word版可編輯-畢業(yè)設(shè)計(jì)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院精心整理doc-在線(xiàn)瀏覽
2024-08-25 12:31本頁(yè)面
【正文】 荷進(jìn)行判定。比如用心率來(lái)評(píng)估運(yùn)動(dòng)負(fù)荷或評(píng)價(jià)疲勞可能有一些誤判，因?yàn)槌\(yùn)動(dòng)以外，如環(huán)境溫度、濕度和情緒變化都會(huì)影響到心率[1]；通過(guò)雙標(biāo)水法計(jì)算呼吸商，以此得到人體能量消耗，這種方法測(cè)量精確，但需要專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)質(zhì)譜儀分析同位素含量，成本極高，不適合普通人群的日常使用[2]；紅外光譜技術(shù)的引入使得肌氧血氧參數(shù)能無(wú)創(chuàng)測(cè)得，但這兩種參數(shù)常用于多用于疲勞評(píng)價(jià)，難以用于運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的定量估計(jì)和過(guò)程分析。基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的方法一般是利用外部機(jī)械電子裝置得到步態(tài)、加速度等信息來(lái)測(cè)量人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。其評(píng)估原理是加速度計(jì)以計(jì)數(shù)、體重、佩戴的位置、去脂肪體重、年齡、性別等變量，推斷出一個(gè)合適的回歸方程來(lái)預(yù)測(cè)活動(dòng)的能量消耗。因此針對(duì)不同的活動(dòng)、不同人群，要選用不同的加速度計(jì)和不同的能效消耗估計(jì)模型[3]，這決定了加速度計(jì)有較大的個(gè)體性，若推廣到普通人群有則一定的局限性。目前的步態(tài)分析通常需要使用三維運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)，如NDI、Vicon等公司所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，其基本原理是通過(guò)在人體不同部位設(shè)置紅外、熒光、電磁等標(biāo)志點(diǎn)，然后通過(guò)特定的接受系統(tǒng)不斷捕獲這些標(biāo)志點(diǎn)的位置，從而對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中人體各部位的位移進(jìn)行描述。但是，這些三維運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)價(jià)格一般都在20萬(wàn)美元以上，而且其可測(cè)量的范圍一般都在10米以?xún)?nèi)，因此只能局限于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做研究用，無(wú)法應(yīng)用于一般人群連續(xù)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)功能健康狀態(tài)。計(jì)步器即單純的人體行走步數(shù)累加，參照使用者的體重、步幅參數(shù)便能計(jì)算出運(yùn)動(dòng)的能量消耗。足底壓力分布是測(cè)量人體足底壓力和壓強(qiáng)分布，可揭示步態(tài)的運(yùn)動(dòng)性特性和動(dòng)力性特征，反應(yīng)人體的運(yùn)動(dòng)模式及強(qiáng)烈程度。為了能在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)足底壓力進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，許多研究者進(jìn)行了不懈的努力。1994年，Hausdorff[5]等研制了一種裝有2個(gè)力傳感器（分別在趾骨和指骨之間，以及足后跟部位）的特殊鞋墊，主要用來(lái)測(cè)試足部的著地和登離情況，從而對(duì)步態(tài)模式進(jìn)行識(shí)別，利用這個(gè)系統(tǒng)，他們進(jìn)行了預(yù)測(cè)幼兒步態(tài)發(fā)育和老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)的研究，但該系統(tǒng)由于傳感器太少，因此只能對(duì)有限的一些不正常步態(tài)種類(lèi)進(jìn)行識(shí)別。為了能在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)足的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，近年來(lái)，一些研究者也開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的裝置，2002年P(guān)appas[7]年將位移和加速度傳感器嵌入到鞋和鞋墊，以便對(duì)足的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)的嘗試，并聲稱(chēng)該裝置的測(cè)量結(jié)果可以與實(shí)驗(yàn)室中基于三維運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。目前，一些公司如Rsscan、Tekscan、Noval等，也已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了商業(yè)化的鞋墊式足底壓力測(cè)量系統(tǒng)，能以直觀、
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