计算机康复评定系统的设计与开发进展

付腾飞，白跃宏上海交通大学附属第六人民医院康复医学科，上海市，200233

计算机康复评定系统的设计与开发进展

【作 者】付腾飞，白跃宏上海交通大学附属第六人民医院康复医学科，上海市，200233

综述了计算机康复评定系统的设计开发进展和面临的挑战，并对计算机康复评定系统的发展方向进行了展望。

康复；计算机；评定系统

0 引言

随着信息化产业的快速发展，计算机技术已经渗入到康复医学的各个领域。康复评定作为康复医学的重要组成部分，计算机技术在其中的应用大大提高了评定的效率和准确性。近年来，相关学者设计与开发了大量有关康复评定的计算机系统，现将这方面的情况综述如下。

1 基于编程技术的设计与开发

编程技术是借助计算机来达到某一目的或解决某个问题。在康复评定系统的设计与开发中，编程技术的应用，不仅解决了康复评定过程中手工记录的繁琐，而且大大提高了康复评定的效率。神经康复评定的传统方式效率不高，与患者交流医师的言谈举止、测量量表的样式以及提问方式方法都可能影响评定的结果，纸质问卷还会造成很多打印耗材方面的开销。邓强庭[1]使用.NET开发平台和C#语言开发的基于神经康复评定量表的计算机辅助康复评定系统实现了康复评定的无纸化和评分计算的自动化。脑损伤后神经学功能的量化评估在西方国家已普遍应用[2-4]，它对各种脑损伤的临床治疗、疗效评估、功能康复、生活指导以及社会家庭康复方面具有明显的促进作用，为了对脑损伤急性期的严重程度、脑损伤后残疾程度、脑损伤后运动功能和脑损伤后心理状况进行评估，曹琅琳等[5]采用Foxpro8.0(VFP8.0)编程语言，编制了“脑损伤后功能状况评分工具集”软件，使脑损伤的严重程度和预后评估更加数字化和智能化。神经康复功能评定包括意识障碍评定、认知功能评定、言语功能评定、运动功能评定、平衡和协调功能评定、关节活动度评定、感觉功能评定、日常生活能力评定、社会功能评定以及残疾评定十个评定部分，每个部分均包含数量不等的评定量表，不仅种类繁多数量大，而且大多散见于康复医学、神经病学、神经心理学、神经外科学及骨科学的各种期刊书籍之中，造成应用上的困难。沈敏海等[6]以Visual Foxpro 6.0为编程语言所开发的神经康复功能评定系统3.0版软件，将目前国内外51种神经康复评定量表进行分类和汇总，投入临床及科研应用取得了良好效果。康复治疗记录是以书面的形式记录患者所接受的康复评定与治疗服务及提供这些服务的原因[7]，其中SOAP(subjective，objective，assessment，plan)是公认的常用模式[8-9]，李奎等[10]以word形式将主观、客观、评估、计划等内容输入计算机，然后再进行选项，开发出基于SOAP格式的康复治疗记录软件，该软件为临床一线工作的康复工作者提供省时、高效的记录工具，打破传统的以来源为导向的治疗记录，确立以问题为导向的治疗记录新模式[11]。

2 基于数据库技术的设计与开发

数据库技术在康复评定中的应用侧重于康复评定资料数据库的建立，为康复医疗、教学和科研积累数据，便于对大量信息进行统计分析和查询。多年来，在脑卒中康复研究中，数据和信息的处理都是采用人工方法来进行的，由于人工方法无法对数量巨大的数据和信息进行处理，为了提高脑卒中康复诊疗工作的治疗和效率、促进脑卒中康复评定和治疗的规范化及医疗资源的最大化共享，王雷[12]以Delphi 7.0作为开发平台，以Microsoft Office Access 2003作为数据库开发工具，设计开发了脑卒中康复评定数据库系统，康复医生通过此系统可以快速完成患者基本信息、评定结果以及康复治疗计划的录入、查询、修改等工作。王凯等[13]采用Access数据库管理系统软件，设计开发的脑卒中康复评定资料数据库系统，采用模块化功能设计，在一定程度上促进了脑卒中康复的有效开展。康复管理系统便于回顾病人的历史治疗记录，确保治疗的延续性和溯源性，实现康复医疗流程的信息化和康复医疗病例的电子化。廖琳等[14]设计的康复治疗管理系统使医嘱下达、计划任务获取、康复治疗、康复评定、信息反馈、病历书写等环节实现全程数字化管理，节省了治疗师书写治疗记录和病历的时间。言语功能评定系统的设计与开发的难点在于其评定内容和形式异常复杂，很难抽象出统一并且便于计算机管理的数据格式。秦冰等[15]设计开发的失语症计算机评定系统，采用Microsoft Access 2000作为后台数据库，将西方失语症成套测验检查的录音提问和反馈用多媒体计算机进行语音播放与录制[16]，研制成相应的计算机软件，通过此系统减少了治疗师的工作量，有利于开展深层次的研究与交流。

