基于數(shù)字化場(chǎng)地的帕金森步態(tài)量化分級(jí)評(píng)估.pdf

1、帕金森是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，步態(tài)障礙作為該類疾病的一種典型臨床癥狀，常導(dǎo)致患者發(fā)生行走不穩(wěn)甚至摔倒，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目前針對(duì)帕金森患者步態(tài)障礙的診斷與評(píng)估主要依賴醫(yī)師的臨床經(jīng)驗(yàn)，因其具有較強(qiáng)的主觀性，常出現(xiàn)不同醫(yī)師對(duì)同一患者的病情及愈后的判斷存在較大差異的現(xiàn)象。因此，發(fā)展此類疾病臨床步態(tài)障礙的量化測(cè)量與評(píng)估技術(shù)，有利于增強(qiáng)診療效果的客觀性與準(zhǔn)確性，降低社會(huì)醫(yī)療與患者生活照料成本，提高患者生活質(zhì)量。
　　目前主要利用三維

2、影像、慣性單元、腳踏開關(guān)、力敏傳感器、手持?jǐn)z像機(jī)等設(shè)備構(gòu)建的步態(tài)分析系統(tǒng)對(duì)帕金森患者的步態(tài)障礙進(jìn)行量化測(cè)量與評(píng)估，但基于三維影像的步態(tài)分析系統(tǒng)價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜;基于慣性單元與手持?jǐn)z像機(jī)雖然操作便捷，穿戴方便，但測(cè)量結(jié)果不夠準(zhǔn)確;基于腳踏開關(guān)同樣存在很大偏差;基于力敏傳感器的電子步道大多只能獲取短距離的直行信息，不能捕獲患者轉(zhuǎn)彎行走時(shí)的步態(tài)特征。針對(duì)上述不足，本文基于數(shù)字化場(chǎng)地設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種帕金森步態(tài)障礙量化分級(jí)評(píng)估系統(tǒng)與方法，包括基

3、于數(shù)字化場(chǎng)地的帕金森步態(tài)分析系統(tǒng)與基于模糊邏輯的步態(tài)量化分級(jí)方法。主要工作內(nèi)容如下:
　　1、總結(jié)和分析了本文的研究背景、研究意義和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，討論了現(xiàn)有步態(tài)分析系統(tǒng)以及步態(tài)評(píng)估方法的原理、應(yīng)用以及存在的缺點(diǎn)。
　　2、詳細(xì)介紹了帕金森步態(tài)分析系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)系統(tǒng)功能需求和性能要求的分析，確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并搭建了系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)以及各個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)對(duì)硬件系統(tǒng)中的柔性傳感器單元模

4、塊、數(shù)據(jù)采集和傳輸電路，以及軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、分析和人員信息管理模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
　　3、詳細(xì)闡述了步態(tài)特征參數(shù)的提取步驟和方法。首先介紹數(shù)據(jù)預(yù)處理的原理和步驟，主要包括數(shù)據(jù)去噪、數(shù)據(jù)聚類、腳型判別。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)正常行走過程中的步態(tài)周期交替的特點(diǎn)，對(duì)本文的步態(tài)特征參數(shù)種類和提取方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。包括運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)和特有的步態(tài)參數(shù)。
　　4、提出一種基于模糊邏輯的帕金森步態(tài)量化分級(jí)方法。通過對(duì)步態(tài)特征參數(shù)的

5、分析，篩選出與分類相關(guān)性較高的步態(tài)特征子集，在此基礎(chǔ)上，確定模糊規(guī)則和模糊隸屬度函數(shù)，建立模糊分類器，通過對(duì)帕金森患者的步態(tài)分類，實(shí)現(xiàn)其步態(tài)的量化分級(jí)。
　　5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論。實(shí)驗(yàn)中選取136位帕金森患者作為測(cè)試樣本，提取詳細(xì)的步態(tài)特征參數(shù)，應(yīng)用本文方法將他們分為三類，通過與臨床醫(yī)師的打分結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算其分類精確度和敏感度，并對(duì)該方法的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法的分類準(zhǔn)確率高達(dá)91％以上，能夠有效實(shí)