基于气压驱动与感知的手部柔韧性评估方法研究

摘要

目的 开发一款基于气压驱动与感知的手部柔韧性评估系统并验证其准确性与可靠性，为解决手部柔韧性评估难题及制订手部康复训练方案提供科学依据。方法 搭建由气动执行模块、电路板模块、数据反馈模块和人机交互模块组成的评估系统，以气压作为量化指标进行手部柔韧性评估。依据不同程度手功能障碍患者的数据采集需求，设计轻度、适度、中度、重度4种强度的阻抗评估模式，通过充、放气使软体驱动器产生单侧弯曲或舒张。使用者多次弯曲手指，与评估系统产生对抗效果，过程中实时记录软体驱动器内部气压数值，为评估手部柔韧性提供数据，结合Brunnstrom手部功能分期量表和总主动活动度（TAM）评估法，实现手部柔韧性的量化评估。记录健康受试者的测试数据并将其作为模板，采集8例手功能障碍患者的气压数据进行手部柔韧性评估，并与康复中心3位主治医师的评估结果进行对比，以验证系统在手部柔韧性评估方面的准确性。结果 健康受试者进行手指集团阻抗屈曲测试时，气压变化量的平均值保持在10 kPa左右，10组重复性试验中，轻度、适度、中度、重度4种强度测试结果的标准差分别为0.375、0.280、0.394和0.320；进行集团阻抗伸展测试时，气压变化量平均值保持在6 kPa左右，10组重复性试验中，4种强度测试结果的标准差分别为0.404、0.261、0.220和0.131。患者1与患者2依据Brunnstrom评定量表判定其手指恢复期分别处于Ⅰ期、Ⅱ期；患者3与患者4气压改变量为1 kPa左右，患者3的手指柔韧性优于患者4；患者5～8依据TAM评定法进行评级，可判断患者8手部柔韧性为良，其他为差。结论 基于气压驱动与感知的手部柔韧性评估系统评估手部柔韧性具有高度的准确性和可靠性，可辅助康复医师对手部柔韧性进行定量评估。

关键词

手功能 / 柔韧性 / 气压驱动 / 感知 / 评估系统