3 基于康复机器人技术的设计与开发

近年来，康复器械的机械本体技术向着智能化、集成化及微型化方向发展[17]，基于此技术设计开发出的康复系统不仅具有强大的康复功能，而且其人性化和实用化程度也进一步提高。Hesse S等[18]设计开发的Bi-Manu-Track康复系统，不仅能进行双侧肢体的康复训练，而且允许肢体进行被动、主动及助动训练，Hesse S和他的团队证实了这个康复系统能够有效地减少中风病人的痉挛程度，并且增加运动控制能力。Zhao L等[19]结合发光二极管、单片机及串行通信技术，设计开发的腕关节康复评定系统，专门针对腕关节的功能障碍，利用计算机获取腕关节康复治疗前后的关节活动度照片，加以前后对比，得出康复治疗前后腕关节活动度的微小变化，从而判断康复治疗效果。由于脑卒中患者常伴有高血压、心脏病等疾病，需要在其体重减负的情况下进行训练，徐秀林等[20]设计了一台减重式多态康复训练评定系统，能通过特殊训练床实现减重，通过计算机控制下的驱动装置实现减重状态下下肢的主动屈伸和被动屈伸，并能对足底压力、运动及静态平衡参数进行测试和统计分析。日常生活活动能力对患者日常的生活具有不可忽视的重要意义，Johnson MJ等[21]设计开发的ADLER康复系统结合3D技术，不仅能对患者的日常生活行动能力进行评估和训练，还能评估重力对上肢软瘫的肌肉的协同效应的影响。家庭康复作为康复训练中的重要环节，对于患者功能独立性的获得具有重大的意义。Durfee W等[22]设计与开发的脑卒中家庭康复系统，包括两套生物反馈运动训练系统，分别用于上肢与下肢的康复训练。该系统由电位联合传感器、智能箱接口和一个便携式电脑组成，通过与互联网的连接，允许患者跟治疗师定期进行视频会议，反馈康复效果，实时指导康复训练。

4 基于虚拟现实技术的设计与开发

虚拟现实技术是利用计算机生成一种模拟环境(如飞机驾驶舱等)，通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。虚拟现实环境可以使人处于计算机实时产生的三维环境中，并且可以与多种刺激下的虚拟环境进行交互，这就为康复科医师提供了一种可控制刺激的环境进行认知障碍的评定和治疗，并在治疗过程中实时测量和监控[23]。不同原因引起的认知功能障碍严重影响了患者的日常生活，虚拟现实技术在认知障碍患者的康复评定和治疗方面表现出非常好的前景[24-25]，Ku等[26]利用虚拟现实系统对脑创伤患者的思维认知能力进行评估和治疗。虚拟现实系统评估与传统的威斯康星卡片分类测试和统计参数图方法的效果相同。对于学习障碍，Lannen等[27]用虚拟环境进行评估和治疗，受试者的体感、知觉等均通过观察和常规方法进行评估，结果显示学习障碍可通过虚拟现实系统加以控制和训练。

5 结论与展望

在康复评定与治疗中应用计算机技术是近年来研究较多的领域[28]，从以上学者的研究设计中不难发现，把计算机技术和康复评定结合起来，大都可以提高康复诊疗的效率，方便康复评定结果的储存和查询。对于康复机器人技术和虚拟现实技术的利用，国内相对较少，大部分研究与设计均集中在国外。然而，大部分康复评定系统只是侧重于评定或者资料的保存，把康复评定与康复治疗结合起来，利用康复评定结果智能化输出针对性治疗方案的康复评定系统鲜有耳闻。另外，已有的康复评定系统普遍存在缺少指导性的多媒体资料以及统计分析功能弱小等问题。康复评定是为了制定有效的康复治疗计划，计算机康复评定系统的开发涉及到医学、工程学、计算机等多学科的交叉与融合，因此聚合具有不同学术背景的研究者共同设计开发出一套软硬件结合、集康复评定与康复治疗为一体的康复评定系统将是我们今后努力的方向，积极引入3D技术、虚拟现实技术以及远程网络技术将是未来计算机康复系统的发展方向。

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Design & Development Progress of the Computer Rehabilitation Evaluation System

【 Writers 】Fu Tengfei, Bai Yuehong Department of Rehabilitation Medicine, the 6th People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, 200233

rehabilitation, computer, evaluation system

R247.9

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2013.06.016

1671-7104(2013)06-0441-03

2013-04-10

付腾飞，硕士研究生，E-mail: lingtuisi@163.com

白跃宏，教授，博士生导师，E-mail: aibyhw@126.com

【 Abstract 】This review paper presents the current design & development progress and challenges of computer rehabilitation evaluation system.