Title of Project:异常膝关节摆动信号的检测分析

Team:汪靖华，张耘歌，于泓颖

Content:膝关节是人体结构和功能最复杂的关节之一。在人的日常活动中，膝关节几乎要承受身体的全部重量，一旦活动失当，很容易受到损伤或出现病变，例如半月板损伤和关节软骨退化等。这类损伤连同骨关节炎和交叉韧带损伤等，可以归为膝关节损伤与疾病。现行的膝关节无创和有创检测方法都可以用来评估膝关节的损伤与疾病情况。MRI和CT等无创检测方法能够实现对膝关节损伤疾病的检测，但不能提供早期诊断，且这些大型仪器设备成本高，不便于日常检查。作为微创手段的关节镜检查能提供诊断的详细信息，但其对膝关节的反复切口，对患者造成痛苦，且不利于损伤疾病的恢复。上述现行的检测方法，在展现膝关节动态特征方面均存在一定的缺陷。这样，研究探索低成本的无创膝关节损伤疾病检测新方法具有重要意义。一般来说，一个健康的膝关节具有光滑的关节软骨表面和完好的半月板，因而能完成平滑的伸展和弯曲活动。然而，在损伤或疾病条件下，膝关节做屈伸活动时可能会导致膝关节内部或外部的髌骨、半月板或交叉韧带接触摩擦，产生振动。文献中把膝关节在伸展和弯曲运动时髌骨中部产生的振动信号定义为膝关节摆动信号。迄今为止，国内外相关文献对与膝关节损伤有关的异常VAG信号筛选进行了研究，但是区分正常和异常信号的分类精度还不高，还需要更多的特征提取方法来提高膝关节损伤的检测能力和分类精度。