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基于嵌入式的脑卒中康复治疗仪软件系统的研究

2020-12-02阅读(366)

基于嵌入式的脑卒中康复治疗仪软件系统的研究

论文摘要

脑卒中因其极高的发病率、死亡率以及致残率而严重危害着人类的健康。脑卒中导致的肢体瘫痪、肌肉痉挛、抑郁、失语等病症不仅会给患者的身心健康造成极大的影响,降低他们的生活质量,而且也给社会和家庭带来沉重的负担。现有的研究表明运用多种疗法结合起来的综合康复手段,才能获得满意的临床康复效果。随着嵌入式技术的日益成熟及其在生物医学工程领域的广泛应用,医疗器械正在向小型化、便携化发展。本课题综合分析了国内外神经康复领域的理论成果,针对目前脑卒中康复治疗仪的不足,研究开发了一种基于ARM/Linux的便携式脑卒中综合康复治疗仪,该治疗仪以生物反馈法为基础,以肌电触发的神经肌肉电刺激（EMG-Triggered-NMES）为主要治疗手段,以小脑顶核电刺激（FNS）为辅助治疗手段,能够对脑卒中患者运动功能的恢复、脑神经的保护以及卒中后抑郁的治疗起到积极的作用,为患者全面康复提供一种新的康复治疗设备。这既顺应了医疗仪器的技术发展趋势,又为脑卒中康复治疗设备向综合型、便携型发展做出了贡献,有着重要的现实意义。本论文的主要内容是研究开发基于嵌入式Linux操作系统的脑卒中综合康复治疗仪的软件设计。使用了统一建模语言（UML）建立系统模型,阐述了软件的分析与设计过程。具体运用Qt/Embedded实现用户图形界面的开发设计,研究并设计了自动、人工、循环三种可视化的交互式的治疗模式,为电刺激物理治疗和生物反馈心理治疗相结合的治疗方式提供了一个软件平台。同时完成了系统自检、参数设置、实时处理、显示和治疗等功能模块。为了评价该治疗仪对脑卒中瘫痪患者的治疗作用,用该仪器对脑卒中瘫痪患者作了初步的临床康复实验。结果表明,该治疗仪对脑卒中瘫痪具有明确的治疗作用,无明显副作用,而且具有无创伤性、操作方便、交互能力强等特性,能够为脑卒中患者运动功能的全面康复提供一种新的治疗设备。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 国外康复治疗仪器现状
  • 1.2.2 国内康复治疗仪器现状
  • 1.2.3 国内外研究现状分析与总结
  • 1.3 研究意义
  • 1.4 研究目的和内容
  • 2 系统软件需求分析
  • 2.1 系统概述
  • 2.2 系统需求
  • 2.2.1 功能需求
  • 2.2.2 接口需求
  • 2.2.3 性能需求
  • 2.2.4 环境资源需求
  • 2.3 需求分析
  • 2.3.1 UML 建模简介
  • 2.3.2 系统用例图
  • 2.3.3 系统交互作用图
  • 2.4 系统物理模型
  • 2.5 本章小结
  • 3 嵌入式Linux 系统构建
  • 3.1 嵌入式操作系统
  • 3.1.1 嵌入式操作系统概述
  • 3.1.2 嵌入式Linux 系统
  • 3.2 开发环境的构建
  • 3.2.1 宿主机的操作系统安装
  • 3.2.2 交叉编译环境的建立
  • 3.2.3 内核裁剪与编译
  • 3.3 本章小结
  • 4 嵌入式GUI 开发环境的构建和移植
  • 4.1 嵌入式GUI 概述
  • 4.1.1 MicroWindows
  • 4.1.2 MiniGUI
  • 4.1.3 Qt/Embedded
  • 4.1.4 多种嵌入式GUI 的比较与选择
  • 4.2 嵌入式Qt/Embedded 概述
  • 4.2.1 Qt/Embedded 的实现架构
  • 4.2.2 Qt/Embedded 的图形引擎实现基础
  • 4.2.3 Qt/Embedded 内部通信机制
  • 4.3 Qt/Embedded 开发环境建立及移植
  • 4.3.1 建立Qt/Embedded 开发环境
  • 4.3.2 Qt/Embedded 在硬件平台上的移植
  • 4.4 Qt/Embedded 应用软件开发流程
  • 4.5 Qt/Embedded 程序的中文显示
  • 4.6 本章小结
  • 5 软件设计
  • 5.1 系统软件总体设计
  • 5.2 系统工作流程图
  • 5.3 系统主要模块设计
  • 5.3.1 软件主界面的设计
  • 5.3.2 参数设置模块设计
  • 5.3.3 绘图机制的实现
  • 5.4 多线程技术的应用
  • 5.4.1 Qt/Embedded 对多线程的支持
  • 5.4.2 多线程的设计
  • 5.5 交互式治疗方法的实现
  • 5.5.1 自动模式的实现
  • 5.5.2 人工模式的实现
  • 5.5.3 循环模式的实现
  • 5.6 定时器的实现
  • 5.6.1 Qt/Embedded 定时器
  • 5.6.2 定时机制的实现
  • 5.7 硬件驱动接口
  • 5.7.1 A/D 驱动接口
  • 5.7.2 D/A 驱动接口
  • 5.7.3 NMES 和FNS 载波驱动接口
  • 5.8 本章小结
  • 6 初步临床实验
  • 6.1 对象与方法
  • 6.1.1 对象
  • 6.1.2 方法
  • 6.2 观察指标
  • 6.3 结果
  • 6.4 讨论
  • 7 总结及展望
  • 7.1 结论
  • 7.2 后续研究的展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录

    • 相关论文文献

    • [1].中医针灸在脑卒中康复治疗中的应用疗效观察[J]. 首都食品与医药 2020(06)
    • [2].脑卒中康复住院费用影响因素多元线性回归分析[J]. 江苏卫生事业管理 2020(05)
    • [3].社区脑卒中康复服务模式构建探索[J]. 中国初级卫生保健 2020(05)
    • [4].社区脑卒中患者康复需求调查分析[J]. 健康教育与健康促进 2018(05)
    • [5].针灸促通技术在脑卒中康复中的应用[J]. 临床医药文献电子杂志 2019(35)
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    • [7].关于举办全国脑卒中康复护理新进展培训班的通知[J]. 中国康复理论与实践 2018(02)
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    • [9].脑卒中康复的精准评定[J]. 康复学报 2016(05)
    • [10].脑卒中康复护理服务质量评价指标体系的构建[J]. 数理医药学杂志 2017(04)
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    • [21].延续护理对脑卒中康复期回归社区的病人自我护理能力的影响[J]. 健康之路 2017(03)
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    • [26].神经内科护理对脑卒中康复护理的临床疗效果观察[J]. 健康之路 2017(08)
    • [27].重视脑卒中康复,关注脑卒中研究新进展——专访中山大学附属第七医院副院长洪华[J]. 保健医苑 2017(10)
    • [28].早期脑卒中的康复护理目的及介入实践[J]. 家庭医药.就医选药 2017(07)
    • [29].脑卒中康复延续护理的研究进展[J]. 家庭医药.就医选药 2017(07)
    • [30].脑卒中康复期运用中医护理的效果分析[J]. 现代养生 2016(16)

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