本文關(guān)鍵詞：等速肌張力測試系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 帕金森病 肌張力障礙 等速測量 USB通信 NI-VISA

【摘要】：帕金森病(Parkinson's disease PD)是發(fā)病率僅次于阿爾茨海默病的中樞神經(jīng)退行性疾病,多見于老年人，主要有靜止性震顫、肌強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)遲緩和姿勢不穩(wěn)等四大運(yùn)動(dòng)障礙癥狀。其中肌強(qiáng)直主要表現(xiàn)為肌張力過高,給患者造成巨大的痛苦,由于目前缺乏有效治療方法,在臨床治療中,結(jié)合現(xiàn)代測控技術(shù)定量地測量患者的肌張力狀態(tài)對疾病的診斷以及治療具有非常重要的意義。針對帕金森病患者的肌張力測量問題,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新型等速肌張力測試系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括機(jī)械裝置、數(shù)據(jù)采集單元以及上位機(jī)數(shù)據(jù)處理分析軟件。該系統(tǒng)主要面向醫(yī)院臨床應(yīng)用，，具有易移動(dòng)、安全性好、功能完善,精確度高等特點(diǎn),具備定量測量患者肌張力大小的能力,本文的主要工作總結(jié)如下：(1)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過Pro/ENGINEER軟件繪制了機(jī)械結(jié)構(gòu)的零件圖以及裝配圖,創(chuàng)建了儀器的三維模型,驗(yàn)證了測試的可行性,并通過ADAMS對測試過程中肘部距離變化進(jìn)行仿真驗(yàn)證。(2)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),完成了系統(tǒng)下位機(jī)數(shù)據(jù)采集單元的電路設(shè)計(jì)以及與上位機(jī)的聯(lián)調(diào),包括系統(tǒng)的各個(gè)模塊(電源模塊、USB通信模塊、電機(jī)控制模塊、力矩傳感器模塊、光電碼盤模塊、外圍電路模塊)。系統(tǒng)可以采集到高精度的速度信息以及力矩信息,各項(xiàng)指標(biāo)滿足測試要求。(3)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),完成了基于MFC框架的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),主要功能有：數(shù)據(jù)采集顯示(包括力矩,角度等)、數(shù)據(jù)分析(相應(yīng)算法的實(shí)現(xiàn))與報(bào)表生成、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(病人,醫(yī)生信息及測量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ))以及歷史回放(根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)回放運(yùn)動(dòng)過程)等。數(shù)據(jù)處理分析軟件與數(shù)據(jù)采集單元通過USB接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,USB驅(qū)動(dòng)程序基于NI-VISA進(jìn)行開發(fā)。(4)系統(tǒng)精度和可靠性驗(yàn)證,通過對研制成功的肌張力測試系統(tǒng)進(jìn)行測試,包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測試試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,研制的等速肌張力測試系統(tǒng)重復(fù)性精度較好,具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、安全性高等特點(diǎn)。系統(tǒng)不僅能夠測量帕金森病患者的肌張力,還能實(shí)現(xiàn)肌張力測量數(shù)據(jù)中的峰力矩等特征參數(shù)提取,為臨床醫(yī)師對患者的診療評估提供重要參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：帕金森病 肌張力障礙 等速測量 USB通信 NI-VISA
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R742.5;TP274.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國外肌張力測量研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)肌張力測量研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文研究意義與目的15-16
• 1.4 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)16-19
• 第2章 系統(tǒng)總體方案與機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-31
• 2.1 相關(guān)醫(yī)學(xué)理論介紹19-21
• 2.1.1 上肢生理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)19-20
• 2.1.2 等速運(yùn)動(dòng)在醫(yī)療領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用20-21
• 2.2 系統(tǒng)功能需求分析21
• 2.3 系統(tǒng)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-30
• 2.3.1 儀器機(jī)械支架21-22
• 2.3.2 高度調(diào)節(jié)裝置22-23
• 2.3.3 驅(qū)動(dòng)單元23-27
• 2.3.4 安全保護(hù)裝置27-28
• 2.3.5 手臂支撐裝置28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 基于ADAMS與Pro/Engineer的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)仿真分析31-41
• 3.1 ADAMS與Pro/Engineer介紹31-32
• 3.1.1 ADAMS簡介31-32
• 3.1.2 Pro/Engineer簡介32
• 3.2 手臂運(yùn)動(dòng)仿真模型搭建32-34
• 3.2.1 Pro/Engineer虛擬樣機(jī)模型設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.2 人體手臂模型建立33
• 3.2.3 Pro/Engineer與ADAMS聯(lián)合數(shù)據(jù)導(dǎo)入33-34
• 3.3 ADAMS仿真分析34-39
• 3.3.1 ADAMS建模理論基礎(chǔ)34-36
• 3.3.2 ADAMS模型參數(shù)設(shè)定36
• 3.3.3 約束的添加36-37
• 3.3.4 仿真數(shù)據(jù)分析37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第4章 數(shù)據(jù)采集單元設(shè)計(jì)41-53
• 4.1 ARM Cortex-M3內(nèi)核處理器介紹41
• 4.2 電源模塊41-42
• 4.3 數(shù)據(jù)通信模塊42-45
• 4.3.1 串口通信42-44
• 4.3.2 USB通信44-45
• 4.4 電機(jī)控制模塊45-50
• 4.4.1 伺服電機(jī)控制模式45-46
• 4.4.2 電機(jī)速度控制算法46-49
• 4.4.3 伺服電機(jī)的閉環(huán)控制49-50
• 4.5 力矩傳感器模塊50-52
• 4.5.1 應(yīng)變型扭矩傳感器理論依據(jù)50-51
• 4.5.2 力矩傳感器信號(hào)調(diào)理電路51-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 數(shù)據(jù)處理與分析軟件設(shè)計(jì)53-71
• 5.1 軟件功能開發(fā)53-66
• 5.1.1 軟件功能及操作流程介紹54-56
• 5.1.2 軟件數(shù)據(jù)采集顯示56-57
• 5.1.3 系統(tǒng)控制功能57-58
• 5.1.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及歷史數(shù)據(jù)回放58-59
• 5.1.5 數(shù)據(jù)通信59-62
• 5.1.6 肌張力測試數(shù)據(jù)處理算法62-63
• 5.1.7 數(shù)據(jù)分析與報(bào)表生成63-66
• 5.2 系統(tǒng)精度驗(yàn)證66-69
• 5.3 本章小結(jié)69-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-75
• 6.1 工作總結(jié)71-72
• 6.2 研究展望72-75
• 參考文獻(xiàn)75-77
• 致謝77-79
• 在讀碩±期間發(fā)表論文79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林己;廖一鵬;;基于STM32的伺服電機(jī)控制方法研究與設(shè)計(jì)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2013年03期

