三維膝爬姿態(tài)分析及可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、腦性癱瘓是由于出生前、出生時(shí)、嬰兒早期的某些原因造成的非進(jìn)行性腦損傷所致的綜合癥。目前各國(guó)腦癱發(fā)病率較高,發(fā)病原因有很多種,但是具體的發(fā)病機(jī)制尚不清楚。腦癱主要臨床表現(xiàn)是中樞性運(yùn)動(dòng)功能障礙和發(fā)育滯后。康復(fù)治療有助于讓腦癱患者最大限度地恢復(fù)殘疾的正常功能,而康復(fù)評(píng)價(jià)是康復(fù)治療的一個(gè)重要環(huán)節(jié),準(zhǔn)確有效的評(píng)估是使腦癱患兒得到理想治療結(jié)果,保證生活質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
　　目前對(duì)于腦癱的評(píng)估方式主要有運(yùn)動(dòng)功能粗大量表、表面肌電描記術(shù)以及步態(tài)分

2、析等,但是這些評(píng)估方式都不能對(duì)腦癱進(jìn)行早期的定量診斷評(píng)估,這就導(dǎo)致對(duì)于腦癱疾病發(fā)現(xiàn)較晚,嚴(yán)重影響了嬰幼兒康復(fù)訓(xùn)練的效果。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一種用于膝爬運(yùn)動(dòng)參數(shù)定量分析的軟件系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)嬰幼兒早期運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。
　　本文在總結(jié)分析了目前應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范,針對(duì)重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院提出的“對(duì)具有膝爬能力的嬰幼兒進(jìn)行定量評(píng)估”的應(yīng)用需求,以瀑布模型結(jié)合演化模型為基礎(chǔ),在LabVIEW平臺(tái)上設(shè)計(jì)開發(fā)了三維膝爬姿態(tài)

3、分析及可視化系統(tǒng)應(yīng)用軟件。該系統(tǒng)基于事件結(jié)構(gòu)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)模式,編程實(shí)現(xiàn)了兩大功能:同步顯示關(guān)節(jié)活動(dòng)角度曲線與三維動(dòng)態(tài)效果;對(duì)比顯示正常兒童的關(guān)節(jié)活動(dòng)角度范圍與被試兒童的關(guān)節(jié)活動(dòng)角度曲線。
　　本文利用黑盒測(cè)試法,分別對(duì)軟件功能進(jìn)行了模塊測(cè)試和組合測(cè)試。模塊測(cè)試結(jié)果表明軟件能夠?qū)崿F(xiàn)被試兒童與正常兒童關(guān)節(jié)角度的對(duì)比顯示,以及膝爬姿態(tài)的關(guān)節(jié)角度曲線與三維動(dòng)態(tài)效果與的同步顯示。組合測(cè)試證實(shí)了本系統(tǒng)主程序界面能夠?qū)⒅鞒绦蛑械幕颊叩男畔鬟f

4、到同步顯示這一子VI中,實(shí)現(xiàn)主程序與子VI之間的數(shù)據(jù)傳遞。
　　在實(shí)際應(yīng)用時(shí),本文以正常兒童和腦癱兒為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行膝爬實(shí)驗(yàn),用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)捕捉了膝爬時(shí)各關(guān)節(jié)的主要活動(dòng)數(shù)據(jù),利用本軟件對(duì)得到數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并對(duì)比分析了正常兒童與腦癱患兒的結(jié)果差異,結(jié)果表明本軟件能夠?qū)οヅ肋\(yùn)動(dòng)時(shí)關(guān)節(jié)的活動(dòng)角度進(jìn)行評(píng)估。
　　本文設(shè)計(jì)開發(fā)的軟件與三維步態(tài)分析系統(tǒng)有良好的系統(tǒng)兼容性,為三維步態(tài)分析系統(tǒng)增加了對(duì)于膝爬運(yùn)動(dòng)定量評(píng)估的功能,為腦癱兒運(yùn)動(dòng)功