[发明专利]一种基于无线体域网的运动功能康复监测系统

说明书

技术领域

本发明属于运动康复学、嵌入式系统和物联网的交叉领域，涉及一种运动功能康复监测系统的实现方法，特别涉及一种基于无线体域网的运动功能康复监测系统。

背景技术

现代社会随着世界各国相继进入老龄化，在老龄化过程中会产生大量的脑卒中或中风病患者，此类患者通常由于脑血管血栓或脑血管破裂出血而导致脑供血中断，从而使相应的运动、感觉和认知等功能遭到丧失或受到损害。现代神经康复医学及其临床研究结果表明中枢神经系统具有高度的可塑性，对因脑卒中等疾病引起的肢体功能障碍，通过科学合理的康复治疗训练可以在一定程度上恢复其受损的肢体功能。在康复训练过程中，康复医师应实时对患者的康复训练效果进行评价，并根据评价结果及时调整康复训练方案，以使得康复医师的训练方法与患者病情恢复程度保持一致。因此，对肢体运动功能障碍患者的康复训练过程中进行实时监测和反馈，具有重要的临床实践意义。

传统的康复评价方法，大多是在患者康复训练结束前后，康复医师根据自己的临床经验，运用测量仪器分别对患者的主/被动关节活动范围、肌力恢复等级等指标进行评定。该方法具有如下不足：

（1）不具备实时性，由于评估只能在患者训练结束前后进行，因此在康复训练过程中康复医师的治疗方案未能实现与患者病情恢复程度实时保持一致；

（2）具有主观性，传统康复评价方法大多是依据医师临床经验进行测定，评测数据不能客观准确地反映出患者肢体功能的恢复程度；

（3）成本较高，持续对康复训练过程进行监测和评估，不仅需要耗费康复医师大量的精力，同时也增加了患者的治疗成本；

（4）不具备开放性，在运动康复评价过程中，监测仪器设备与患者之间的导线连接，限制了病人的运动能力，不利于有效的康复训练。

因此，迫切需要开发实时有效、低成本、能客观准确地反映出患者肢体运动功能恢复程度的康复监测评价系统。

无线体域网（WBAN,Wireless Body Area Network）是以人体为中心，由与人体相关的网络元素（包括个人终端，分布在人身体上、植入人体内部的传感器节点及组网设备等）组成的通信网络。这些智能传感器节点包含了传感、计算和通信模块，能够互相协同地自组织形成网络，并且通过特定的网络技术将采集的信息进行处理与融合后发送给用户终端。无线体域网技术为实现高效、实时、客观、准确、低成本的运动康复监测系统提供了很好的手段。

基于前述传统运动康复训练过程中训练反馈不足、医师任务繁重、训练场所有限等问题，本发明人结合目前的无线体域网技术，研制一种能够克服现有缺陷的运动康复监测系统，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于无线体域网的运动功能康复监测系统，其可实时监测患者运动康复情况，为后续康复训练提供合理性指导和建议，提高康复训练效果。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于无线体域网的运动功能康复监测系统，包括传感器终端节点、无线汇聚节点、无线体域网网关、个人终端、远程医疗终端和信息反馈系统，其中，传感器终端节点包括电源及依次连接的医疗传感器、信号调理电路、微处理器单元和无线收发单元，电源为传感器终端节点中的其余部件供电，医疗传感器将采集的数据送入信号调理电路进行预处理，然后由微处理器单元进行处理后控制无线收发单元进行无线传输；所述传感器终端节点采集的数据依次经过无线汇聚节点、无线体域网网关通过无线体域网分别送入个人终端和远程医疗终端，所述远程医疗终端将所述数据处理后送入信息反馈系统，由信息反馈系统建立3D模型进行显示。

上述传感器终端节点中的医疗传感器包括测量肢体运动参数的三轴加速度传感器。

上述传感器终端节点中的医疗传感器包括测量肌电状态参数的肌电信号传感器，其所对应的信号调理电路包括依次连接的前置放大电路、低通滤波电路、高通滤波电路、工频陷波电路和后级放大电路。

上述传感器终端节点中的医疗传感器包括测量基本生理体征参数的基本生理体征信号测量节点，其所对应的信号调理电路包括依次连接的前置放大电路、低通滤波电路、高通滤波电路、工频陷波电路和后级放大电路，以及连接前置放大电路输出端的右腿驱动电路。

上述传感器终端节点由柔性电路板制成。