社区康复环境下上肢康复训练设备研制

作     者：邵俊凯 

作者单位：浙江理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴群

授予年度：2017年

学科分类：1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：中风 社区康复 关节活动度评价 肌电模式识别 康复训练设备 

摘      要：中风发病通常以肢体不同程度的运动障碍居多,导致患者丧失基本的日常生活活动能力。通过传统康复或简单的医疗设备等治疗手段,已远不能满足社会需求,开展机器人辅助患者进行主动康复治疗技术的研究有着广阔的前景。本文设计研究的模块化康复设备配合不同运动配件进行康复训练,能够有针对性的辅助偏瘫患者受损关节形成正确的运动模式,是提升主动康复训练效率的一种可行方式,而对肢体运动功能恢复的有效评估是提升康复训练的关键。表面肌电信号具备采集方便且安全等优势,能够实时的监测和反映肌肉的运动状态,通过对肌电信号的模式识别研究能够逐步实现对关节活动度的追踪,以此构建出上肢运动能力的简化评价策略。本文首先对国内外上肢康复机器人系统技术进行了较为深入的探讨和分析,以及从康复医学理论,康复评价方法,上肢生理结构和运动功能四个方面,总结出上肢主动康复设备在评价和训练方面的可行性方法和设计原则。为了更好的实现基于肌电信号评估策略下的上肢主动康复设备的研制,本文重点研究以下几个内容:(1)通过分解ADL量表评定的日常生活活动,采集12个上肢基本动作的肌电,通过横向对比SVM和BP分类算法,提出LLE-ELM混合识别算法,实现了对上肢动作肌电模式的有效识别。(2)对上肢动作进一步提炼,对关节角度等级划分构建简化评价量表,依据LLE-ELM混合模型识别上肢关节活动角度,实现了有效评价患者的上肢活动能力,验证了该评价策略的有效性。(3)通过前期康复医学和生理结构等理论分析,依据分解上肢日常活动获取的基本动作模式,推导训练动作与设备执行机构之间的关系,拟定主动和抗阻运动模式,研制上肢主动康复设备,实现有针对性的正确训练方式。