基于體感網(wǎng)的PD病人運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:基于體感網(wǎng)的PD病人運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著中國(guó)人口老齡化的日趨嚴(yán)重,各種一系列與年齡相關(guān)的疾病患者人數(shù)也快速增長(zhǎng)。其中,與年齡相關(guān)的帕金森病的發(fā)病率及患病率也進(jìn)入了前所未有的“黃金期”,如何正確評(píng)估帕金森病對(duì)患病個(gè)體乃至社會(huì)、國(guó)家的影響,制定出合理的應(yīng)對(duì)措施,將其所帶來(lái)的種種負(fù)面效應(yīng)控制在最低限度,不僅是掘井止渴的實(shí)時(shí)之需,更是未雨綢繆的長(zhǎng)遠(yuǎn)之策。目前臨床上普遍采用評(píng)分量表法對(duì)PD患者的運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)價(jià),但該方法易受醫(yī)生主觀因素的影響,且對(duì)于患者運(yùn)動(dòng)功能的細(xì)微變化不易察覺(jué)。為了能夠客觀高效地對(duì)PD患者的運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)價(jià),本文設(shè)計(jì)了一套基于體感網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由硬件部分和軟件部分組成。其中,硬件部分即人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又包括數(shù)據(jù)采集端和數(shù)據(jù)接收端兩個(gè)部分,數(shù)據(jù)采集端由五個(gè)數(shù)據(jù)采集子節(jié)點(diǎn)組成,分別佩戴于人體的左右手腕部、左右腳踝部和腰部中心,用于采集人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的三軸加速度和三軸角速度信號(hào)。數(shù)據(jù)接收端通過(guò)USB與電腦相連,用于接收并上傳實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的軟件部分采用基于MFC的開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),該軟件主要用于PD患者信息的維護(hù)與管理。該軟件不僅能夠?qū)颊叩膫(gè)人信息進(jìn)行增刪改查操作,還能對(duì)實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,計(jì)算出用于評(píng)價(jià)人體運(yùn)動(dòng)功能的平衡性參數(shù)、步行特征參數(shù)、上下肢的對(duì)稱性協(xié)調(diào)性參數(shù)和上下肢的關(guān)節(jié)活動(dòng)度參數(shù)。另外,為了提高系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)的效率,經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析后,本文最終設(shè)計(jì)出了一套簡(jiǎn)單高效和具有代表性的實(shí)驗(yàn)范式動(dòng)作。該套范式動(dòng)作包括擺臂行走、連續(xù)翻腕、靜坐抬腿、靜止站立和反復(fù)起坐五個(gè)部分。最后,為了驗(yàn)證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性,本文分別采集并分析了健康青年、健康老人和PD患者三組人群的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能滿足系統(tǒng)的需求,可以用于輔助醫(yī)生進(jìn)行PD患者的早期診斷、指導(dǎo)制定康復(fù)計(jì)劃和愈后效果評(píng)價(jià)的需要,為PD患者的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)提供了新思路。
【關(guān)鍵詞】:帕金森 運(yùn)動(dòng)功能 慣性傳感器 平衡性 協(xié)調(diào)性
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:R742.5;R496
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 研究背景和意義8
- 1.2 研究現(xiàn)狀8-12
- 1.2.1 運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)的主要應(yīng)用9
- 1.2.2 PD患者運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.3 基于穿戴式傳感器的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)10-12
- 1.3 研究?jī)?nèi)容12-13
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排13-14
- 第二章 運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)14-26
- 2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架14-15
- 2.1.1 數(shù)據(jù)采集端的概述14-15
- 2.1.2 運(yùn)數(shù)據(jù)接收端的概述15
- 2.2 數(shù)據(jù)采集端的設(shè)計(jì)15-19
- 2.2.1 控制器模塊15-16
- 2.2.2 傳感器模塊16-17
- 2.2.3 電源模塊17-18
- 2.2.4 無(wú)線通信模塊18-19
- 2.2.5 存儲(chǔ)模塊19
- 2.3 數(shù)據(jù)接收終端模塊的設(shè)計(jì)19-20
- 2.3.1 無(wú)線通信模塊19-20
- 2.3.2 串口轉(zhuǎn)USB模塊20
- 2.3.3 電源模塊20
- 2.4 下位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)20-23
- 2.4.1 數(shù)據(jù)發(fā)送端的程序設(shè)計(jì)21-23
- 2.4.2 數(shù)據(jù)接收端的程序設(shè)計(jì)23
- 2.5 本章小結(jié)23-26
- 第三章 上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)26-38
- 3.1 上位機(jī)軟件的功能分析26-27
- 3.2 上位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)技術(shù)27
- 3.3 串行通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)27-29
- 3.3.1 串行通信的實(shí)現(xiàn)方法27-28
- 3.3.2 自定義CSerialPort類(lèi)28-29
- 3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)29-31
- 3.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇29
- 3.4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的連接與操作29-30
- 3.4.3 數(shù)據(jù)庫(kù)表的設(shè)計(jì)30-31
- 3.5 上位機(jī)軟件的功能實(shí)現(xiàn)31-35
- 3.5.1 患者基本信息的維護(hù)與管理32-33
- 3.5.2 采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)的流程控制33-34
- 3.5.3 患者實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理34-35
- 3.5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示35
- 3.6 本章小結(jié)35-38
- 第四章 運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)算法的實(shí)現(xiàn)38-58
- 4.1 實(shí)驗(yàn)范式動(dòng)作設(shè)計(jì)38-39
- 4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理39-46
- 4.2.1 傳感器數(shù)據(jù)的校正39-40
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的濾波40-44
- 4.2.3 傳感器數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換44-46
- 4.3 動(dòng)作分割與識(shí)別算法46-48
- 4.3.1 動(dòng)作信號(hào)的分割46-47
- 4.3.2 動(dòng)作信號(hào)的識(shí)別47-48
- 4.4 運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)參數(shù)的計(jì)算48-55
- 4.4.1 平衡參數(shù)的計(jì)算48-49
- 4.4.2 步行特征參數(shù)的計(jì)算49-53
- 4.4.3 姿勢(shì)轉(zhuǎn)換參數(shù)的計(jì)算53-55
- 4.4.4 四肢活動(dòng)度參數(shù)的計(jì)算55
- 4.5 運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)等級(jí)的制定55-56
- 4.5.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選55-56
- 4.5.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重分析56
- 4.5.3 評(píng)價(jià)等級(jí)的劃分56
- 4.6 本章小結(jié)56-58
- 第五章 系統(tǒng)測(cè)試和臨床實(shí)驗(yàn)58-64
- 5.1 系統(tǒng)測(cè)試58-61
- 5.1.1 測(cè)試目的58
- 5.1.2 測(cè)試條件58-59
- 5.1.3 測(cè)試內(nèi)容59
- 5.1.4 測(cè)試方案和測(cè)試結(jié)果59-61
- 5.2 臨床實(shí)驗(yàn)61-63
- 5.2.1 系統(tǒng)在PD患者運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用61
- 5.2.2 系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果的分析61-63
- 5.3 本章小結(jié)63-64
- 第六章 總結(jié)與展望64-66
- 6.1 總結(jié)64
- 6.2 展望64-66
- 致謝66-67
- 參考文獻(xiàn)67-71
- 作者簡(jiǎn)介71
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):372907
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