上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置，它包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳感器、藍(lán)牙發(fā)送模塊、微處理器、電源管理模塊和上位機(jī)；三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀傳感器用于佩戴于人體上肢，其輸出端口分別連接微處理器的輸入IO口，微處理器的輸出IO口連接藍(lán)牙發(fā)送模塊的輸入端，藍(lán)牙發(fā)送模塊與上位機(jī)無線通信相連；電源管理模塊與各用電元件電連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便攜且性價(jià)比高；加速度傳感器與陀螺儀傳感器相結(jié)合能提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，可靠性。
【專利說明】上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及醫(yī)療儀器，尤其涉及一種上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 腦卒中是一種突然起病的腦血液循環(huán)障礙性疾病，它具有高發(fā)病率、高致殘率等 特點(diǎn)。醫(yī)學(xué)界鑒定認(rèn)證對(duì)于腦卒中的治療方法是在早期由手術(shù)治療患者，到后期即恢復(fù)期 對(duì)患者進(jìn)行適當(dāng)?shù)目祻?fù)訓(xùn)練治療來降低其致殘率并恢復(fù)其肌體的運(yùn)動(dòng)功能。腦卒中引起的 上肢癱瘓導(dǎo)致上肢運(yùn)動(dòng)功能受限制，嚴(yán)重影響他們的日常生活。與下肢康復(fù)治療相比，腦卒 中患者的上肢康復(fù)治療在靈活度及運(yùn)動(dòng)技巧功能等方面都非常困難。上肢康復(fù)訓(xùn)練包括上 肢伸展、彎曲、肘屈伸、手的握取與松開、上肢負(fù)重等訓(xùn)練。上肢康復(fù)訓(xùn)練治療的根本目的就 是讓腦卒中患者最大程度上提升運(yùn)動(dòng)能力，增強(qiáng)上肢活動(dòng)靈巧度，提高生活質(zhì)量，獲得更好 的日常生活活動(dòng)能力，減少并發(fā)癥。
[0003] 臨床上，康復(fù)治療師根據(jù)國際制定的康復(fù)評(píng)定量表通過觸摸和視覺來評(píng)估患者上 肢的運(yùn)動(dòng)功能。徒手目測(cè)評(píng)定無需特殊醫(yī)療器械，只用量角器目測(cè)評(píng)定上肢運(yùn)動(dòng)的角度。 這種方法效率低下，受醫(yī)生主觀影響大，限制了評(píng)價(jià)的精確性。然而，目前國內(nèi)外研究的上 肢康復(fù)設(shè)備缺少特定的上肢功能康復(fù)評(píng)定器械，研制的具有評(píng)定訓(xùn)練功能的上肢機(jī)器人居 多，且其結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜和龐大，選用的上肢傳感器評(píng)估存在誤差大的缺陷，檢測(cè)對(duì)象單一， 因此臨床上應(yīng)用較少，還需有待進(jìn)一步研究。
[0004] 為滿足當(dāng)前對(duì)此類康復(fù)評(píng)定器械的需求，需要設(shè)計(jì)一種采用統(tǒng)一規(guī)范的康復(fù)評(píng)定 標(biāo)準(zhǔn)的上肢康復(fù)功能評(píng)定器械，這樣使得醫(yī)生可對(duì)于患者上肢功能康復(fù)評(píng)定的結(jié)果在多個(gè) 不同地區(qū)使用不同上肢評(píng)估器械的站點(diǎn)間進(jìn)行交流研討。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的，就是為了提供一種上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：一種上肢功能評(píng)定測(cè)試裝 置，包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳感器、藍(lán)牙發(fā)送模塊、微處理器、電源管理模塊和 上位機(jī)；三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀傳感器用于佩戴于人體上肢，其輸出端口分別連 接微處理器的輸入10 口，微處理器的輸出10 口連接藍(lán)牙發(fā)送模塊的輸入端，藍(lán)牙發(fā)送模塊 與上位機(jī)無線通信相連；電源管理模塊與各用電元件電連接。
[0007] 所述的三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器采用MPU6050六軸運(yùn)動(dòng)處理模塊， 且采用I2C實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)之間的通信；三軸加速度傳感器測(cè)量范圍為±16g，三軸陀螺儀傳 感器測(cè)量范圍為±2000° /秒。
[0008] 所述的藍(lán)牙發(fā)送模塊選用BC04-B主從一體模塊。
[0009] 所述的微處理器選用MSP430單片機(jī)。
[0010] 本實(shí)用新型的上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：
[0011] 1.采用三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器結(jié)合使用，對(duì)其輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行融合 算法，使得檢測(cè)精度高，可靠性強(qiáng)。
[0012] 2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便攜帶，易于脫卸佩戴，并采用藍(lán)牙協(xié)議，能無線收發(fā)數(shù)據(jù)，消除引 出電源線和信號(hào)線的帶來操作不便困難的問題。
[0013] 3.選用msp430單片機(jī)作為微處理器，具有低功耗，性價(jià)比高等優(yōu)勢(shì)。
