【摘要】：隨著世界各國老齡化問題的日益突出,腦卒中患者不斷增加,輔助康復(fù)醫(yī)師對患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的上肢康康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)研究成為熱點(diǎn)�，F(xiàn)階段康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)研究更集中在機(jī)械設(shè)計及運(yùn)動控制,針對康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)合醫(yī)學(xué)理論的上肢康復(fù)綜合評價方法的研究還很不成熟,上肢康復(fù)綜合評價系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)尚不多見。本文針對上肢康復(fù)機(jī)器人評價存在的實(shí)際問題,應(yīng)用直覺模糊集理論設(shè)計一種上肢康復(fù)綜合評價方法,實(shí)現(xiàn)主客觀指標(biāo)的綜合自動評價,并基于該方法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)。主要工作如下：(1)結(jié)合上肢臨床康復(fù)醫(yī)學(xué)知識與五自由度上肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練特點(diǎn),確定了康復(fù)評價指標(biāo)體系,給出了各項(xiàng)評價指標(biāo)的采集方法、量化標(biāo)準(zhǔn)和轉(zhuǎn)化為直覺模糊集表示方法。(2)建立了基于直覺模糊集理論的上肢康復(fù)綜合評價模型。針對評價指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)現(xiàn)象表達(dá)問題,運(yùn)用模糊測度集理論解決；針對定量型實(shí)測數(shù)據(jù)的評價矩陣貢獻(xiàn)度求取問題,采用區(qū)間度估計及矩陣對應(yīng)思想解決；針對定性型評價指標(biāo)貢獻(xiàn)度求取問題,采用改進(jìn)型層次分析方法,解決了傳統(tǒng)層次分析方法存在的次序不一致性問題、基本滿意不一致性問題及元素缺失情況；針對多指標(biāo)的綜合分析問題,選取普適且有序集結(jié)的直覺模糊集Choquet算子對指標(biāo)進(jìn)行集結(jié)運(yùn)算；針對多醫(yī)師評價的矛盾不一致現(xiàn)象,提出一種基于直覺模糊集距離的方法解決。(3)基于上肢康復(fù)綜合評價模型,設(shè)計和開發(fā)上肢康復(fù)綜合評價系統(tǒng)。對評價模型的各個方法模塊進(jìn)行算法設(shè)計并運(yùn)用C#、Matlab與C++語言混合編程。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動功能障礙、反射、疼痛、肩、肘、前臂、腕的康復(fù)程度評價及綜合上肢康復(fù)評價,并將評價結(jié)果存入SQL數(shù)據(jù)庫,方便醫(yī)師對患者康復(fù)全程的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤記錄。通過對實(shí)際患者進(jìn)行評價測試實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明上肢康復(fù)評價系統(tǒng)所得到的評價結(jié)果同醫(yī)師臨床評價結(jié)果基本一致,驗(yàn)證基于直覺模糊集的上肢康復(fù)評價方法能夠?qū)颊哌M(jìn)行全面、客觀、多角度量化的康復(fù)評價,從而對康復(fù)訓(xùn)練起到指導(dǎo)和反饋?zhàn)饔谩?br/>[Abstract]:With the aging problem becoming more and more prominent in the world, the number of stroke patients is increasing, and the research of rehabilitation robot system for rehabilitation training of patients has become a hot spot. At present, the research of rehabilitation robot system is more focused on mechanical design and motion control. The research on the comprehensive evaluation method of rehabilitation robot system combined with medical theory is still immature. The design and implementation of a comprehensive evaluation system for upper limb rehabilitation is rare. Aiming at the practical problems in the evaluation of upper limb rehabilitation robot, this paper applies the theory of intuitionistic fuzzy set to design a comprehensive evaluation method of upper limb rehabilitation, which realizes the automatic evaluation of subjective and objective indexes, and designs and develops the system based on this method. The main work is as follows: (1) combined with clinical rehabilitation medical knowledge of upper limb and training characteristics of five-degree-of-freedom upper limb rehabilitation robot, the index system of rehabilitation evaluation is determined, and the collection method of each evaluation index is given. Quantification criteria and transformation into intuitionistic fuzzy set representation. (2) A comprehensive evaluation model of upper limb rehabilitation based on intuitionistic fuzzy set theory is established. The fuzzy measure set theory is used to solve the problem of the expression of correlation phenomenon among evaluation indexes, and the interval degree estimation and matrix correspondence thought are used to solve the problem of calculating the contribution degree of the evaluation matrix of the quantitative measured data. Aiming at the problem of determining the contribution degree of qualitative evaluation index, this paper adopts the improved analytic hierarchy process (AHP) method to solve the problem of order inconsistency, basic satisfaction inconsistency and missing elements of traditional AHP method. Aiming at the problem of comprehensive analysis of multiple indexes, the Choquet operator of universal and ordered aggregation of intuitionistic fuzzy sets is selected to assemble the indexes, and the contradictory phenomenon of multi-physician evaluation is analyzed. A method based on intuitionistic fuzzy set distance is proposed. (3) based on the comprehensive evaluation model of upper limb rehabilitation, a comprehensive evaluation system of upper limb rehabilitation is designed and developed. The algorithm of each method module of evaluation model is designed, and the mixed programming of C language and C # is used. The system can evaluate the degree of rehabilitation of motor dysfunction, reflex, pain, shoulder, elbow, forearm, wrist and comprehensive evaluation of upper limb rehabilitation. The evaluation results are stored in SQL database. It is convenient for doctors to track and record the indexes of patients during the whole course of rehabilitation. The results of the evaluation test on actual patients show that the evaluation results obtained by the upper limb rehabilitation evaluation system are basically consistent with the clinical evaluation results of physicians. It is verified that the evaluation method of upper limb rehabilitation based on intuitionistic fuzzy set can be used to evaluate the rehabilitation of patients comprehensively, objectively and quantitatively, thus providing guidance and feedback for rehabilitation training.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R743.3;TP242;O159

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本文編號：2204552