智能系统在医疗中应用

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1、1智能系统的应用随着科学技术的发展，各学科之间正在相互渗透和促进，控制领域的研究范围已经不仅仅局限于工业过程控制、航空航天技术等自动化发展领域，而是扩展到广阔的应用领域，其中运用控制领域的理论知识与技术手段，实现智能医疗诊断系统，完成准确的医学诊断，也是控制方向研究的一个分支。智能医疗诊断系统的研究是涉及信息处理技术、人工智能、医学诊断等多学科领域的综合性研究。其研究目的是实现医疗诊断仪器的自动化，以定量、形象的方式提供人体的各种相关信息，并且能够得出较为准确的诊断结果。医疗诊断智能化是人工智能的一部分，即用现代化的技

2、术和手段放大人类的感知能力，模拟人类的判断和推理能力。可见，智能诊断系统能够扩大医生的诊断能力，提高诊断效率，成为医疗诊断的重要辅助工具。2研究问题的描述2.1问题研究的背景随着社会各方面的的发展，人类肢体残障的发病率也逐年升高。然而，偏瘫、脑瘫和事故等造成的人肢体运动障碍，严重影响患者的生活质量，给社会和家庭带来沉重负担。肢残是指人的四肢残疾或四肢、躯干麻痹、畸形，导致人体运动系统不同程度的功能丧失或功能障碍。但是，康复医学专家指出，60%左右的肢体残疾患者可以通过系统的康复治疗和功能锻炼减轻或避免肢体残障，恢复生活

3、自理能力甚至工作能力，来达到提高生活质量的目的。所以，为了避免肢体残障，做好后期家庭康复是必不可少的。在肢体残障患者的康复中，采用活动分析法将其某一活动分解成若干个动作成分，对存在的问题进行仔细研究比较，并给以针对性的训练加以纠正是康复治疗中发现问题、解决问题所采取的重要手段。于是辅助患者实施功能康复训练的智能系统研究引起了人们的极大兴趣。2.2研究的方向随着肢体残障人数的增加，智能康复系统已经成为研究热点。为了使患者恢复正常的运动功能，其行动需要不断的被监控和校正。基于人体运动跟踪的智能康复系统是近年来计算机视觉领域

4、和临床医学领域广受关注的一个研究热点，其目的是准确地跟踪肢体残障患者的动作并迅速识别和校正其错误动作来辅助患者进行康复训练，以获得最大的功能恢复可能性从而使患者恢复生活自理能力甚至工作能力，来达到提高生活质量的目的。所以，人体运动跟踪是智能康复系统研究中的关键技术。因而研究人体运动跟踪技术具有重要的理论意义和潜在的应用价值。肢体残障患者的功能康复训练，并非随意乱练，必须在专业医生或治疗师的帮助和指导下进行科学的训练，否则会造成关节脱位或肢体损伤。因此，患者家属应该在医生和护士的指导下对病人进行康复训练时留心多看一看，学

5、一些康复训练的手法，也可读一些有关康复的科普书籍，以达到帮助病人康复的目的。这样做会给家属和医师都带来一定的负担。因此，开发一种“家居智能康复系统”来辅助患者进行功能康复训练是非常必要的。3人体运动跟踪3.1人体运动跟踪的介绍人体运动跟踪是指通过各类跟踪技术来获得人体的运动学数据，如各关键点的运动轨迹和关节角的角度等，可以为人体运动分析提供数据来源。人体运动跟踪在很多领域有着广泛的应用，在影视业中常用于电影、动画的制作，在体育科研中用于运动员运动能力的分析，在医学领域中医生借助人体运动跟踪进行医疗诊断。此外，人体运动跟

6、踪还广泛用于监视、基于内容的视频存储和检索、感知用户界面、视频会议等。鉴于此，人体运动跟踪在近些年来越来越多地得到相关领域研究者的关注。在临床医学领域的研究中，常常需要获取患者准确的运动姿态，以辅助患者进行康复训练。人体运动跟踪可以实时捕捉和记录人体真实的三维（或二维）运动数据，为临床医学中的定量研究和实时交互提供了有效的解决方法。人体运动跟踪属于计算机视觉的内容，但是其本身又是以数字图像处理为基础，内容涉及数字图像处理、模式识别、计算机视觉、人工智能等诸多领域和学科。作为一个跨多学科的研究课题，其本身就存在很大的挑战

7、性，同时由于计算机视觉领域远还没有达到成熟，而且还需要直接面对复杂的外界环境，这些都给人体运动跟踪的研究带来了许多挑战，这也是我们要进行这方面内容研究的原因。3.2人体运动跟踪在医学的应用人体运动跟踪技术是临床医学和计算机视觉领域的研究热点。它是从图像序列中提取并描述人体轮廓的运动，然后进行跟踪，更高级的处理是对人的行为进行识别和理解。在临床医学方面，利用视频图像对肢体残障患者的运动康复过程进行自动的识别与跟踪，并借助计算机对患者的动作进行分析，将对患者的病症诊断和康复情况的评定起到很好的辅助作用。其操作简单，专家通过

8、得到的患者的运动数据来指导患者进行康复训练，而不需要面对面的辅导，肢体残障患者自己就可以进行正确的训练操，减轻患者的家人护理负担，能使患者足不出户，得到及时有效的康复训练；节省了大量的人力物力。因而研究人体运动跟踪技术具有重要的理论意义和潜在的应用价值。4跟踪方法在肢体残障患者的康复过程中，分析患者的动作行为是临床医学家和生物研究