帕金森患者運(yùn)動功能評價系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、帕金森疾病是老年人群中的高發(fā)病之一，隨著我國人口老齡化的加劇，帕金森患者也越來越多。帕金森疾病的主要癥狀為運(yùn)動功能障礙，給患者的生活帶來極大的不便和痛苦。早期帕金森病的延誤治療率高達(dá)60％，究其原因在于現(xiàn)有診斷方法的不足。目前臨床上對帕金森患者的運(yùn)動功能評估普遍采用量表法，該方法具有很大的不足之處:(1)存在主觀臆斷性，臨床醫(yī)師根據(jù)量表讓患者做相應(yīng)的動作，從而進(jìn)行肉眼判斷，存在極大的主觀性，這就導(dǎo)致不同醫(yī)師對同一個患者的評估結(jié)果可能不同

2、。(2)不夠準(zhǔn)確，量表法主要用于中后期運(yùn)動障礙明顯的PD患者，對于早期細(xì)微的動作信號難以捕捉。(3)效率低下，一次評估需要根據(jù)量表中的多項(xiàng)指標(biāo)重復(fù)執(zhí)行，繁瑣耗時。立足于此，本文提出了基于慣性傳感器和無線通信網(wǎng)絡(luò)的人體運(yùn)動信號采集系統(tǒng)，用于解決量表法的不足，實(shí)現(xiàn)帕金森患者運(yùn)動功能的客觀高效精確評價。
　　本文所設(shè)計(jì)的人體運(yùn)動信號采集系統(tǒng)由終端節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)組成。系統(tǒng)包含了多個終端節(jié)點(diǎn)和一個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。終端節(jié)點(diǎn)佩戴于人體的特定部位，采集

3、對應(yīng)部位的運(yùn)動數(shù)據(jù)，包括三軸加速度和三軸角速度信號。終端節(jié)點(diǎn)通過無線方式接收來自網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的命令，多個終端節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)下有序工作，在同一實(shí)驗(yàn)中的各個節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)保持高同步性，各個節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)通過無線方式依次上傳給網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過USB接口與上位機(jī)（如PC機(jī)）相連，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和上位機(jī)命令的轉(zhuǎn)發(fā)。最終實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通過發(fā)送開始、結(jié)束、上傳、擦除等命令控制各個終端節(jié)點(diǎn)執(zhí)行相應(yīng)動作。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可穿戴式設(shè)計(jì)，方便用

4、戶使用，通過自定義的無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)的無線式管理，簡單方便。此外，本文對系統(tǒng)的無線充電方式進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了單板無線充電方案，從而進(jìn)一步提升了系統(tǒng)使用的方便性。
　　在系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過與南京市腦科醫(yī)院的臨床醫(yī)師交流，制定了專門用于帕金森患者的實(shí)驗(yàn)范式動作，并進(jìn)行了多次臨床數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)。多次實(shí)驗(yàn)證明本系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性，可以滿足臨床數(shù)據(jù)采集的需求。此外，本系統(tǒng)除了可以應(yīng)用于帕金森患者的運(yùn)動功能評估之外，也可以用于