国家自然科学基金(51275282)
- 作品数：19 被引量：83H指数：5
- 相关作者：沈林勇钱晋武吴曦章亚男胡小吾更多>>
- 相关机构：上海大学第二军医大学河南科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金上海市科学技术委员会基础研究重点项目更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术电子电信机械工程更多>>
- 帕金森病患者红外线数字化步态测量数据的半自动提取方法的建立被引量：1
- 2014年
- 很多神经性疾病和骨骼损伤性疾病都会造成运动障碍导致异常步态,帕金森症就是其中的一种,通过步态参数定量评估代替医生目测定性评估,可以更准确的对疾病进行康复评估。目前,对步态定量分析常用的方法是通过运动捕捉仪采集人体三维坐标,再通过三维坐标提取步态特征。在提取过程中,由于原始数据庞大,完全手工处理繁复,同时自动处理中临床步态分界点情况众多,完全自动选取存在困难。本研究结合多个软件的优势,利用matlab绘图手工选取分界点,再自动提取步态特征在友好界面中显示结果,实现对三维坐标的半自动处理,高效地进行步态参数的提取并准确反映了帕金森症临床步态的个体特征。
- 于昌琳沈林勇胡小吾钱晋武吴曦
- 关键词：帕金森症神经康复
- C空间中肢体参数的测量方法
- 2016年
- 通过构建肢体运动模型,运用C空间到关节空间映射理论得到关节空间中的运动参数(角位移/肢体长度)。基于光学运动捕捉仪采集步态运动实时序列,运用最小二乘法拟合关节点计算肢体长度,然后分析点坐标误差和关节长度误差对角位移的影响。结果显示,通过最小二乘拟合法计算得到的肢体长度误差小于0.5mm,尺寸误差在0.3%以内,点误差和肢体长度误差引起的角位移误差在1.5%以内。此方法稳定可靠且精度高。
- 吴刘阳钱晋武沈林勇章亚男
- 关键词：C空间肢体长度角位移最小二乘
- 下肢表面肌电信号的降维和映射分析被引量：9
- 2018年
- 肌电信号的采集和分析是外骨骼式康复机器人关节预测控制的重要基础之一。肌电信号数据量大并且复杂,相关性较高,信号处理通用性和高效性低,分析和预测人体运动信息误差大。采用最大自主等长收缩标准化处理算法,大大提高了表面肌电信号的通用性和泛化能力,并基于主成分分析方法,对肌电信号降维处理,利用神经网络实现与下肢的映射分析。实验结果表明,通过对比分析不同的降维处理方式,主成分降维后处理的肌电信号平均相关性达0.93,利用神经网络预测人体正常行走的下肢三关节运动角度,具有良好的可重复性和较高的精度,可以实现人体下肢肌电信号和各关节的映射控制。
- 章亚男景银平沈林勇宋薇钱晋武
- 关键词：表面肌电信号信号处理降维映射神经网络
- 基于逆运动学的下肢步态参数计算和测量被引量：4
- 2016年
- 步态参数分析是神经疾病康复的重要评估手段,能够方便、准确的测量人体下肢步态参数具有重要意义。本研究把人体下肢简化为由铰链连接的串联多刚体,利用三维运动捕捉仪检测脚尖与髋关节空间坐标与姿态,根据机器人逆运动学的方法计算下肢关节角度。通过测量人体骨骼模型的关节角度,分析逆运动学方法的精度与可靠性,分析显示逆运动学法计算的关节角度算术平均误差为3.12°,具有小于10%的最大允许误差,且其与向量法计算数据在0.01水平上是显著相关的。本研究提出的逆运动学方法能够保证计算精度与可靠性,减少了测量需要的标识点数目和点滑移对测量的影响,增加了测量的方便性。
- 王勇哲沈林勇章亚男钱晋武
- 关键词：逆运动学康复评估
- FBG细径形状传感器的应变传递和精度实验被引量：21
- 2019年
- 细径形状传感器在医学上有多种潜在的应用,如乳腺肿瘤胸部穿刺针的定位、肠道内窥镜的形状显示、心脏血管导管的定位等,其形状重建和末端定位精度一直是研究者关心的主要问题之一。为了提高光纤光栅形状传感器的形状重建精度,本文研究了沿基材母线等间隔分布的FBG形状传感器的应变传递规律并对其进行实验验证。此形状传感器利用环氧树脂胶将FBG封装至镍钛合金丝表面,形成FBG形状传感器的基材-黏结层-光纤-黏结层的四层复合材料结构。根据光纤光栅传感器应变传递力学简化模型,推导出相应的平均应变传递率公式;分别研究光纤至基材中心距、黏结层长度、厚度和弹性模量对光纤光栅传感器平均应变传递率的影响。实验结果表明,封装后的光纤光栅传感器平均应变传递率在有效范围内随着基材长度的增加而增加,黏结层外径的增加对其影响不大,验证了理论模型的可用性。将应变传递率引入形状重建中,改进了FBG形状传感器的形状重建算法,末端相对定位精度由原来的3.5%提高到2.7%。
- 章亚男范迪沈林勇吴仲台钱晋武
- 关键词：光纤传感光纤光栅
