【摘要】：凍結(jié)步態(tài)(freezing of gait,FOG)是一種以反復發(fā)作的短暫性步態(tài)遲滯中止為特征的步態(tài)障礙,常發(fā)生于帕金森病(Parkinson's disease,PD)中晚期,且原因不明。凍結(jié)步態(tài)的發(fā)生嚴重影響帕金森病患者的活動能力,降低生活質(zhì)量。目前臨床上專業(yè)醫(yī)師多用量表對凍結(jié)步態(tài)進行判定和嚴重程度的評估,客觀化定量評估手段較少使用,因此在臨床工作中,不同的醫(yī)生對患者病情就有不同的看法,這就會嚴重影響到患者病情的改善。因此對凍結(jié)步態(tài)的客觀性判定及其嚴重程度的量化性評估尤為重要,更好地為帕金森病患者制定康復治療計劃,為此本文提出一種基于IMU的帕金森病患者凍結(jié)步態(tài)檢測方法。本文的主要工作內(nèi)容如下:(1)分析了帕金森病患者凍結(jié)步態(tài)檢測的研究背景和意義,調(diào)研了大量國內(nèi)外帕金病患者凍結(jié)步態(tài)檢測方法的研究現(xiàn)狀,并總結(jié)了目前國內(nèi)外用于凍結(jié)步態(tài)評估方法的優(yōu)缺點。(2)探究了帕金森病患者凍結(jié)步態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能指標和設計原則,構(gòu)建了基于慣性測量單元(IMU)的帕金森病患者凍結(jié)步態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)方案。(3)參考國際上公認的量表,統(tǒng)一帕金森病評定量表(Unified Parkinson Disease Rating Scale,UPDRS),設計了一套帕金森病患者凍結(jié)步態(tài)檢測實驗方案,收集了實驗數(shù)據(jù)。另外進行了慣性測量單元所采集到的運動數(shù)據(jù)的預處理。(4)提出了新型凍結(jié)閾值和最值指數(shù)的提取方法,并通過公開數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)進行頻域上的數(shù)據(jù)特性對比,進行了新型凍結(jié)閾值有效性的驗證,基于公開數(shù)據(jù)集進行了僅利用凍結(jié)指數(shù)檢測方法和利用凍結(jié)指數(shù)及最值指數(shù)檢測方法的對比,實驗結(jié)果證明了最值指數(shù)的有效性,由此得出特征參數(shù)。(5)提出了基于支持向量機的帕金森病患者凍結(jié)步態(tài)檢測方法,利用支持向量機的簡單二分類應用識別出患者處于正常步態(tài)和凍結(jié)步態(tài),并與基于凍結(jié)指數(shù)檢測方法進行了對比,實驗結(jié)果證實了該方法的識別率。
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R742.5;TP181
【圖文】：

照組（Ｃｏｎｔｒｏｌ）。并在骨骼粗隆，辨識容易的地方。伴有凍結(jié)步態(tài)的ＰＤ患者在測試過程中會有多坐標，這些三維坐標可以通過運動捕捉儀記錄下一些運動學參數(shù)和時空參數(shù)的計算，類似圖１．邋１

其中鞋墊式足底壓力分布系統(tǒng)最為常見的是美國Ｔｅｃｋｓｃａｎ邋Ｆ－ｓａｃｎ鞋墊，平板式逡逑足底壓力分布系統(tǒng)最為常見的是德國的Ｚｅｂｒｉｓ壓力板。此外，國內(nèi)魏凱等［１７］利逡逑用動態(tài)測量的方法采集患者足底壓力數(shù)據(jù)。如圖１．邋２所示。并將采集到的患者足逡逑底壓力數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸至ＰＣ端，通過對采集到的數(shù)據(jù)進行去噪，聚類分割、逡逑腳型識別、參數(shù)提取等過程來獲取患者的步態(tài)時空參數(shù)，并利用模糊分類的方法逡逑對數(shù)據(jù)進行分類評估。逡逑＿逡逑圖１．２步態(tài)通道圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｇａｉｔ邋ｃｈａｎｎｅｌ逡逑國外Ｊｅｆｆｒｅｙ邋Ｍ．邋１＾１＾0遺等［１８５利用壓敏鞋墊的壓力變化記錄地面反作用力、逡逑足部下方的垂直力、壓力中心以及腿部和身體運動的變化。具體為在３００邋Ｈｚ頻逡逑率下對鞋墊壓力進行采樣＞邋并使用頻譜分析和去趨勢波動分析（ＤＦＡ）來量化鞋墊逡逑壓力變化的頻率含量和時間結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)在凍結(jié)步態(tài)中存在低振幅的復雜振逡逑蕩，特別在１ＨＺ－６ＨＺ的范圍內(nèi)，在凍結(jié)步態(tài)過程中，在３ＨＺ－６ＨＺ頻帶內(nèi)，功率逡逑平均為２１．５邋±１３．５％，步行時，大部分功率集中在步幅頻率１ＨＺ附近，只有４．８±１．４％逡逑的功率在３ＨＺ－６ＨＺ范圍內(nèi)。還觀察到正常站立或坐著的時候，腿部的震顫峰值逡逑頻率范圍在２．邋ＯＨＺ－６．邋４ＨＺ之間。盡管通常震顫頻率與凍結(jié)期間所見的頻率相似，逡逑但對于每個患者

圖２．１數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖逡逑ｇｕｒｅ邋２．１邋Ｏｖｅｒａｌｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｄａｔａ邋ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ邋ｓｙｓ件平臺逡逑

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本文編號：2773442