基于數(shù)字化場地的帕金森步態(tài)量化分級評估.pdf

1、帕金森是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，步態(tài)障礙作為該類疾病的一種典型臨床癥狀，常導致患者發(fā)生行走不穩(wěn)甚至摔倒，嚴重影響患者的生活質(zhì)量。目前針對帕金森患者步態(tài)障礙的診斷與評估主要依賴醫(yī)師的臨床經(jīng)驗，因其具有較強的主觀性，常出現(xiàn)不同醫(yī)師對同一患者的病情及愈后的判斷存在較大差異的現(xiàn)象。因此，發(fā)展此類疾病臨床步態(tài)障礙的量化測量與評估技術，有利于增強診療效果的客觀性與準確性，降低社會醫(yī)療與患者生活照料成本，提高患者生活質(zhì)量。
　　目前主要利用三維

2、影像、慣性單元、腳踏開關、力敏傳感器、手持攝像機等設備構建的步態(tài)分析系統(tǒng)對帕金森患者的步態(tài)障礙進行量化測量與評估，但基于三維影像的步態(tài)分析系統(tǒng)價格昂貴、操作復雜;基于慣性單元與手持攝像機雖然操作便捷，穿戴方便，但測量結果不夠準確;基于腳踏開關同樣存在很大偏差;基于力敏傳感器的電子步道大多只能獲取短距離的直行信息，不能捕獲患者轉彎行走時的步態(tài)特征。針對上述不足，本文基于數(shù)字化場地設計并實現(xiàn)了一種帕金森步態(tài)障礙量化分級評估系統(tǒng)與方法，包括基

3、于數(shù)字化場地的帕金森步態(tài)分析系統(tǒng)與基于模糊邏輯的步態(tài)量化分級方法。主要工作內(nèi)容如下:
　　1、總結和分析了本文的研究背景、研究意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，討論了現(xiàn)有步態(tài)分析系統(tǒng)以及步態(tài)評估方法的原理、應用以及存在的缺點。
　　2、詳細介紹了帕金森步態(tài)分析系統(tǒng)的總體設計與實現(xiàn)。通過對系統(tǒng)功能需求和性能要求的分析，確定系統(tǒng)的設計任務和指標，在此基礎上設計并搭建了系統(tǒng)的軟硬件平臺以及各個功能模塊的實現(xiàn)，重點對硬件系統(tǒng)中的柔性傳感器單元模

4、塊、數(shù)據(jù)采集和傳輸電路，以及軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、分析和人員信息管理模塊進行了詳細闡述。
　　3、詳細闡述了步態(tài)特征參數(shù)的提取步驟和方法。首先介紹數(shù)據(jù)預處理的原理和步驟，主要包括數(shù)據(jù)去噪、數(shù)據(jù)聚類、腳型判別。在此基礎上，根據(jù)正常行走過程中的步態(tài)周期交替的特點，對本文的步態(tài)特征參數(shù)種類和提取方法進行詳細闡述。包括運動學參數(shù)、動力學參數(shù)和特有的步態(tài)參數(shù)。
　　4、提出一種基于模糊邏輯的帕金森步態(tài)量化分級方法。通過對步態(tài)特征參數(shù)的

5、分析，篩選出與分類相關性較高的步態(tài)特征子集，在此基礎上，確定模糊規(guī)則和模糊隸屬度函數(shù)，建立模糊分類器，通過對帕金森患者的步態(tài)分類，實現(xiàn)其步態(tài)的量化分級。
　　5、實驗結果分析與討論。實驗中選取136位帕金森患者作為測試樣本，提取詳細的步態(tài)特征參數(shù)，應用本文方法將他們分為三類，通過與臨床醫(yī)師的打分結果進行比較，計算其分類精確度和敏感度，并對該方法的可靠性進行驗證。
　　實驗結果表明本文方法的分類準確率高達91％以上，能夠有效實