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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种基于肌肉功能网络的康复评估方法，属于康复医学技术领域，该方法包括：首先设计不同手势实验范式采集表面肌电信号，随后对采集的表面肌电信号进行滤波降噪与手势数据起止点检测的预处理，预处理之后的数据经过滑动窗函数提取特征，经由互信息法计算变量之间的关联程度，并构建邻接矩阵；然后将邻接矩阵转化为二值矩阵，构建出肌肉功能网络；最后根据图论的特征指标，对肌肉功能网络下不同肌肉之间的信息交流状况进行分析，利用皮尔逊相关系数对不同目标对象的肌肉功能网络的特征指标进行量化，实现对运动损伤的康复评估。该方法实现对手臂肌肉内部信息交流状况的具体阐述，并可据此进一步了解到障碍肌肉的康复情况。

主权项：1.一种基于肌肉功能网络的康复评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：采集目标对象的动态手势的表面肌电信号；步骤S2：对动态手势的表面肌电信号进行预处理，预处理包括信号的滤波降噪以及活动段信号提取；步骤S3：针对步骤S2预处理之后的数据，提取特征并构建特征矩阵，归一化之后利用互信息法计算变量之间的关联程度；步骤S4：根据步骤S3的计算结果构建邻接矩阵，将其转换为二值矩阵，搭建肌肉功能网络；步骤S5：根据肌肉功能网络计算相关特征指标，分析其内部信息交流情况，具体包含以下步骤：步骤S51：根据搭建的肌肉功能网络，计算节点度、平均路径长度、全局效率以及聚类系数，完成对不同动作之下肌肉之间信息交流状况的分析评估；其中，肌肉功能网络中的节点用表面肌电信号的不同肌肉来表示，边则表示为两个节点之间的连接；节点度表示与该节点相连的边的个数，计算公式为： 式中，aij表示肌肉功能网络矩阵中的元素，N为网络节点的数量；平均路径长度是网络中任意两个节点之间最短距离的平均长度，节点之间的距离定义为两节点之间具有最短路径的边的条数，用来度量节点之间的最短距离，计算公式为： 式中，N为网络节点的数量，dij为两节点之间的距离，表示最短通路所需要经过的边数；全局效率是网络节点间距离倒数的平均数，计算公式为： 聚类系数是描述复杂网络中节点聚集程度的系数，计算公式为： 式中，ki为肌肉功能网络中节点i的度，Ei为肌肉功能网络中与节点i的邻接点之间实际存在的边数；步骤S52：将步骤S51计算得到的相关特征指标组合形成向量，利用皮尔逊相关系数对不同目标对象下的特征指标进行功能相似性评估，目标对象包含正常人与患者的表面肌电信号，计算公式如下： 式中，E为数学期望或均值，为方差。

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