人体下肢康复评估系统的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 目的及意义

据统计，我国60岁以上的老年人已有2.12亿。伴随着老龄化过程中明显的生理衰退导致老年人四肢的灵活性不断下降，进而对他们的日常生活产生了种种不利的影响。此外，由于各种疾病而引起的肢体运动性障碍的患者的数量也在显著增加。对于上述情况，通过人工或简单的医疗设备进行的康复理疗已经远不能满足患者的要求，适宜的，有针对性的康复训练能在一定程度上加速患者肢体运动功能的恢复。随着国民经济的发展，这个特殊群体已得到更多人的关注，治疗康复和服务于他人的产品技术和质量也在相对应的提高，因此服务于四肢的康复机器人的研究和应用有着广阔的发展前景。目前已有较多类型的康复机器人受到了临床医学的青睐，如一些四自由度的外骨骼类型的机器设备已经被广泛的应用在中风患者的步态训练。多自由度下肢康复训练机器人以医学理论为依据并作为一种先进的医疗设备，不仅可以减少外科医生在手术中的误操作和手部的震颤，也可提高手术的精度和康复训练的效果。

目前，有许多研究者对康复评估系统进行了大量的研究，也获得了不少成果。但是大部分康复评估的方法主要凭借医生的主观判断，没有统一的定量标准，以至于很难确定最合适的治疗方案。而且没有完善的康复评估系统，使得康复效果的评定缺乏可信性。大部分康复指标的制定局限于直观的物理量，而单纯的依靠物理量的判断，并不能反映病患身体机能细微的变化，进而不能及时制定适宜的康复训练策略。因此，康复评估方法的研究显得十分迫切与重要。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 主要内容

本文是着重研究康复评估系统的方法，分析研究基于运动学康复评估和表面肌电信号康复评估两个方面的评估方法以及其相关算法。具体的四类康复评估指标为：关节活动度，动作平滑程度，运动轨迹跟踪误差，肌电信号改进的l-z复杂度。此外利用肌电信号实时监控康复过程中出现的肌肉疲劳和痉挛现象。最后将各种康复评估方法进行编程实现，最终能够实现人体下肢运动功能的评估并判断出患者的康复效果。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

(1)第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，完成开题报告，以及英文文献的翻译。

(2)第4－5周：分析研究常见康复评估方法，熟悉开发环境。

(3)第6－10周：实现各种康复评估方法的算法，并进行单个测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]gonzález-izal m, malanda a, gorostiaga e, et al. electromyographic models to assess muscle fatigue[j]. journal of electromyography and kinesiology, 2012, 22(4): 501-512.

[2]de los reyes-guzmán a, dimbwadyo-terrer i, trincado-alonso f, et al. quantitative assessment based on kinematic measures of functional impairments during upper extremity movements: a review[j]. clinical biomechanics, 2014, 29(7): 719-727.

[3]saggio g, quitadamo l r, albero l. development and evaluation of a novel low-cost sensor-based knee flexion angle measurement system[j]. the knee, 2014.