一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明本屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]骨關(guān)節(jié)損傷與疾病的發(fā)生和發(fā)展常常伴隨著局部關(guān)節(jié)運動特征的改變。同時，一些異常的關(guān)節(jié)活動也可導致疾病的產(chǎn)生。檢測骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)在體的運動學特征，對疾病的科研，診斷，治療以及預后評估等均具有重要意義。
[0003]光學動作捕捉與運動傳感是目前應(yīng)用較多的運動學檢測方法。但在這些方法中，捕獲運動的光學標志物或物理傳感器均安裝在肢體表面，由于皮膚與骨性結(jié)構(gòu)間存在較大的相對活動，上述方法所獲得的肢體動作信息并不適合精確研究骨關(guān)節(jié)的在體運動，僅適用于步態(tài)分析、人體動力學研究、動畫制作等。
[0004]因此急需一種結(jié)構(gòu)簡單且能快速精確采集人體骨關(guān)節(jié)的在體運動學的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單且能快速精確采集人體骨關(guān)節(jié)的在體運動學的裝置。
[0006]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架、人體支撐踏板、旋轉(zhuǎn)軸、第一支撐架、第二支撐架、第一 X線球管、第一 X線接收器、第二 X線球管、第二對妾收器、運動捕捉器、運動采集裝置、計算機控制器。
[0007]Y軸移動底座設(shè)置在X軸移動底座上，Z軸支撐架設(shè)置在Y軸移動底座上，人體支撐踏板獨立設(shè)置在地上，旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在Z軸支撐架上，第一支撐架、第二支撐架設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，第一X線球管和第一X線接收器設(shè)置在第一支撐架上，第二X線球管和第二對妾收器設(shè)置在第二支撐架上，運動捕捉器設(shè)置在被采集對象上，運動采集裝置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，計算機控制器獨立設(shè)置。
[0008]進一步，X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架能根據(jù)計算機控制器給出的信號帶動旋轉(zhuǎn)軸進行X、Y、Z軸進行移動。
[0009]進一步，運動采集裝置能采集設(shè)置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，從而將信號發(fā)送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架的移動信號，由于人體支撐踏板獨立設(shè)置，所以能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止。
[0010]進一步，第一支撐架、第二支撐架能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸隨意調(diào)角度，并且第一支撐架、第二支撐架采用環(huán)形臂設(shè)置，第一 X線球管、第一 X線接收器、第二 X線球管、第二對妾收器能夠在環(huán)形臂上隨意移動。
[0011]進一步，后期的軟件系統(tǒng)通過三維模型一一二維影像的圖像配準，還原受試者運動時骨關(guān)節(jié)的空間位置關(guān)系和運動特征。
[0012]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明設(shè)置有X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架，能夠根據(jù)運動采集裝置能采集設(shè)置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，從而將信號發(fā)送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出軸移動底座、Y軸移動底座、Z軸支撐架的移動信號，由于人體支撐踏板獨立設(shè)置，所以能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止，即保證X線球管和X線接收器焦距不會發(fā)生變化。本發(fā)明還通過第一支撐架、第二支撐架可進行照射角度的調(diào)節(jié)，以保證最佳的照射效果。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單且能快速精確采集人體骨關(guān)節(jié)的在體運動學的裝置。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、X軸移動底座;2、Y軸移動底座;3、X軸支撐架;4、人體支撐踏板;5、旋轉(zhuǎn)軸；6、第一支撐架;7、第二支撐架;8、第一 X線球管;9、第一 X線接收器;10、第二 X線球管；11、第二對妾收器;12、運動捕捉器;13、運動采集裝置;14、計算機控制器。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0016]請參閱圖1:
[0017]如圖1所示，本發(fā)明實施例的一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:X軸移動底座1、Y軸移動底座2、X軸支撐架3、人體支撐踏板4、旋轉(zhuǎn)軸5、第一支撐架6、第二支撐架7、第一 X線球管8、第一 X線接收器9、第二 X線球管10、第二)(接收器11、運動捕捉器12、運動采集裝置13、計算機控制器14。
[0018]Y軸移動底座2設(shè)置在X軸移動底座I上，Z軸支撐架3設(shè)置在Y軸移動底座2上，人體支撐踏板4獨立設(shè)置在地上，旋轉(zhuǎn)軸5設(shè)置在Z軸支撐架3上，第一支撐架6、第二支撐架7設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸5上，第一 X線球管8和第一 X線接收器10設(shè)置在第一支撐架6上，第二 X線球管9和第二對妾收器11設(shè)置在第二支撐架7上，運動捕捉器12設(shè)置在被采集對象上，運動采集裝置13設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸5上，計算機控制器14獨立設(shè)置。
[0019]進一步，X軸移動底座1、Y軸移動底座2、X軸支撐架3能根據(jù)計算機控制器14給出的信號帶動旋轉(zhuǎn)軸5進行X、Y、Z軸進行移動。
[0020]進一步，運動采集裝置13能采集設(shè)置在被采集對象上的運動捕捉器12的距離，從而將信號發(fā)送給計算機控制器14，計算機控制器14通過運算給出X軸移動底座1、Υ軸移動底座2、Ζ軸支撐架3的移動信號，由于人體支撐踏板4獨立設(shè)置，所以能夠保證運動捕捉器12和運動采集裝置13相對靜止。
