息；DSP處理器135對(duì) 這些運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行濾波、放大以及數(shù)字化處理；無(wú)線通信單元136用于傳輸DSP處 理器135處理后的數(shù)據(jù)；USB接口 134用于與PC計(jì)算機(jī)之間的通信，以便于將數(shù)據(jù) 導(dǎo)入PC計(jì)算機(jī)中；供電單元137用于提供3. 3V或5V直流電源，以滿足整個(gè)肘關(guān)節(jié) 震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的供電需要。
根據(jù)患者的需求，所述震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)100可以為肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)110、 腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)120、手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)130的任意一種或兩種的組合，也可 以包含全部；
如圖3所示，本發(fā)明中的震顫信號(hào)處理方法200包括兩個(gè)階段；第一階段采用 "Kalman濾波算法"(201)，濾除高頻的震顫運(yùn)動(dòng)信號(hào)，剩余信號(hào)是低頻的正常運(yùn) 動(dòng)信號(hào)；第二階段，低頻的正常運(yùn)動(dòng)信號(hào)已經(jīng)被濾除，剩余信號(hào)是高頻的震顫運(yùn)動(dòng) 信號(hào)，利用"擴(kuò)展加權(quán)傅立葉變換算法"(202)估算震顫參數(shù)，如幅度、時(shí)變頻率、 頻譜等震顫參數(shù)。
實(shí)施例
本實(shí)施例中，震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)ioo包括肘關(guān)節(jié)震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)iio、腕關(guān)節(jié)震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)120和手部震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)130。
本實(shí)施例中，加速度傳感器111、加速度傳感器121、加速度傳感器131、加速 度傳感器132和加速度傳感器133采用Freescale公司的三軸加速度傳感器 MMA7260;陀螺儀112、陀螺儀122采用日本Murata公司的三軸陀螺儀GYROSTAR ENC-03M，這種芯片采用表面封裝形式，具有體積小，功耗小，性能優(yōu)良，便于集 成等特點(diǎn)；傾角儀113、傾角儀123采用美國(guó)克爾斯博科技公司的CXTA三軸傾角計(jì)； DSP中央處理器001、 DSP處理器115、 DSP處理器125和DSP處理器135采用TI公 司的TMS320VC5402，利用該型號(hào)DSP集成度高，處理速度快，性能穩(wěn)定，可擴(kuò)展性 強(qiáng)等特點(diǎn)；與DSP處理器相連的無(wú)線通信單元002、 116、 126、 136均采用以 Bluecore02為內(nèi)核的BCM-05芯片，這種芯片體積小，功耗低，滿足藍(lán)牙1. 1規(guī)范， 用于震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)001與震顫信號(hào)處理系統(tǒng)000之間的數(shù)據(jù)傳輸。
工作流程如圖4所示，將本發(fā)明提出的肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)110、腕關(guān)節(jié)震顫 檢測(cè)系統(tǒng)120和手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)130通過柔性鏈接機(jī)構(gòu)安裝在人體手臂的肘關(guān)節(jié)、 腕關(guān)節(jié)和手部，震顫信號(hào)處理系統(tǒng)000固定在人體前臂。如圖5所示，在實(shí)際生活 中，當(dāng)患者穿戴本發(fā)明中的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置進(jìn)行寫字、抬臂等日?；?動(dòng)時(shí)，使用者開機(jī)后(步驟400)，啟動(dòng)各單元系統(tǒng)，各單元進(jìn)行初始化，進(jìn)入工作 狀態(tài)(步驟401);各單元系統(tǒng)自檢(步驟402);如果自檢發(fā)現(xiàn)異常(步驟403) , 則各單元下電(步驟413)，停止工作(步驟414);如果自檢正常(步驟403) ， 則震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)100開始工作(步驟404);肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)110、腕關(guān)節(jié) 震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)120、手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)130分別獲取患者手臂的肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)和 手指的三維加速度信息、三維角速度信息、三維傾角信息，分別利用各部分DSP處 理器進(jìn)行濾波、放大和數(shù)字化處理(步驟405);這些信息分別通過無(wú)線通信單元116、 126、 136傳輸?shù)秸痤澬盘?hào)處理系統(tǒng)000 (步驟406);無(wú)線通信單元002獲取手臂運(yùn) 動(dòng)信息(步驟407)，經(jīng)過二次濾波處理，傳輸?shù)紻SP中央處理器OOl (步驟408);
"兩階段"自適應(yīng)濾波算法是一種特殊算法，能夠分離患者手臂的正常運(yùn)動(dòng)信息和 震顫運(yùn)動(dòng)信息(步驟409);如果停止指令(步驟510)，則各單元下電(步驟413)， 工作結(jié)束(步驟414);如果不停止指令，獲取震顫運(yùn)動(dòng)的震頻、振幅、頻譜等參數(shù)
