姿态检测装置对帕金森病患者上肢轮替动作的定量评估

目的探讨姿态传感装置对帕金森病患者运动功能检测中的轮替动作进行定量评估的可行性。方法 9例帕金森病患者穿戴检测装置,完成统一帕金森病评定量表中检测上肢运动功能的轮替动作,采集患者运动时的角度信号。信号预处理后,基于极值从时域中提取均值、方差、均方根、幅值斜率、周期斜率等特征值。利用主成分分析对特征值集做降维处理,建立支持向量机模型并比较模型评分和临床评分。结果留一交叉验证显示,本研究建立的支持向量机模型能准确对轮替动作进行数字评估,模型评分与临床量表评分的误差小于1的概率为0. 944,误差的均值和标准差为0. 092±0. 601;量表评分与向量机模型评分的差异无统计学意义(P=0. 759)。结论姿态检测装置可准确、客观地对轮替动作进行数字评分,有临床推广价值。     

基于多台Kinect传感器的步态采集系统

步态分析有助于对神经疾病患者的康复功能状态进行评价,帮助制定康复治疗方案及评定康复疗效,步态数据的采集是步态分析的前提与保障。针对现有的步态采集系统采集到的步态周期较少的问题,我们提出了一种基于多台Kinect设备,用于步态数据采集的新方法,成功延长了采集的距离。系统以建立无线局域网为基础,实现了同时控制多台Kinect;将人体模型作为采集目标,结合加权整体最小二乘法标定系统的坐标系。最后采集步态数据,实现数据的融合,取得了较好的融合效果,将步态数据与运动捕捉仪数据进行对比,证明了此系统的可行性。     

帕金森病患者步态测量与定量分析

摘要 目的：提取帕金森病患者步态运动学和时空参数,通过实验分析找到可以作为步态量化评估的特征参数,为医生提供康复评估的依据。 方法：本文采用基于刚体的虚拟标识点方法在受试者下肢解剖学关键点设置标识点获取其步态信息。受试者被分为开机组(DBS ON),关机组(DBS OFF)和对照组(Control),运动捕捉仪记录受试者多个步态周期的虚拟标识点三维坐标。提取包括关节角度、支撑相比率、双支撑相比率、步态周期时间、步频、步长和步速等在内的步态运动学及时空参数。对三组步态特征参数进行单因素一元方差分析。 结果：各组间下肢各关节角度变化范围、支撑相比率、双支撑相比率、步长和步速差异均有显著性(P<0.01),且随受试者症状的减轻,关节角度变化范围、步长和步速有显著递增趋势 (DBS OFFDBS ON>Control)。 结论：基于刚体的虚拟标识点可以准确测量人体步态。提取出的关节角度变化范围、支撑相比率、双支撑相比率,步长和步速均可作为帕金森病患者康复评估的依据。     

一种手指康复装置的机构与控制实验

背景:临床证实,在患者肢体手术后或脑神经损伤的早期康复及自发恢复期间,实施连续被动运动可以补偿患者主动运动的不足,增大其肢体活动度,同时减少相应的并发症.目的:以正常人体手指作对指运动时手指末端轨迹(预期轨迹)参数为基础设计完成手指康复训练机械手.方法:以连续被动运动康复理论为基础设计了一种手指康复训练机械手,该机械手主要包括四指机构和拇指机构,采用步进电机进行驱动,以实现人体拇指和四指的对指运动.结果与结论:针对实现不同长度手指的康复要求,实施了机构对指运动实验,机构末端轨迹与预期轨迹之间的相对误差约为2%,由此表明了机构设计及控制方法的可行性,并能够较好满足患者拇指和四指对指运动的康复需求,实验结果验证了该机械手能较好的实现预期运动.下一阶段,将在现有控制实验的基础上实施真人手指康复训练实验.     

