[发明专利]基于表面肌电与运动模块的上肢康复评价系统及方法

说明书

本发明提供一种基于表面肌电与运动模块的上肢康复评价系统及方法，其中系统包括一上位机、一单片机控制端、一表面肌电采集模块和一运动参数采集模块；所述表面肌电采集模块包括依次连接的两电极、低通滤波电路、共模抑制电路、放大电路和减法电路；所述上位机包括一显示器；所述减法电路和所述运动参数采集模块连接所述单片机控制端，所述单片机控制端连接所述上位机。本发明的一种基于表面肌电与运动模块的上肢康复评价系统及方法，可自动采集训练者运动过程中的运动参数和表面肌电信号进行分析，标评估上肢运动的顺畅性、强度和肌肉功能，通过对测试者实时反馈评价信息，减少了主观评价大量的时间与人力，简化了评价动作。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种基于表面肌电与运动模块的上肢康复评价系统及方法。

背景技术

脑卒中患者上肢运动功能的恢复主要依赖康复治疗。在康复治疗中，治疗师只有正确理解了患者上肢运动动能的缺失，并给出相应的评价，才能对个体化的康复目标进行定位，然后再进行恰当的治疗，掌握正确的康复过程，达到提高康复效率的最终目的。正确评价脑卒中患者的上肢运动功能障碍，是上肢康复的关键所在。目前，上肢运动功能评价的方法主要包括：医学量表法、参数对比法、Fitts定律法(费茨定律法)。量表法动作繁多、无定量测试，主观性很大，准确率不高；参数对比法采集的参数较少，现阶段的研究不够；Fitts定律法成本较高，不仅受场地、成本的限制，其运算程度也叫复杂，较难临床推广。精确、客观的评估患者上肢运动的功能障碍，成为制定个性化康复治疗方案，观察治疗效果及分析预后的关键。现有康复治疗中，医生通过量表法评估患者的运动功能，这种方法效率低下，动作过多，且受医生主观影响大，限制了评价的精确性。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于表面肌电与运动模块的上肢康复评价系统及方法，可自动采集训练者运动过程中运动参数和表面肌电信号进行分析，标评估上肢运动的顺畅性、强度和肌肉功能，通过对测试者实时反馈评价信息，减少了主观评价大量的时间与人力，简化了评价动作，适用于病情好转或后康复期病患。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于表面肌电与运动模块的上肢康复评价系统，包括一上位机、一单片机控制端、一表面肌电采集模块和一运动参数采集模块；所述表面肌电采集模块包括依次连接的两电极、低通滤波电路、共模抑制电路、放大电路和减法电路；所述上位机包括一显示器；所述减法电路和所述运动参数采集模块连接所述单片机控制端，所述单片机控制端连接所述上位机。

优选地，所述单片机控制端包括一模数转换模块和一数字滤波模块；所述减法电路、所述单片机控制端和所述上位机依次连接。

优选地，所述单片机控制端包括一ATMega328P微处理器，所述ATMega328P微处理器包括所述模数转换模块和所述数字滤波模块，所述减法电路的输出端连接所述ATMega328P微处理器的模拟输入口，所述ATMega328P微处理器通过串口连接所述上位机。

优选地，所述运动参数采集模块包括一加速度传感器，所述加速度传感器采用ADXL345三轴加速度传感器，所述ADXL345三轴加速度传感器的SCL引脚和CS引脚连接所述ATMega328P微处理器。

优选地，所述电极采用Ag/AgCl电极。

本发明的一种基于本发明所述的基于表面肌电与运动模块的上肢康复评价系统的上肢康复评价方法，包括步骤：

S1：利用所述运动参数采集模块采集患者的零负荷运动定向够物运动参数；

S2：利用所述运动参数采集模块采集所述患者的梯度负荷定向够物运动参数；

S3：利用所述表面肌电采集模块采集所述患者的表面肌电信号步骤；

S4：处理所述运动参数采集模块采集的数据，分析所述患者的运动平滑度指标和运动功能强度指标；