基于无线体域网的运动功能康复监测系统研究

作     者：刘秀鹏 

作者单位：南京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高翔

授予年度：2014年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 10[医学] 

主      题：无线体域网 康复监测 嵌入式系统 特征提取 

摘      要：随着现代社会老龄化速度的加快，因脑卒中等疾病造成的肢体运动功能障碍的患者也在逐年增多。现代神经康复医学及其临床研究结果表明，通过科学的康复训练可以在一定程度上恢复其受损的肢体运动功能。在康复训练过程中，医师应对患者的健康状态和训练效果进行实时监测和评价，从而及时调整康复治疗方案。为克服传统康复监测与评价方法中实时性的不足，论文基于无线体域网构建了一套用于运动功能康复训练的监测系统。论文主要研究内容如下： 首先，根据运动功能康复训练系统的特点，设计了心电、表面肌电、脉搏、加速度等生理信息采集模块，并在Crossbow硬件平台下，基于TinyOS操作系统组建无线体域网，实现生理信号的无线传输。 其次，为满足医师及患者自身对生理状态的实时监控，采用ARM9微处理器为核心，移植嵌入式Linux操作系统，并设计底层驱动与上层人机交互界面，实现了生理信息的接收和波形实时显示。 再次，在PC终端基于VC++采用C/S架构设计医疗中心监控系统。服务器实现了本地数据的接收与存储，并用Matlab工具对生理信号进行滤波、特征提取和初步诊断等处理;客户端监控软件以友好、简洁的方式，为用户提供信息管理与生理参数监护的图形用户界面。 最后，通过系统联调，对多名实验者进行了监测实验。实验结果表明，整个系统具有适用性和可靠性，能够满足运动功能康复训练过程中，医师对患者生理参数实时监测的需要。