(步驟411);經(jīng)過變換處理，最終得到人體手臂震顫度(步驟412)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而己，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)和方法實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修 飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)和方法方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于該裝置由震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和震顫信號(hào)處理系統(tǒng)組成；所述震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)包括肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)和手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)采用獨(dú)立模塊結(jié)構(gòu)，其中的DSP處理器單元與各自的傳感器模塊、無(wú)線通信單元和供電單元相聯(lián)接；所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)包括DSP中央處理器和與之相連的無(wú)線通信單元和顯示器；檢測(cè)系統(tǒng)中的DSP處理器單元經(jīng)無(wú)線通信單元與所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)中的DSP中央處理器單元聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于所述肘 關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的傳感器模塊包括依次連接的多軸向加速度傳感器、多軸向陀螺 儀、多軸向傾角儀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于所述腕 關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的傳感器模塊包括依次連接的多軸向加速度傳感器、多軸向陀螺 儀、多軸向傾角儀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于所述手 部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)的傳感器模塊包括依次連接的三個(gè)多軸向加速度傳感器，分別用于 測(cè)量食指、中指以及無(wú)名指的加速度信息。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于所述震 顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)有與PC機(jī)通信的USB接口 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于所述震 顫信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)有與PC機(jī)通信的USB接口 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)有用于保存手臂運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模塊。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于所述震 顫信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)有語(yǔ)言報(bào)讀器，與顯示器配合使用，報(bào)出患者手臂正常運(yùn)動(dòng)和震 顫運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于所述震 顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)可以為肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、手部震顫?rùn)z測(cè) 系統(tǒng)的任意一種或兩種的組合，也可以包含全部。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置，其特征在于該裝置采用肘-腕-手式穿戴結(jié)構(gòu)，肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、手部震 顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、震顫信號(hào)處理系統(tǒng)分別穿套在患者手臂的肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、手部和前 臂。
11、根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置的信號(hào)處理方法，其特征在于該方法采用"兩 階段"自適應(yīng)濾波算法，獲取患者手臂的正常運(yùn)動(dòng)信息和震顫運(yùn)動(dòng)信息；所述"兩 階段"自適應(yīng)濾波算法，分為兩個(gè)階段；第一階段，采用"Kalman濾波算法"，濾 除高頻的震顫運(yùn)動(dòng)信號(hào)，剩余信號(hào)是低頻的正常運(yùn)動(dòng)信號(hào)；第二階段，正常運(yùn)動(dòng)信 號(hào)已經(jīng)被濾除，剩余信號(hào)是震顫運(yùn)動(dòng)信號(hào)，利用"擴(kuò)展加權(quán)傅立葉變換算法"估算 震顫參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及穿戴式人體手臂震顫?rùn)z測(cè)裝置及其信號(hào)處理方法，該裝置由震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和震顫信號(hào)處理系統(tǒng)組成；所述震顫信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)包括肘關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)、腕關(guān)節(jié)震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)和手部震顫?rùn)z測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)采用獨(dú)立模塊結(jié)構(gòu)，其中的DSP處理器單元與各自的傳感器模塊、無(wú)線通信單元和供電單元相聯(lián)接；所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)包括DSP中央處理器和與之相連的無(wú)線通信單元和顯示器；檢測(cè)系統(tǒng)中的DSP處理器單元經(jīng)無(wú)線通信單元與所述震顫信號(hào)處理系統(tǒng)中的DSP中央處理器聯(lián)接。震顫信號(hào)處理方法，采用“兩階段”自適應(yīng)濾波算法，獲取患者手臂的正常運(yùn)動(dòng)信息和震顫運(yùn)動(dòng)信息。該裝置采用肘-腕-手式穿戴結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)檢測(cè)震顫患者的手臂震顫信息。
文檔編號(hào)A61B5/11GK101612044SQ20091014437
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者永 余, 勇 馮, 劉利民, 建 孫, 孫玉蘋, 宋全軍, 梁文淵, 王樂臨, 王以俊, 葛運(yùn)建, 陳仁兵 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院