基于生物力学的坐姿运动康复管理系统研发与应用

目的针对脊髓损伤患者坐姿康复训练场景,基于生物力学原理与技术,开发具备体征检测、平衡评估与压疮预警功能的智能康复监测管理系统,有助于实现非医疗环境下安全有效的坐姿康复运动。方法通过采集轮椅太极拳运动学数据,开发非接触式轮椅太极拳智能评估系统;开发监测心率和呼吸传感器,实现坐姿生命体征、平衡能力和运动能耗监测;开发多维传感器监测臀部压力和摩擦力,结合患者个体特征实现压疮风险智能预警;在医疗机构、社区和家庭中集成应用,对智能系统进行评价和优化。结果开发形成非接触式轮椅太极拳智能评估系统,实现便捷的轮椅太极拳动作实时评估,提供康复运动指导;结合生命体征、坐姿平衡、运动能耗三方面,形成智能健康监测系统,为康复运动训练提供安全保障;阐明臀部压疮生物力学机制,研发多维力传感器,配合机器学习方法实现压疮预警,与健康监测系统形成互补;完成验证后在坐姿运动中应用。结论在系统研发过程中,力学技术在柔性传感器研发、康复动作评估和平衡、能耗、压疮风险预警方面起到核心作用,进一步丰富了人体运动康复的“支撑-驱动”理论。