【摘 要】
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如何评估患者的运动功能康复水平,对治疗师康复方案的制定至关重要。临床上现有方法大多基于不同类型量表进行,受治疗师主观临床经验制约明显,而且每次只能在训练前后接受康复评估,难以实时反映患者的康复进展,具有一定的局限性。近年来随着MEMS、可穿戴与人工智能技术的发展,基于上述技术融合的运动康复评估方法得到了广泛的关注。针对上述研究背景,本文通过融合康复训练过程中患者的运动姿态与表面肌电信号,开展基于H
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如何评估患者的运动功能康复水平,对治疗师康复方案的制定至关重要。临床上现有方法大多基于不同类型量表进行,受治疗师主观临床经验制约明显,而且每次只能在训练前后接受康复评估,难以实时反映患者的康复进展,具有一定的局限性。近年来随着MEMS、可穿戴与人工智能技术的发展,基于上述技术融合的运动康复评估方法得到了广泛的关注。针对上述研究背景,本文通过融合康复训练过程中患者的运动姿态与表面肌电信号,开展基于HSMM的上肢运动功能康复评估系统研究。具体工作如下:(1)首先,阐述并分析了可穿戴传感器与机器学习算法在康复评估领域的应用。主要介绍了国内外上肢康复评估系统的研究现状,分析出当前上肢评估系统存在的不足,提出了基于人工智能算法与可穿戴技术融合的上肢康复评估模型的思路,为后续研究脑卒中患者上肢康复评估提供了理论依据。(2)其次,设计上肢运动功能康复评估方案并采集与处理上肢运动功能评估数据。在分析传统康复评估理论的基础上,给出了系统设计方案,并采集与处理了用于上肢运动功能康复评估的运动姿态与表面肌电数据,获取到用于评估模型建立的运动姿态与肌电特征数据集。(3)再次,基于HSMM设计上肢运动康复评估模型。以脑卒中患者健侧为标准,设计基于HSMM的上肢运动康复评估模型,以评估患者患侧上肢运动功能;此外搭建了康复评估软件平台,为治疗师实时掌握脑卒中患者恢复情况提供了更加高效准确的途径。(4)最后,选择受试对象,分析并验证基于HSMM的上肢运动康复评估模型的有效性。分别以“良好”、“一般”以及“较差”恢复程度不同的患者运动姿态与肌电数据特征作为输入,从稳定性方面分析比较基于HSMM、SVM及DTW的上肢运动康复评估模型;在此基础上进一步分析基于运动姿态、肌电以及两者融合条件下HSMM康复评估模型的信度与效度,验证基于HSMM的上肢康复评估模型的有效性。
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