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一种应用表面肌电薄膜电极的脊柱侧弯评估方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-10-30 16:34:02
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-09 09:46:58
本发明涉及一种应用表面肌电薄膜电极的脊柱侧弯评估方法，为一种判断有无脊柱侧弯风险的量化评估方法。所述方法基于表面肌电薄膜电极阵列采集肌电信号，进而获取肌肉协同矩阵，通过肌肉协同矩阵计算脊柱各水平方向左右两侧肌电活动的对称性指标，进而评估是否存在脊柱侧弯可能。本方法相较于传统所用的医学影像评估方法，提高检测的速度并降低成本；相较视觉评估，提高检测的可靠性和精度；相较于仅评估绝对肌电值相关参数，不仅提高评估的可靠性，而且能够精准定位存在异常肌电活动的区域。
1.一种应用表面肌电薄膜电极的脊柱侧弯评估方法，其特征在于，所述方法基于表面肌电薄膜电极阵列采集肌电信号，进而获取肌肉协同矩阵，通过肌肉协同矩阵计算脊柱各水平方向左右两侧肌电活动的对称性指标，进而评估是否存在脊柱侧弯可能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于表面肌电薄膜电极阵列采集的原始数据包括下述步骤：
S100、将表面肌电薄膜电极阵列均匀分布在被测者脊柱中线两侧；
S200、在被测者完成一次脊柱在人体矢状面的最大幅度动态连续前向弯腰和后向伸展动作的同时，记录肌电信号，获得原始数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述肌肉协同矩阵通过下述步骤获取：
S101、将已采集的t列时间帧下的所有通道预处理后的肌电数据组成矩阵Am×t，m为所有肌电通道数；
S201、基于非负矩阵分解算法对Am×t进行因式分解，得到Wm×nSYN，HnSYN×t，使得||A-Wm×nSYNHnSYN×t||＜ε；
其中，Wm×nSYN为肌肉协同矩阵，HnSYN×t为肌肉时序激活系数矩阵；nSYN为肌肉协同数目；
ε为第一设定阈值。
早期筛查：这种方法可以用于早期筛查脊柱侧弯病情，特别是在儿童和青少年中，有助于早期发现侧弯问题，以便及时采取干预措施。
病情监测：对于已经确诊为脊柱侧弯的患者，肌电薄膜电极可以用于监测病情的发展和变化，帮助医生制定个性化的治疗方案。
治疗效果评估：在脊柱侧弯治疗过程中，这种方法可以用于评估治疗效果，以确定治疗是否取得了预期的结果。
研究工具：这种方法也可以作为研究工具，用于深入研究脊柱侧弯的生理机制和治疗方法。
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肌电薄膜电极放置：在患者的脊柱上，特别是脊柱侧弯区域，粘贴表面肌电薄膜电极。这些电极通常是柔软的、具有粘性的电极，可以贴附在患者的皮肤表面。
肌电信号采集：使用肌电信号采集设备，记录患者脊柱侧弯区域的肌电活动。这些信号可以包括肌电图（EMG）和肌电电位。
数据分析：采集的肌电信号数据经过预处理和分析，以提取与脊柱侧弯相关的特征。这些特征可能包括肌电活动的振幅、频率、时域特征和频域特征等。
脊柱侧弯评估：通过分析提取的特征，可以评估脊柱侧弯的程度和特点。肌电信号的变化可能与脊柱侧弯的角度、位置和严重程度相关。
技术转让
应用表面肌电薄膜电极的脊柱侧弯评估方法具有非侵入性、方便、安全等优点，可以为脊柱侧弯的诊断和治疗提供有力的支持。然而，它需要经过充分的研究和验证，以确保其准确性和可靠性。
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