人體下肢康復(fù)評(píng)估方法研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn).pdf

1、對(duì)于受下肢功能障礙困擾的人群，初期的手術(shù)治療和必要的藥物治療是機(jī)體功能恢復(fù)的重要前提，此外適宜的康復(fù)訓(xùn)練也是必不可少。在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域中，如何制定切合適宜的康復(fù)訓(xùn)練策略對(duì)病患機(jī)體功能的恢復(fù)起著至關(guān)重要的作用，而康復(fù)訓(xùn)練策略的制定則需要依據(jù)康復(fù)評(píng)估的結(jié)果。在康復(fù)訓(xùn)練過程中定期地對(duì)病人的康復(fù)情況進(jìn)行定量評(píng)估，能幫助康復(fù)醫(yī)師制定最佳的康復(fù)訓(xùn)練方案，康復(fù)評(píng)估與康復(fù)訓(xùn)練相輔相成，缺一不可。
　　本文針對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)，主要選取了四類康復(fù)評(píng)估指標(biāo)

2、，具體為關(guān)節(jié)活動(dòng)度，運(yùn)動(dòng)平滑程度，軌跡誤差以及肌電信號(hào)改進(jìn)L-Z復(fù)雜度。利用自主設(shè)計(jì)的一套低成本、可穿戴的硬件設(shè)備，可以分別測量關(guān)節(jié)活動(dòng)度，動(dòng)作平滑程度和軌跡誤差。并且采集康復(fù)評(píng)估過程中的表面肌電信號(hào)作為異常檢測的依據(jù)。本文的主要工作如下：
　?。?）設(shè)計(jì)了一套實(shí)時(shí)跟蹤腿部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備，該設(shè)備可以采集腳踝或者小腿運(yùn)動(dòng)過程中的數(shù)據(jù)，并通過后續(xù)上位機(jī)處理，得到相應(yīng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)指標(biāo)。將上述硬件設(shè)備放置于腳背上，便可獲得腳踝運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)活

3、動(dòng)度，該參數(shù)實(shí)時(shí)顯示在上位機(jī)上，克服了傳統(tǒng)測量工具耗時(shí)大的缺點(diǎn)，也提高了測量的準(zhǔn)確性；將上述硬件設(shè)備放置于小腿上，通過計(jì)算速度過零點(diǎn)數(shù)目，便可得到動(dòng)作平滑程度。
　　（2）設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易的趣味性游戲，參與者可以自主選擇所要運(yùn)動(dòng)的軌跡，將硬件設(shè)備放置于小腿上，便可跟蹤實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)比預(yù)訂軌跡與實(shí)際軌跡，計(jì)算兩條軌跡圍成的面積，作為判斷康復(fù)效果的另一個(gè)指標(biāo)。
　?。?）采集康復(fù)評(píng)估過程中的表面肌電信號(hào)，對(duì)康復(fù)過程中的異常進(jìn)行

4、實(shí)時(shí)檢測。提出了基于小波系數(shù)能量的抗疲勞檢測方法，相比于傳統(tǒng)的疲勞檢測方法，小波系數(shù)能量算法具有更高的靈敏度；此外，采用肌電信號(hào)的均方根值作為痙攣的檢測指標(biāo)。
　　（4）提出了生物電信號(hào)智能化波峰/波谷定位算法，并以此為基礎(chǔ)，提出了改進(jìn)的L-Z復(fù)雜度算法，相比于傳統(tǒng)的L-Z復(fù)雜度，改進(jìn)后的算法對(duì)于三類不同類型疾病的肌電信號(hào)能100％區(qū)分，而且分辨率由10-3提高到10-2。
　　本文還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了友好的軟件交互界面，將上述所有