本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)字化場地的帕金森步態(tài)量化分級評估，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：帕金森是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,步態(tài)障礙作為該類疾病的一種典型臨床癥狀,常導(dǎo)致患者發(fā)生行走不穩(wěn)甚至摔倒,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目前針對帕金森患者步態(tài)障礙的診斷與評估主要依賴醫(yī)師的臨床經(jīng)驗,因其具有較強的主觀性,常出現(xiàn)不同醫(yī)師對同一患者的病情及愈后的判斷存在較大差異的現(xiàn)象。因此,發(fā)展此類疾病臨床步態(tài)障礙的量化測量與評估技術(shù),有利于增強診療效果的客觀性與準(zhǔn)確性,降低社會醫(yī)療與患者生活照料成本,提高患者生活質(zhì)量。目前主要利用三維影像、慣性單元、腳踏開關(guān)、力敏傳感器、手持?jǐn)z像機(jī)等設(shè)備構(gòu)建的步態(tài)分析系統(tǒng)對帕金森患者的步態(tài)障礙進(jìn)行量化測量與評估,但基于三維影像的步態(tài)分析系統(tǒng)價格昂貴、操作復(fù)雜；基于慣性單元與手持?jǐn)z像機(jī)雖然操作便捷,穿戴方便,但測量結(jié)果不夠準(zhǔn)確；基于腳踏開關(guān)同樣存在很大偏差；基于力敏傳感器的電子步道大多只能獲取短距離的直行信息,不能捕獲患者轉(zhuǎn)彎行走時的步態(tài)特征。針對上述不足,本文基于數(shù)字化場地設(shè)計并實現(xiàn)了一種帕金森步態(tài)障礙量化分級評估系統(tǒng)與方法,包括基于數(shù)字化場地的帕金森步態(tài)分析系統(tǒng)與基于模糊邏輯的步態(tài)量化分級方法。主要工作內(nèi)容如下：1、總結(jié)和分析了本文的研究背景、研究意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,討論了現(xiàn)有步態(tài)分析系統(tǒng)以及步態(tài)評估方法的原理、應(yīng)用以及存在的缺點。2、詳細(xì)介紹了帕金森步態(tài)分析系統(tǒng)的總體設(shè)計與實現(xiàn)。通過對系統(tǒng)功能需求和性能要求的分析,確定系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和指標(biāo),在此基礎(chǔ)上設(shè)計并搭建了系統(tǒng)的軟硬件平臺以及各個功能模塊的實現(xiàn),重點對硬件系統(tǒng)中的柔性傳感器單元模塊、數(shù)據(jù)采集和傳輸電路,以及軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、分析和人員信息管理模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述。3、詳細(xì)闡述了步態(tài)特征參數(shù)的提取步驟和方法。首先介紹數(shù)據(jù)預(yù)處理的原理和步驟,主要包括數(shù)據(jù)去噪、數(shù)據(jù)聚類、腳型判別。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)正常行走過程中的步態(tài)周期交替的特點,對本文的步態(tài)特征參數(shù)種類和提取方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。包括運動學(xué)參數(shù)、動力學(xué)參數(shù)和特有的步態(tài)參數(shù)。4、提出一種基于模糊邏輯的帕金森步態(tài)量化分級方法。通過對步態(tài)特征參數(shù)的分析,篩選出與分類相關(guān)性較高的步態(tài)特征子集,在此基礎(chǔ)上,確定模糊規(guī)則和模糊隸屬度函數(shù),建立模糊分類器,通過對帕金森患者的步態(tài)分類,實現(xiàn)其步態(tài)的量化分級。5、實驗結(jié)果分析與討論。實驗中選取136位帕金森患者作為測試樣本,提取詳細(xì)的步態(tài)特征參數(shù),應(yīng)用本文方法將他們分為三類,通過與臨床醫(yī)師的打分結(jié)果進(jìn)行比較,計算其分類精確度和敏感度,并對該方法的可靠性進(jìn)行驗證。實驗結(jié)果表明本文方法的分類準(zhǔn)確率高達(dá)91%以上,能夠有效實現(xiàn)帕金森患者臨床步態(tài)障礙的量化分級。進(jìn)一步說明了本文提出的基于數(shù)字化場地的帕金森步態(tài)量化分級評估方案的有效性。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字化場地 帕金森 步態(tài)特征 足底壓力處理 量化評估
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R742.5;TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 本文研究的背景和意義10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究目的和意義11-12
• 1.2 本文研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 步態(tài)分析系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 步態(tài)評估方法的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要工作和章節(jié)安排15-17
• 第二章 帕金森步態(tài)分析系統(tǒng)設(shè)計17-34
• 2.1 系統(tǒng)需求分析與設(shè)計指標(biāo)17-20
• 2.1.1 需求分析17-19
• 2.1.2 設(shè)計任務(wù)及指標(biāo)19-20
• 2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)20
• 2.3 系統(tǒng)硬件平臺20-25
• 2.3.1 數(shù)字化場地平臺21
• 2.3.2 柔性陣列壓力傳感器21-25
• 2.4 系統(tǒng)軟件平臺25-32
• 2.4.1 數(shù)據(jù)采集模塊27-30
• 2.4.2 數(shù)據(jù)分析模塊30-31
• 2.4.3 人員信息管理模塊31-32
• 2.5 系統(tǒng)軟硬件信息交互32-33
• 2.5.1 信息傳輸32
• 2.5.2 系統(tǒng)通信配置32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 步態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)處理與特征參數(shù)提取34-49
• 3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理34-42
• 3.1.1 數(shù)據(jù)去噪35-37
• 3.1.2 聚類分割37-40
• 3.1.3 單腳類型判別40-42
• 3.2 步態(tài)特征參數(shù)提取42-48
• 3.2.1 正常步態(tài)周期43-44
• 3.2.2 步態(tài)運動學(xué)參數(shù)提取44-46
• 3.2.3 步態(tài)動力學(xué)參數(shù)提取46-47
• 3.2.4 特有步態(tài)參數(shù)提取47-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第四章 帕金森步態(tài)特征選擇與量化分級評估49-64
• 4.1 帕金森步態(tài)特征選擇49-52
• 4.1.1 常用帕金森步態(tài)特征參數(shù)49-50
• 4.1.2 本文步態(tài)特征篩選50-52
• 4.2 基于模糊邏輯的帕金森步態(tài)量化分級評估方法52-60
• 4.2.1 相關(guān)性分析53-54
• 4.2.2 模糊邏輯54-57
• 4.2.3 量化分級評估方法57-60
• 4.3 本章實驗60-63
• 4.3.1 實驗設(shè)備和樣本選擇60-61
• 4.3.2 實驗步驟61-62
• 4.3.3 實驗結(jié)果及討論62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-67
• 5.1 全文工作總結(jié)64-65
• 5.2 創(chuàng)新點65
• 5.3 今后工作展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得的研究成果73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：294821