隨著人口老齡化進程的加快,以腦卒中等疾病導致的肢體障礙患者數(shù)量也在不斷增加,現(xiàn)代多項臨床研究表明:經(jīng)過科學有效的康復訓練,患者的肢體協(xié)調(diào)能力可以得到一定程度的恢復,而由于傳統(tǒng)治療需要患者在特定時間和場所對恢復情況進行測試,醫(yī)生無法實時準確把握患者身體狀況。為解決上述問題,本文在研究分析現(xiàn)有康復監(jiān)測系統(tǒng)的基礎上設計了一套面向腦卒中的可穿戴式居家康復智能終端節(jié)點系統(tǒng),論文主要研究內(nèi)容如下:首先,對本課題的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及背景意義進行深入的分析解讀,確定本課題研究的可行性。系統(tǒng)性了解腦卒中患者肢體運動障礙的特點,選取了運動姿態(tài)、肌電和脈搏三個最能反應腦卒中患者身體生理信息的生理數(shù)據(jù),在現(xiàn)有基礎上進一步分析系統(tǒng)的功能需求,確定了一套系統(tǒng)設計方案。根據(jù)需求采用能夠保證系統(tǒng)邏輯控制和網(wǎng)絡正常通信的控制和通信芯片CC2538;確定滿足系統(tǒng)時延和精度的各類傳感器及相關(guān)周邊系統(tǒng),繪制具有高穩(wěn)定性、高精確度、強抗干擾性等特點的智能終端節(jié)點的原理圖及PCB,確保節(jié)點的小型化;為保證無線節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸?shù)某掷m(xù)穩(wěn)定,確定了網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)和IEEE802.15.4通信協(xié)議。其次,針對肌電信號和脈搏信號在硬件方面進行去噪的同時,軟件方面也分別采用小波閾值和啟發(fā)式閾值方法去除采集過程中混入的干擾;對于運動姿態(tài)數(shù)據(jù)采用成熟的多節(jié)點融合算法將數(shù)據(jù)統(tǒng)一于人體坐標系。最后,各個模塊與成熟產(chǎn)品分別進行獨立測試后,進行了生理參數(shù)監(jiān)測實驗。通過測試及實驗結(jié)果顯示可穿戴式智能終端節(jié)點系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性較高,適用于腦卒中患者居家身體生理信息的監(jiān)測,可為醫(yī)生制定合適的康復訓練計劃提供科學的數(shù)據(jù)參考。
【學位單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TH789
【部分圖文】：

中文大學的Wearable Intelligent Sensors and System for e-Health項目[26]，如圖1.1和圖1.2所示該團隊開發(fā)了一件可以檢測人體心率及血壓的保健上衣，相對于市場上其它可以測量人體生理參數(shù)的保健服裝而言，該產(chǎn)品可以通過無袖帶方式測量血壓[27]，為了保證采集到的生理數(shù)據(jù)的準確性采用液體靜力學的原理作為血壓測量參數(shù)的校準[28]。Biomedical SignalProcessingInstrumentationamplifier filterMulti-ChannelSensorAmplifierMulti-ChannelADCMulti-ChannelMicrocontrollerAT89C51Battery+12 -12 +5 GNDBluetoothDongle圖1.1 系統(tǒng)框圖 圖1.2 實物圖臺灣國二大學開發(fā)了一套無線生理監(jiān)護系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要通過無線方式監(jiān)測老人的健康生理信息，監(jiān)測到的數(shù)據(jù)比如體溫、血壓、心率等，都可以通過計算機進行存儲，為后續(xù)健康評價提供臨床數(shù)據(jù)上的支持，同時如果發(fā)生意外，醫(yī)生也可以通過這套系統(tǒng)掌握病人的身體狀況。有資料顯示，南方科技大學設計了一種移動狀態(tài)下對心電和呼吸速率進行監(jiān)測的可穿戴傳感器

MIThril的系統(tǒng)

目前MIThril系統(tǒng)正在被用來研究人類行為識別和創(chuàng)建感知計算接口。圖1.7 MIThril的系統(tǒng)如圖1.8所示哈佛大學的研究項目，也是專注于開發(fā)醫(yī)療無線傳感器網(wǎng)絡應用。他們開發(fā)了無線脈搏血氧計傳感器、無線心電傳感器和三軸加速度計運動傳感器。他們使用這些傳感器已經(jīng)形成了特定的網(wǎng)絡。傳感器在醫(yī)院或災難環(huán)境中的患者身上配備時，特定網(wǎng)絡將生命體征傳遞給醫(yī)護人員，便于生命生理信息的自動收集和醫(yī)生的實時分診[41]。圖1.8 哈佛大學無線傳感器網(wǎng)絡如圖1.9所示意大利研究人員開發(fā)了一款無線穿戴式康復監(jiān)測T恤，用于康復期間的姿勢監(jiān)測。病患的運動姿勢通過T恤中放置的感應傳感器直接測量。此無線穿戴式康復監(jiān)測T恤可進行獨立遠程監(jiān)測，易于使用。本無線可穿戴式傳感器與用光學系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)相比結(jié)果驗證能夠產(chǎn)生可靠的數(shù)據(jù)。且該設備與各個部分設計的調(diào)節(jié)和傳輸電子元件集成，實現(xiàn)簡單化、易用性、遠程通信和非侵入性的目標�？捎米骺祻陀柧毱陂g姿勢監(jiān)測的支持工具[42]。
【參考文獻】

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本文編號：2845980