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我国脑卒中患者日益增多,存活下来的患者大多会伴随着运动障碍,其中大多患有手部功能障碍。目前,手功能评估主要采用fugl-Meyer运动功能评分表、Brunnstrom评定等方法,根据医务人员的目测判断进行评级。这种主观的判断方法繁琐、耗时,且具有较大的个体差异和误差;此外康复过程枯燥无趣,患者极易产生放弃的心理。
随着科技水平的飞速发展,纺织品逐渐向智能化和科技化靠拢。采用现代纺织技术将功能纤维制成柔性传感器,利用柔性传感器的监测作用和纺织品的柔软舒适的特点,将为手部功能障碍患者提供帮助。
课题组前期已经研发了一款医用智能评估手套,在与医务人员多次沟通后,针对前期样品的不足等问题,本文开展了两方面的工作。首先,本文对前期的医用智能评估手套进行了改进,增加了对拇指的侧捏功能以及手腕屈伸和侧偏运动功能的测评。其次,本文研发了一种符合人体工学的指腹压力测试装置,用于辅助评估患者手指的抓握能力。本文具体开展了以下几个方面的研究:
(1)对针织柔性传感器的性能及影响因素进行了研究。本文以锦包氨纱线作为地纱,以镀银锦纶丝作为面纱,制备了针织局部添纱组织传感器试样。利用单因子试验探讨了所织传感器试样的电阻与延伸率之间的关系,测试适合柔性传感器的添纱方式和织造密度。
(2)利用正交试验设计了9种不同的针织添纱组织试样,探究了针织柔性传感器中的镀银锦纶丝的添纱方式、传感器的织造密度对传感器线性度与灵敏系数的影响,获得了较优方案。同时对较优方案条件下所织得的柔性传感器进行了实用性测试,包括耐洗涤性测试、抗氧化性测试和数据重现性测试。试验结果表明试样的实用性较好。
(3)本文对第一代医用手功能评估手套进行了改进,在原有功能基础上,增加了对拇指的侧捏功能以及手腕屈伸和侧偏运动功能的测评。在ADF-3电脑横机上,利用针织全成型技术,织制出新型的医用智能评估手套。
(4)本文设计制作了一种用于测试指腹压力的测试装置。该装置可分别测试患者各手指的指腹压力,压力传感器嵌于载体上,载体可在滑道上移动,可适用不同手指尺寸的患者应用。
(5)本文使用机器学习中的密度聚类对数据进行预处理,对清洗过后的通过最小二乘加梯度下降法进行拟合回归到一个多项式曲线,将数据喂入神经网络,通过反向传播算法进行参数优化,经过测试数据的训练得出网络模型,最后输入测试数据进行分类预测。
随着科技水平的飞速发展,纺织品逐渐向智能化和科技化靠拢。采用现代纺织技术将功能纤维制成柔性传感器,利用柔性传感器的监测作用和纺织品的柔软舒适的特点,将为手部功能障碍患者提供帮助。
课题组前期已经研发了一款医用智能评估手套,在与医务人员多次沟通后,针对前期样品的不足等问题,本文开展了两方面的工作。首先,本文对前期的医用智能评估手套进行了改进,增加了对拇指的侧捏功能以及手腕屈伸和侧偏运动功能的测评。其次,本文研发了一种符合人体工学的指腹压力测试装置,用于辅助评估患者手指的抓握能力。本文具体开展了以下几个方面的研究:
(1)对针织柔性传感器的性能及影响因素进行了研究。本文以锦包氨纱线作为地纱,以镀银锦纶丝作为面纱,制备了针织局部添纱组织传感器试样。利用单因子试验探讨了所织传感器试样的电阻与延伸率之间的关系,测试适合柔性传感器的添纱方式和织造密度。
(2)利用正交试验设计了9种不同的针织添纱组织试样,探究了针织柔性传感器中的镀银锦纶丝的添纱方式、传感器的织造密度对传感器线性度与灵敏系数的影响,获得了较优方案。同时对较优方案条件下所织得的柔性传感器进行了实用性测试,包括耐洗涤性测试、抗氧化性测试和数据重现性测试。试验结果表明试样的实用性较好。
(3)本文对第一代医用手功能评估手套进行了改进,在原有功能基础上,增加了对拇指的侧捏功能以及手腕屈伸和侧偏运动功能的测评。在ADF-3电脑横机上,利用针织全成型技术,织制出新型的医用智能评估手套。
(4)本文设计制作了一种用于测试指腹压力的测试装置。该装置可分别测试患者各手指的指腹压力,压力传感器嵌于载体上,载体可在滑道上移动,可适用不同手指尺寸的患者应用。
(5)本文使用机器学习中的密度聚类对数据进行预处理,对清洗过后的通过最小二乘加梯度下降法进行拟合回归到一个多项式曲线,将数据喂入神经网络,通过反向传播算法进行参数优化,经过测试数据的训练得出网络模型,最后输入测试数据进行分类预测。