(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211346454.5 (22)申请日 2022.10.31 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 申请人 成都迈创立科技有限公司 (72)发明人 王一帆　周彤　杨苹　魏家田　 (51)Int.Cl. G16H 50/20(2018.01) G16H 80/00(2018.01) G16H 40/67(2018.01) G16H 20/70(2018.01) G06T 17/00(2006.01) A61B 5/11(2006.01) A61B 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种膝关节骨性关节炎的远程诊疗及康复 系统 (57)摘要 本发明涉及一种膝关节骨性关节炎的远程 诊疗及康复系统， 属于混合现实及康复领域。 包 含远程诊疗子系统和康复锻炼子系统， 远程诊疗 子系统包括包括患者图像采集模块、 骨关节疼痛 区域三维重建模块、 三维模型传输模块、 医患交 流模块； 康复锻炼子系统包括康复训练模块、 预 防跌倒模块、 实时报警模块。 本发明采用模糊双 成分评价法评价患者动作的标准度， 通过积分形 式提高患者的康复积极性。 与现有技术相比， 本 发明极大缩短了地理距离的鸿沟， 使得膝关节骨 性关节炎患者能够就近问诊， 同时也减少患者对 康复治疗师的依赖 。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 115410707 A 2022.11.29 CN 115410707 A 1.一种膝关节骨性关节炎的远程诊疗及康复系统， 包含远程诊疗子系统和 康复锻炼子 系统， 其特 征在于， 所述远程诊疗子系统基于虚拟现实技术、 RGB ‑D相机和混合现实设备， 采用基于SMPL参 数模型的三分支优化方法和训练数据集重建患者患处， 包括患者图像采集模块、 骨关节疼 痛区域三维重建模块、 三维模型传输模块、 医患交流模块； 所述康复锻炼子系统采用模糊 双成分评价法对患 者的康复动作打分， 包括康复训练模 块、 预防跌倒模块、 实时报警模块。 2.根据权利要求1所述的一种 膝关节骨性关节炎的远程诊疗及康复系统， 其特征在于， 所述远程诊疗子系统中的骨关节疼痛 区域三维重建模块采用基于SMPL参数模型的三分支 优化方法进行三维重建， 其中， 基于SMPL参数模型的三分支优化方法中的SMPL模型的训练 数据集包括二维关节坐标、 三维关节坐标和体积占用三个参数， 采用主要目标法联合迭代 优化更新训练数据集。 3.根据权利要求1所述的一种 膝关节骨性关节炎的远程诊疗及康复系统， 其特征在于， 所述骨关节疼痛区域三维重建模块采用的训练数据集中， 人体站立位、 仰卧位、 坐立位、 其 他位姿的占比为各25%。 4.根据权利要求1所述的一种 膝关节骨性关节炎的远程诊疗及康复系统， 其特征在于， 所述康复锻炼子系统中， 患者康复训练评分制度采用模糊双成分评价法， 康复训练最终得 分=基于骨骼 识别实时评分 ×70%+基于 视频识别评分 ×30%。 5.根据权利要求1所述的一种 膝关节骨性关节炎的远程诊疗及康复系统， 其特征在于， 所述模糊双成分评价法中， 基于骨骼识别实时评分部分， 患者康复动作关节角度与标准动 作关节角度采用基于欧氏距离的余弦相似度进行评分， 具体评分方式如下： 基于骨骼实时评分实际分数式为： 评分根据动作的关键关节点的重要程度分别赋予32个人体关节点a、 b、 c三个等级的权 重， 其中， 关键关节点等级为a的的关节点个数为 Na， 对应权重 为Wa， a等级各关节点 所得评分 为bscoreai； 关键关节点等级为b的的关节点个数为 Nb， 对应权重为 Wb， b等级各关节点所得 评分为bscorebi； 关键关节点等级为c的的关节点个数为 Nc， 对应权重为 Wc， c等级各关节点 所得评分为 bscoreci； 基于骨骼实时评分基础分数计算式为： ， 式中，bscore1基于骨骼实时评分基础分数， sim为余弦相似度计算函数， anglepa i为患者 的关节角度值， anglestd i为标准动作的关节角度值； 由于bscore1为基于欧氏距离的余弦相似度所得， bscore1的范围值为[ ‑1， 1]， 由线性函 数映射到范围值 为[0， 100]的bscore中； 基于视频识别评分采用动态时间规整算法进行评分。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115410707 A 2一种膝关节骨性关节炎的远 程诊疗及康复 系统 [0001] 技术领域 [0002]本发明涉及混合现实及康复领域， 尤其涉及一种膝关节骨性关节炎的远程诊疗及 康复系统。 背景技术 [0003]据国家统计局21年的调查显示， 我国60岁及以上人口比重达 18.7%， 老龄化进程明 显加快， 由此可以看出， 人口老龄化是社会发展的一大趋势， 也是今后较长一段时期我国的 基本国情。 65岁以上的老年人常伴随正常老化的功能退变或是疾病造成的功能障碍， 膝关 节骨性关节炎发病率也随着老年人年龄的增长而不断升高。 如若膝关节骨性关节炎未得到 及时治疗， 病情逐渐发展至 关节损坏， 则会导致肌肉萎缩， 甚至出现关节强直、 畸形， 影响患 者日常生活。 [0004]老年膝关节骨性关节炎患者在就诊时常因距离原因来回奔波， 偏远地区膝关节骨 性关节炎患者也面临离最近的具备诊疗技术和医学设备的医院的距离问题。 随着国家政策 的推动与 支持， 我国远程诊疗行业市场规模持续扩张， 且医疗资源市场化逐渐扩 大， 互联网 医疗服务纳入医保， 同时也推动着远程诊疗应用进程的发展。 因此， 本发明采用RGB ‑D相机 和混合现实设备为患者 提供远程诊疗。 [0005]膝关节骨性关节炎患者的常见治疗手段有传统中医针灸穴位刺激、 现代康复物理 疗法及科学合理的膝关节肌肉锻炼疗法。 治疗后的康复训练也尤为重要， 否则患者的恢复 期将加长。 目前适用于膝关节骨性关节炎患者的康复锻炼有游泳、 骑自行车这类有 氧运动， 但对老年人的适用度不高， 像太 极拳、 八段锦、 股四头肌长伸缩、 靠墙静蹲这类动作， 如果训 练动作不标准， 将对患者的膝关节将造成更严重的伤害。 [0006]由此， 本发明的太极拳康复模块及定制化康复模块能够实现膝关节骨 性关节炎患 者就近进 行康复锻炼， 将地理距离的差距无限缩小， 同时也节约了康复医疗人员的资源， 使 膝关节骨性关节炎患者在无康复治疗师的情况 下也能进行 科学、 有效的康复训练。 发明内容 [0007]本发明提出了一种膝关节骨性关节炎的远程诊疗及康复系统， 可以实现老年膝关 节骨性关节炎患者就地问诊、 偏远地区膝关节骨性关节炎患者异地就诊， 减少 了地理距离 带来的不便， 使得优质医疗资源有效下沉， 极大程度地方便了患者就诊； 同时患者能够根据 自己的需求选择太极拳康复模式或定制化康复模式进 行自主康复训练， 解决了康复治疗师 资源缺乏等问题。 [0008]为了实现上述内容， 本发明采用如下技 术方案： 一种膝关节骨性关节炎的远程诊疗及康复系统， 其中， 包含远程诊疗子系统和康复锻炼子系统， 远程诊疗子系统包括患者图像采集模说　明　书 1/7 页 3 CN 115410707 A 3