一种基于肌电信号的糖尿病足风险等级评测系统

专利主权项内容

1.一种基于肌电信号的糖尿病足风险等级评测系统，其特征在于，其包括设置有下位机的智能长筒靴和上位机，所述下位机和上位机进行信息交互，所述智能长筒靴包括鞋本体和长筒本体，所述鞋本体的内底部前部与待测人员的足底前部相对应的位置和内底部后部与待测人员的足底后部相对应的位置均固定有压力传感器，所述鞋本体的内底部中部与待测人员的足弓部相对应的位置固定有第一阵列肌电传感器，所述鞋本体的内底部后部与待测人员的足跟部相对应的位置固定有第二阵列肌电传感器，所述鞋本体的内顶部与待测人员的足背部相对应的位置固定有第三阵列肌电传感器，所述长筒本体的内侧与待测人员的腓骨长肌部相对应的位置固定有第四阵列肌电传感器，所述长筒本体的内侧与待测人员的腓骨短肌部相对应的位置固定有第五阵列肌电传感器，所述长筒本体的内侧与待测人员的胫骨后肌部相对应的位置固定有第六阵列肌电传感器，所述长筒本体的内侧与待测人员的外裸后部相对应的位置固定有第七阵列肌电传感器，所述长筒本体的内侧与待测人员的小腿外侧部相对应的位置固定有第八阵列肌电传感器，所述长筒本体上设置有无线通讯模块、计时器和扬声器，各个阵列肌电传感器中各个肌电采集点呈矩阵排列；所述上位机用于发出一糖尿病足风险等级评测指令给下位机，所述下位机用于通过无线通讯模块接收该糖尿病足风险等级评测指令后，启动各压力传感器、各阵列肌电传感器、计时器和扬声器，控制扬声器发出提示穿戴此智能长筒靴的待测人员开始行走的信息；每一所述压力传感器均用于实时检测待测人员的足底压力值，每一所述阵列肌电传感器均用于实时检测待测人员的对应部位的肌电信号；所述下位机用于接收每一压力传感器传来的足底压力值，在每一压力传感器传来的足底压力值均由不为零突增时开始设定检测时间的计时，在每一压力传感器传来的足底压力值均由零突增的时刻记录此时时刻，开始计时时刻到第一个由零突增的时刻记为第一个步宽时间，前后两个由零突增的时刻记为一个步宽时间；所述下位机用于将每个步宽时间内收到的各个阵列肌电传感器传来的肌电信号作为一个信号采集单元利用无线通讯模块传输给上位机；所述下位机用于在设定检测时间到时发出提示待测人员暂停行走的信息；所述上位机用于对每个步宽时间内各个阵列肌电传感器的肌电信号进行信号预处理操作，判断每个步宽时间内各个阵列肌电传感器的经预处理后肌电信号是否存在异缺信号，在判断出不存在异缺信号时进入特征提取操作；在判断出步宽时间内部分/全部阵列肌电传感器的肌电信号存在异缺信号时，判断步宽时间内存在异缺信号的步宽时间数量是否小于等于第一设定数量，在为是时则直接将存在异缺信号的步宽时间对应的所有肌电信号均丢弃，丢弃后存留的步宽时间对应的所有肌电信号均为正常肌电信号，对丢弃后存留的各个步宽时间内的所有肌电信号进入特征提取操作；在为否时判断步宽时间内存在异缺信号的步宽时间数量是否大于等于第二设定数量，在为是时则直接告知下位机重新评测；在为否时统计步宽时间内异缺信号可矫正的可矫正步宽时间数量，设定检测时间内步宽时间总数量-存在异缺信号的步宽时间数量+可矫正步宽时间数量是否大于等于第二设定数量，在为是时则对步宽时间内的异缺信号进行异缺信号矫正操作，矫正好后进入特征提取操作；在为否时则对步宽时间内异缺信号不进行矫正操作，直接告知下位机重新评测，第二设定数量大于第一设定数量；所述上位机用于对每个步宽时间内各个阵列肌电传感器对应的正常肌电信号进行特征提取，以获得每个步宽时间内各个阵列肌电传感器对应的多个肌电特征值，将每个步宽时间内各个阵列肌电传感器对应的多个肌电特征值作为一个输入样本按照时序依次输入至训练好的糖尿病足风险有无神经网络模型中以确定待测人员是否有无糖尿病足风险，在确定待测人员无糖尿病足风险时输出待测人员无糖尿病足风险的信息，在确定待测人员有糖尿病足风险时再将每个步宽时间内各个阵列肌电传感器对应的多个肌电特征值作为一个输入样本按照时序依次输入至训练好的糖尿病足风险等级评估神经网络模型中以确定待测人员所处的糖尿病足风险等级并输出。