基于ZigBee的可穿戴非接觸式震顫?rùn)z測(cè)裝置和方法的研究.pdf

1、帕金森綜合癥（Parkinson's Disease，PD）是最近幾年發(fā)病率逐漸升高的幾大病患之一，診斷該疾病的重要依據(jù)是病人在不同姿態(tài)下所表現(xiàn)出的體表的震顫頻率和幅度。目前研究顯示用于PD震顫測(cè)量的傳統(tǒng)傳感器還具有很多缺陷：使用加速度或者陀螺儀的傳感器，只是單一測(cè)量人體局部震顫，沒(méi)有考慮姿態(tài)影響；表面肌肉電傳感器（Surface EMG Sensor，EMGs），不易穿戴，病人可活動(dòng)范圍窄，而且只能用于臨床；采用機(jī)械機(jī)構(gòu)（比如機(jī)械臂）

2、的傳感器，往往價(jià)格昂貴，重量偏大，加重了病人穿戴負(fù)荷。本文針對(duì)這些問(wèn)題，提出了一種專用于監(jiān)測(cè)帕金森震顫信號(hào)的可穿戴非接觸式PD震顫?rùn)z測(cè)檢測(cè)方法，并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的震顫?rùn)z測(cè)裝置。
　　PD震顫信號(hào)采集方面，在參考了傳統(tǒng)的只依靠機(jī)械傳感器或者生物傳感器的基礎(chǔ)上，信號(hào)采集端使用機(jī)械傳感器的同時(shí)，從光電的角度出發(fā)，由微功率的調(diào)制脈沖激光照射人體皮膚表面，產(chǎn)生的漫反射脈沖光會(huì)通過(guò)凸透鏡在位置敏感性器件（Position Sensitive De

3、vice，PSD）的表面成像，這種被稱為“激光三角測(cè)量法”的測(cè)量方法會(huì)將震顫信號(hào)轉(zhuǎn)化為光電信號(hào)，使得整個(gè)采集過(guò)程干擾小，采集速度更快，能耗更低；在信號(hào)的傳輸方面，摒棄了傳統(tǒng)的有線方法，采用基于ZigBee的星形無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將人體多個(gè)點(diǎn)的信號(hào)采集至集中器，使得病人的可活動(dòng)空間大（活動(dòng)半徑大于400m），避免了測(cè)量時(shí)候出現(xiàn)的緊張、不安等不良情緒影響測(cè)量結(jié)果；信號(hào)處理方面，在信號(hào)的集中器上使用了嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ2.90和人機(jī)交互

4、界面emWin5.12，并使用C＃在PC平臺(tái)搭建了友好的上位機(jī)界面。各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)會(huì)以曲線的形式顯示并存儲(chǔ)在手持設(shè)備或者PC上，為帕金森疾病的診斷、監(jiān)測(cè)和護(hù)理提供有效的數(shù)據(jù)化、可視化支持。
　　通過(guò)對(duì)人體不同部位的五個(gè)點(diǎn)進(jìn)行模擬測(cè)試，整個(gè)裝置能夠測(cè)得PD震顫數(shù)據(jù)，并能反映PD病人的姿態(tài)變化。實(shí)驗(yàn)表明，整個(gè)系統(tǒng)能夠得出PD病人常規(guī)生活狀態(tài)下的有效數(shù)據(jù)，并能把震顫信號(hào)顯示并存儲(chǔ)起來(lái)。該系統(tǒng)改進(jìn)了傳統(tǒng)“穿戴式”傳感器(Wearable