糖尿病足是糖尿病最严重、最具破坏性的并发症之一,是导致患者截肢乃至死亡的重要原因。处理糖尿病足的目标是预防足溃疡的发生和避免截肢,预防的关键是尽早识别出有糖尿病足高风险因素的患者,进行干预和合理治疗。然而,临床评估糖尿病足溃疡的方法较为主观,且受到许多因素限制,非常需要一种能够长期提供定量指标和可重复结果的替代分析方法。本文提出可穿戴式智能监测系统可以通过为糖尿病患者提供长期实时监测和步态识别来解决这一问题。目前,基于智能鞋系统的糖尿病足综合症监测研究中主要存在以下问题:1、现有研究中的足底压力监测设备大多是采用薄膜或金属式的压力传感器,其中薄膜式传感器的抗弯折和抗压力能力较差;而金属式传感器较为坚硬,不够柔软,导致穿戴舒适性较差;2、缺乏基于集成的可穿戴式监测设备的动态足底压力数据集,尤其是缺少用于糖尿病足综合症相关研究的数据集;3、在有关糖尿病足综合症的步态研究中,大部分研究者仅对数据进行了简单的临床统计分析,缺乏基于足底时空域特征的人工智能步态研究。针对上述问题,本文主要进行了以下研究:1、以炭黑为导电填料填充硅橡胶充当传感器的敏感单元,选用聚酰亚胺作为衬底、铜制作条状电极,设计了一种具有低成本、全柔性、结构简单、可穿戴性且综合性能强的柔性压力传感器。通过对传感器的一系列静态和动态测试,得出该传感器的量程为0-760k Pa,响应时间为90ms,在0-40N的高灵敏区域,灵敏度可达0.0107N-1。结果表明,传感器具测量范围广,响应速度快,灵敏度高以及稳定性高等特点,可以满足长期用于日常活动下足底压力监测的要求。2、根据人体足底压力的分布确定柔性压力传感器的摆放位置;然后依据传感器的信号表征,设计了一种高效、可靠、可以进行无线传输的数据采集系统,并为该系统搭配相应的可视化软件;集成具有实时信号采集、处理与传输、显示和存储等多功能的可穿戴式足底压力监测系统。实现科学有效地监测穿戴者的步态状况,能够对异常步态给与警示。3、提出一种基于动态足底时空域信息的糖尿病足综合症预测模型。根据自主研发的可穿戴式足底压力监测设备,采集了15名不同受试者在走廊和楼梯两种场景下的动态足底压力数据;利用足底总压力曲线呈双峰状的特点,划分成步态周期样本;并提取多类足底时空域特征,例如压力峰值、压力时间积分、不对称系数等;选择其最优特征子集建立了多种不同受试者步态下的分类模型,其中每一种模型都能实现90%的准确率,最高识别率为98%。证明了该模型在协助诊断、预警糖尿病足溃疡方面的巨大潜力。