[0021]進一步，第一支撐架6、第二支撐架7能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸隨意調(diào)角度，并且第一支撐架
6、第二支撐架7采用環(huán)形臂設(shè)置，第一 X線球管9、第一 X線接收器10、第二 X線球管11、第二 X接收器12能夠在環(huán)形臂上隨意移動。
[0022]進一步，后期的軟件系統(tǒng)通過三維模型一一二維影像的圖像配準，還原受試者運動時骨關(guān)節(jié)的空間位置關(guān)系和運動特征。
[0023]當進行人體骨關(guān)節(jié)運動學動，調(diào)整第一X線球管9、第一 X線接收器10、第二 X線球管
11、第二對妾收器12和運動捕捉器13的相對位置，運動采集裝置14會記錄當前的相對位置，之后不管人體骨關(guān)節(jié)怎樣運動，運動捕捉器12和運動采集器13相對靜止，保證焦距不變，第一 X線球管9、第一 X線接收器10、第二 X線球管11、第二)(接收器12采集影像信息，發(fā)送到計算機控制器14，后期的軟件系統(tǒng)通過三維模型一一二維影像的圖像配準，還原受試者運動時骨關(guān)節(jié)的空間位置關(guān)系和運動特征。
[0024]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明設(shè)置有X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架，能夠根據(jù)運動采集裝置能采集設(shè)置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，從而將信號發(fā)送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架的移動信號，由于人體支撐踏板獨立設(shè)置，所以能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止，即保證X線球管和X線接收器焦距不會發(fā)生變化。本發(fā)明還通過第一支撐架、第二支撐架可進行照射角度的調(diào)節(jié)，以保證最佳的照射效果。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單且能快速精確采集人體骨關(guān)節(jié)的在體運動學的裝置。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:x軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架、人體支撐踏板、旋轉(zhuǎn)軸、第一支撐架、第二支撐架、第一 X線球管、第一X線接收器、第二 X線球管、第二對妾收器、運動捕捉器、運動采集裝置、計算機控制器;Y軸移動底座設(shè)置在X軸移動底座上，Z軸支撐架設(shè)置在Y軸移動底座上，人體支撐踏板獨立設(shè)置在地上，旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在Z軸支撐架上，第一支撐架、第二支撐架設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，第一 X線球管和第一 X線接收器設(shè)置在第一支撐架上，第二 X線球管和第二)(接收器設(shè)置在第二支撐架上，運動捕捉器設(shè)置在被采集對象上，運動采集裝置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，計算機控制器獨立設(shè)置。2.如權(quán)利要求1所述的一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，其特征在于，X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架能根據(jù)計算機控制器給出的信號帶動旋轉(zhuǎn)軸進行Χ、γ、ζ軸進行移動。3.如權(quán)利要求1所述的一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，其特征在于，運動采集裝置能采集設(shè)置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，從而將信號發(fā)送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架的移動信號，由于人體支撐踏板獨立設(shè)置，所以能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止。4.如權(quán)利要求1所述的一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，其特征在于，第一支撐架、第二支撐架能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸隨意調(diào)角度，并且第一支撐架、第二支撐架采用環(huán)形臂設(shè)置，第一 X線球管、第一 X線接收器、第二 X線球管、第二)(接收器能夠在環(huán)形臂上隨意移動。5.如權(quán)利要求1所述的一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，其特征在于，后期的軟件系統(tǒng)通過三維模型一一二維影像的圖像配準，還原受試者運動時骨關(guān)節(jié)的空間位置關(guān)系和運動特征。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種人體骨關(guān)節(jié)運動學動態(tài)采集系統(tǒng)，Y軸移動底座設(shè)置在X軸移動底座上，Z軸支撐架設(shè)置在Y軸移動底座上，人體支撐踏板獨立設(shè)置在地上，旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在Z軸支撐架上，第一支撐架、第二支撐架設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，第一X線球管和第一X線接收器設(shè)置在第一支撐架上，第二X線球管和第二X接收器設(shè)置在第二支撐架上，運動捕捉器設(shè)置在被采集對象上，運動采集裝置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，計算機控制器獨立設(shè)置。本發(fā)明能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止，即保證X線球管和X線接收器焦距不會發(fā)生變化。本發(fā)明還通過照射角度的調(diào)節(jié)，以保證最佳的照射效果。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單且能快速精確采集人體骨關(guān)節(jié)的在體運動學的裝置。
【IPC分類】A61B6/00
【公開號】CN105496434
【申請?zhí)枴緾N201510969981
【發(fā)明人】胡光亮, 馬振華, 徐邁
【申請人】青島市市立醫(yī)院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月21日