面向网络的手指康复训练与评估系统设计

发布时间：2017-07-30 14:03

  本文关键词：面向网络的手指康复训练与评估系统设计

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【摘要】：近年来,机器人技术与虚拟现实技术、网络技术、多媒体技术、遥操作技术相结合而形成的远程康复医疗技术,在脑卒中患者的康复治疗中,已经逐渐得到了国内外研究人员的重视,并且已经成为康复领域研究的热点。另外远程康复医疗可以有效解决康复治疗医师不足、康复医疗资源配置不均等问题,有助于在家中或社区医院的脑卒中病人或手指伤残人员的康复训练。本文首先介绍了手指远程康复训练与评估系统的研究背景和意义,并结合了国内外研究现状以及偏瘫康复基础理论,对传统的临床偏瘫手指康复治疗方法及其存在的问题进行了的研究,由此确定了面向网络的手指康复训练与评估系统设计为主要研究任务。其次,通过对手指康复训练与评估系统功能需求分析,提出被动训练与主动训练两种康复训练模式。最后,结合康复医学上评估方法,提出了用于计算机实时评估的手指康复评估标准,给出了该系统的总体设计方案。康复训练功能中的主动训练部分利用虚拟现实技术,设计了多款情景交互式康复训练游戏,缓解了传统康复训练枯燥乏味的问题；远程康复部分设计了一对多的远程康复系统,将网络技术与多媒体技术结合,使康复医师可以同时远程监控指导多个患者的康复训练；另外,结合医学上康复评估标准提出了用于计算机实时评估的手指康复评估标准,并设计了相关评估方法,有助于评判患者的康复情况,制定更加合理的康复训练方案,使系统功能更加完善。最后,通过临床试验验证了该康复训练系统对偏瘫患者手指功能的康复有促进作用,能够辅助医生对病人进行有效的康复医疗训练,在实际应用中具有可行性和有效性。
【关键词】：手指康复 远程康复 康复评估 康复训练模式
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242;TH789
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 课题的研究背景和意义10-11
• 1.1.1 课题的背景10
• 1.1.2 课题的研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.2.1 国外研究现状11-14
• 1.2.2 国内研究现状14-17
• 1.3 现有康复训练系统的不足之处17
• 1.4 本文主要的研究内容17-19
• 第二章 手指康复训练与评估系统的总体设计方案19-27
• 2.1 偏瘫导致手指功能障碍的康复治疗理论19-21
• 2.1.1 偏瘫后手指的异常运动模式19
• 2.1.2 偏瘫后手指的康复理论19-20
• 2.1.3 偏瘫后手指功能恢复过程20-21
• 2.2 手指康复的主要内容与方法研究21-22
• 2.2.1 手指康复内容21-22
• 2.2.2 康复训练模式探究22
• 2.3 系统分析22-25
• 2.3.1 系统功能22-23
• 2.3.2 系统设计构想23
• 2.3.3 系统设计原则23-24
• 2.3.4 系统组成24-25
• 2.4 远程康复训练与评估系统总体设计方案25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 康复训练系统的设计27-40
• 3.1 康复训练机械结构简介27-28
• 3.2 下位机控制系统简介28-29
• 3.2.1 下位机控制系统整体结构28-29
• 3.2.2 主控制器模块29
• 3.2.3 数据采集模块29
• 3.2.4 驱动控制模块29
• 3.3 设备通信与控制29-33
• 3.3.1 计算机与设备控制系统的USB通信29-31
• 3.3.2 上下位机通信协议31
• 3.3.3 上下位机USB通信的具体实现31-33
• 3.4 康复训练软件设计33-39
• 3.4.1 被动训练分析33-34
• 3.4.2 被动训练流程34
• 3.4.3 被动训练的实现34-36
• 3.4.4 交互训练模式的介绍36-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 远程监控系统设计40-57
• 4.1 远程监控功能分析40-41
• 4.1.1 远程康复的简介及重要意义40
• 4.1.2 远程监控功能分析40-41
• 4.2 计算机网络通信基础41-44
• 4.2.1 TCP/IP协议41-42
• 4.2.2 Socket网络编程42-44
• 4.3 网络通信模块设计与实现44-47
• 4.3.1 网络通信类的设计与实现44-46
• 4.3.2 服务器端与客户端之间的通信46-47
• 4.4 音视频采集与传输模块设计47-54
• 4.4.1 DirectShow简介47
• 4.4.2 音视频采集47-49
• 4.4.3 音视频数据压缩49-50
• 4.4.4 音视频数据传输50-52
• 4.4.5 音视频交互功能的实现52-54
• 4.5 远程康复功能的实现54-56
• 4.5.1 远程控制功能设计54-55
• 4.5.2 远程康复功能测试55-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第五章 康复评估方法研究与实验57-70
• 5.1 康复评估简介57
• 5.2 康复评估方法57-59
• 5.3 本系统的评价标准59-60
• 5.4 评估功能模块设计60-64
• 5.4.1 Fugl-Meyer评估60
• 5.4.2 手指运动范围评估60-61
• 5.4.3 手指压力评估61-62
• 5.4.4 手指关节运动角度评估62-63
• 5.4.5 ADL运动功能评估63-64
• 5.5 实验设计64-69
• 5.5.1 实验对象64
• 5.5.2 实验过程64-65
• 5.5.3 实验结果和分析65-69
• 5.6 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 课题总结70-71
• 6.2 存在的问题与建议71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-76
• 作者在攻读硕士期间发表的论文及专利76

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本文编号：594534