[0014] 4.上位機(jī)上肢評(píng)定軟件可對(duì)接受到的信號(hào)值進(jìn)行存數(shù)，分析，并可視化顯示人體 上肢康復(fù)動(dòng)作狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本實(shí)用新型上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置的基本結(jié)構(gòu)框圖；
[0016] 圖2是本實(shí)用新型傳感器I2C通信電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 參見圖1，本實(shí)用新型的上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置，包括三軸加速度傳感器1、三軸 陀螺儀傳感器2、藍(lán)牙發(fā)送模塊3,微處理器4,電源管理模塊5和上位機(jī)6。
[0018] 三軸加速度傳感器1和三軸陀螺儀傳感器2用于佩戴于人體上肢，其輸出端口分 別連接微處理器4的輸入10 口，微處理器4的輸出10 口連接藍(lán)牙發(fā)送模塊3的輸入端，藍(lán) 牙發(fā)送模塊3與上位機(jī)6無線通信相連；電源管理模塊5與各用電元件電連接。
[0019] 本實(shí)用新型中的三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器采用MPU6050六軸運(yùn)動(dòng) 處理模塊，且采用I2C實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)之間的通信；三軸加速度傳感器測(cè)量范圍為±16g，三 軸陀螺儀傳感器測(cè)量范圍為± 2000 ° /秒。
[0020] 本實(shí)用新型中的藍(lán)牙發(fā)送模塊選用BC04-B主從一體模塊。
[0021] 本實(shí)用新型中的微處理器選用MSP430單片機(jī)。
[0022] 參照?qǐng)D2,本實(shí)用新型中的三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器采用MPU6050 六軸運(yùn)動(dòng)處理模塊，它集成MEMS加速度計(jì)，MEMS陀螺儀，且用I2C實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)之間的通 信。MPU6050六軸運(yùn)動(dòng)處理模塊的SCL與SDA引腳與微處理器的兩個(gè)10 口相連，微處理器 從傳感器讀取數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)經(jīng)BC04-B藍(lán)牙發(fā)送模塊傳輸至上位機(jī)。
[0023] 本實(shí)用新型的工作原理是，三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀傳感器佩戴于人體上 肢，通過藍(lán)牙發(fā)送模塊將三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器采集到的xyz三軸的數(shù)據(jù) 無線傳輸至上位機(jī)。上位機(jī)將接受到的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行融合算法處理，從而計(jì)算出對(duì)上肢康 復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中手臂參數(shù)，對(duì)其運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。加速度傳感器與陀螺儀傳感器相結(jié)合能 提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，可靠性。上位機(jī)對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)分析并以通俗易懂可視化 效果消失人體上肢康復(fù)動(dòng)作狀態(tài)，以達(dá)到良好的康復(fù)評(píng)定效果。
【權(quán)利要求】
1. 一種上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置，其特征在于：包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳 感器、藍(lán)牙發(fā)送模塊、微處理器、電源管理模塊和上位機(jī)；三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀 傳感器用于佩戴于人體上肢，其輸出端口分別連接微處理器的輸入10 口，微處理器的輸出 10 口連接藍(lán)牙發(fā)送模塊的輸入端，藍(lán)牙發(fā)送模塊與上位機(jī)無線通信相連；電源管理模塊與 各用電元件電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述的三軸加速度傳感 器與三軸陀螺儀傳感器采用MPU6050六軸運(yùn)動(dòng)處理模塊，且采用I2C實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)之間的 通信；三軸加速度傳感器測(cè)量范圍為±16g，三軸陀螺儀傳感器測(cè)量范圍為±2000° /秒。
3. 如權(quán)利要求1所述的上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述的藍(lán)牙發(fā)送模塊選 用BC04-B主從一體模塊。
4. 如權(quán)利要求1所述的上肢功能評(píng)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述的微處理器選用 MSP430單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】A61B5/11GK203873760SQ201420187724
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】李鵬, 李建彬, 徐秀林, 賈杰 申請(qǐng)人:上海邁動(dòng)醫(yī)療器械有限公司