医用肠道内窥镜图像纹理分析的寻径方法研究

描述采用纹理分析法进行寻径引导内窥镜头部的方法，该方法首先对内窥镜图像进行边缘提取．然后对边缘线进行骨架提取，最后对边缘线进行分组连接和决策，计算出内窥镜头部偏摆所需的数据。通过实验验证了该方法的可行性及可靠性，该方法的应用可弥补传统方法中因暗区不明显而无法引导内窥镜的不足．提高了内窥镜视觉导航的精度和可靠性。     

基于可穿戴传感器的帕金森病患者肢体末端震颤的检测

震颤是帕金森病(PD)的早期症状,大约有70%的帕金森病患者有震颤症状。为了满足医生临床工作中对于客观、数字化评估PD患者震颤严重程度的需要,我们设计了一款可穿戴肢体末端震颤测量装置和震颤信号的处理算法。4名PD受试者和4名健全受试者双手穿戴检测装置,完成统一帕金森评定量表(UPDRS)中的检测静止性震颤的标准动作。检测装置将静止性震颤的加速度信号传送给电脑,电脑进行记录并对数据进行时域和频域分析。结果显示均值、均方根值、峰值振幅和峰值功率的对数值与医生的静止性震颤的评分高度相关(r0.8)。建立的多元线性回归模型可以有效的预测静止性震颤评分(r0.8),结果与临床观察具有一致性。本研究设计的可穿戴震颤数据采集装置可为医生提供辅助定量的帮助。     

可穿戴传感装置对帕金森病患者上肢静止性震颤的量化评估价值

目的:评估采用可穿戴传感器量化评估帕金森病(Parkinson disease,PD)患者上肢静止性震颤的可行性。方法:15例PD患者和8例健康受试者双手穿戴检测装置,完成统一帕金森病评定量表(UPDRS)中的检测静止性震颤的标准动作。对采集到的上肢静止性震颤的加速度信号进行时域和频域分析,并与UPDRS中的静止性震颤评分进行相关性分析。结果:可穿戴设备可以良好地测定上肢静止性震颤的加速度均值、均方根值、峰值振幅和峰值功率的对数值;震颤的加速度均值、均方根值、峰值振幅和峰值功率的对数值与UPDRS中静止性震颤的评分高度相关(r分别为0.960、0.961、0.893、0.944)。结论:可穿戴传感装置可准确、客观、量化地评估PD患者上肢的静止性震颤,值得临床推广。     

体外人脑胶质瘤电阻抗特性及等效电路

目的 研究人脑胶质瘤的电阻抗特性并建立其等效电路,可为进一步区分人脑胶质瘤和正常脑组织的阻抗特性差异提供依据.方法 利用英国Solartron公司的阻抗分析仪（1260）,采用四端法,在10 Hz ～ 10 MHz范围内,对4例体外人胶质瘤组织进行电阻抗测量.通过分析其频率特性并结合已有的人脑组织的等效电路,建立了体外胶质瘤的等效电路,利用阻抗分析软件Z-VIEW对其进行仿真.结果 体外人脑胶质瘤的阻抗模值在10 Hz～10 MHz范围内随频率的增大而下降,相位角在该范围内随频率的增大而增大.体外人脑胶质瘤组织在10 kHz ～ 10 MHz范围内电阻抗实部比较稳定,其中在10Hz～ 10 kHz范围内,实部随频率的增大而减小.电阻抗虚部在20 kHz ～ 10 MHz范围内较稳定,而在10Hz ～ 20 kHz范围内,虚部随频率增大而增大.样本的等效电路仿真曲线与实际曲线相比较,等效电路模型能较好地反映体外人脑胶质瘤的电阻抗特性.结论 体外人脑胶质瘤与已知的正常脑组织的电阻抗特性及等效电路差别明显,这为探索生物电阻抗技术应用于区别胶质瘤与正常脑组织的临床应用提供了研究基础.     

一种手指康复装置的机构与控制实验

背景：临床证实,在患者肢体手术后或脑神经损伤的早期康复及自发恢复期间,实施连续被动运动可以补偿患者主动运动的不足,增大其肢体活动度,同时减少相应的并发症。 目的：以正常人体手指作对指运动时手指末端轨迹(预期轨迹)参数为基础设计完成手指康复训练机械手。 方法：以连续被动运动康复理论为基础设计了一种手指康复训练机械手,该机械手主要包括四指机构和拇指机构,采用步进电机进行驱动,以实现人体拇指和四指的对指运动。 结果与结论：针对实现不同长度手指的康复要求,实施了机构对指运动实验,机构末端轨迹与预期轨迹之间的相对误差约为2%,由此表明了机构设计及控制方法的可行性,并能够较好满足患者拇指和四指对指运动的康复需求,实验结果验证了该机械手能较好的实现预期运动。下一阶段,将在现有控制实验的基础上实施真人手指康复训练实验。