- 基于多台Kinect传感器的步态采集系统被引量：5
- 2016年
- 步态分析有助于对神经疾病患者的康复功能状态进行评价,帮助制定康复治疗方案及评定康复疗效,步态数据的采集是步态分析的前提与保障。针对现有的步态采集系统采集到的步态周期较少的问题,我们提出了一种基于多台Kinect设备,用于步态数据采集的新方法,成功延长了采集的距离。系统以建立无线局域网为基础,实现了同时控制多台Kinect;将人体模型作为采集目标,结合加权整体最小二乘法标定系统的坐标系。最后采集步态数据,实现数据的融合,取得了较好的融合效果,将步态数据与运动捕捉仪数据进行对比,证明了此系统的可行性。
- 吴楠钱晋武沈林勇赵凌
- 关键词：坐标系转换数据融合
- 用于改善帕金森病冻结步态的可穿戴技术被引量：6
- 2017年
- 冻结步态是帕金森病中一种常见的步态障碍症状,表现为患者在行走过程中的短暂停滞或起步困难等,严重影响患者的生活质量。提出一种基于引导光线提示的用于改善帕金森病冻结步态的可穿戴技术,该技术通过在患者脚前方产生一条标志光线引导患者行走,同时利用惯性传感器采集患者行走时的加速度数据,并采用冻结指数和曼-惠特尼U检验等方法分析研究引导光线提示对冻结步态的改善作用。结果表明,在0.01的显著性水平下,引导光线提示能够显著改善冻结步态。
- 丁航沈林勇吴曦胡小吾
- 关键词：冻结步态
- 脑深部电刺激术对帕金森病短期静态姿势平衡稳定性的影响被引量：3
- 2018年
- 目的通过使用可穿戴设备对帕金森病(PD)患者的静态姿态平衡稳定性进行评估,以确定脑深部电刺激术(DBS)对患者术后短期的静态姿势平衡能力的影响。方法选取H-Y分期为3期的16例原发性帕金森病患者,以及12名年龄相仿的健康受试者。通过可穿戴式传感器采集PD患者DBS开关机前后及对照者在静态姿势平衡实验中的三维人体关节姿态角,并计算重心摇晃距离和摇晃速度。结果与正常对照者相比,帕金森病患者的重心摇晃距离和摇晃速度明显增大,差异均有统计学意义(均P<0.05)。DBS开机帕金森患者相比于DBS关机帕金森患者,重心摇晃距离和摇晃速度明显降低,有统计学差异(均P<0.05)。结论使用可穿戴设备评估DBS对帕金森病患者术后短期静态姿势平衡稳定性的影响实验显示,DBS开机的帕金森病患者姿势平衡稳定性增强,DBS对帕金森病患者的静态姿势平衡稳定性有改善作用。
- 张世航王家莉吴曦沈林勇胡小吾钱晋武
- 关键词：帕金森病脑深部电刺激
- 便携式设备光线视觉提示改善帕金森病患者冻结步态的数字化评估被引量：5
- 2017年
- 目的:通过可穿戴设备分析双脚运动参数,评估光线视觉提示对帕金森病患者冻结步态的影响。方法:选择10例表现冻结步态症状的帕金森病患者,其中男性5例,女性5例,平均年龄(62.3±7.8)岁,H&Y评分为3级。患者穿戴便携式设备在引导光线开和关两种状态下直线行走,并记录步长、步频、步速、最大冻结指数(FImax)和平均FI(FIavr)等步态特征参数。结果:引导光线开时,有冻结步态的帕金森病患者步长、步频、步速、FImax和FIavr等特征参数较引导光线关时有明显改善,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:可穿戴设备可用于评估冻结步态,光线视觉提示可显著改善帕金森病患者的冻结步态。
- 丁航吴曦袁心一沈林勇胡小吾
- 关键词：帕金森病冻结步态
- 可穿戴设备数字化评估多巴丝肼对不同站姿条件下帕金森病患者平衡稳定性的影响
- 2017年
- 目的:采用可穿戴设备评估多巴丝肼对帕金森病(PD)患者服药前后平衡稳定性的影响。方法:选取Hoehn&Yahr(H&Y)3级PD患者及年龄匹配的健康受试者。通过可穿戴式传感器采集药物开期状态及药物关期状态下PD患者和健康受试者睁眼自然站立、睁眼并脚站立、闭眼自然站立时的平衡能力。比较两组受试者在不同姿态下的前后/左右摆动位移(重心摆动参数)。结果:12例H&Y 3级PD患者及12例健康受试者入组,两组年龄、性别、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分差异无统计学意义。健康对照组闭眼自然站立时摇摆位移较睁眼自然站立时减小(P<0.05)。PD患者药物开期和药物关期的摇摆位移差异无统计学意义。睁眼自然站立状态下,PD组患者药物关期前后摇摆位移小于健康对照组(P<0.05);闭眼自然站立状态下,PD组患者药物开期左右摇摆位移大于健康对照组(P<0.05)。结论:数字化可穿戴设备可有效评估PD患者与健康人的平衡能力;多巴丝肼未能显著改善患者的平衡调节能力;PD患者可能存在视觉与体感平衡感觉整合异常。
- 李常青吴曦沈林勇胡小吾钱晋武
- 关键词：帕金森病姿势平衡障碍多巴丝肼