2 孫興偉;侯廣政;王可;呂光;;交流伺服電機(jī)速度控制模式實(shí)現(xiàn)方法的研究[J];機(jī)床與液壓;2012年15期

3 徐秀林;蔣奇永;嚴(yán)榮國;朱政康;郭旭東;;基于藍(lán)牙通信的等長肌力測試儀的設(shè)計(jì)[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2011年06期

4 黃志平;尹彥;劉敏;黃中校;楊小英;蘇玉林;;等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)的研究進(jìn)展[J];體育科技;2011年04期

5 向馗;李濤;宋全軍;葛運(yùn)建;;面向外骨骼助力的肌張力信息實(shí)時(shí)獲取[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年S2期

6 羅錦華;章程;趙成宏;;基于Pro/E和ADAMS的動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真研究[J];船電技術(shù);2011年09期

7 胡德福;;應(yīng)變式扭矩傳感器的設(shè)計(jì)技術(shù)[J];船舶工程;2011年04期

8 王勇;;步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的比較[J];中小企業(yè)管理與科技(上旬刊);2010年12期

9 楊明會(huì);李敏;李紹旦;劉毅;;帕金森病患者肌張力的客觀定量分析[J];疑難病雜志;2010年11期

10 車忠志;孫雪雁;;MFC應(yīng)用程序基本框架分析[J];農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息;2010年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 周山;基于MFC和ACCESS數(shù)據(jù)庫的學(xué)生信息管理系統(tǒng)[D];吉林大學(xué);2009年

2 楊書濤;USB接口技術(shù)與應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2008年

3 張振華;數(shù)控系統(tǒng)加減速算法及定位技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2007年

4 景仁坤;基于Pro/Engineer的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)研究與開發(fā)[D];武漢理工大學(xué);2005年

本文編號(hào)：783980