THIẾ T K Ế H Ệ TH Ố NG THEO DÕI, GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH LUY Ệ N T Ậ P CHO NGƯỜ I PH Ụ C H Ồ I CH ỨC NĂNG CHÂN - Full 10 điểm

i L Ờ I C ẢM ƠN L ờ i đầ u tiên, cho em xin g ử i l ờ i c ảm ơn sâu sắc đế n th ầ y giáo PGS TS Phùng Trung Nghĩa đã tận tình hướ ng d ẫ n, ch ỉ b ả o, cung c ấ p các tài li ệ u c ầ n thi ế t, giúp đỡ và động viên để em có th ể hoàn thành đồ án này Em xin g ử i l ờ i c ảm ơn chân thành tớ i các th ầ y cô trong khoa Công ngh ệ Điệ n t ử - Truy ền thông nói riêng và Trường Đạ i h ọ c Công ngh ệ Thông tin và Truy ền thông nói chung đã tậ n tình gi ả ng d ạy, giúp đỡ và truy ền đạ t nh ữ ng ki ế n th ứ c quý báu cho em trong su ố t th ờ i gian em h ọ c t ậ p và rèn luy ệ n t ại trườ ng Và cu ố i cùng, em xin g ử i l ờ i c ảm ơn chân thành đến gia đình, ngườ i thân và t ấ t c ả các b ạn bè, đặ c bi ệ t là các b ạ n trong l ớp ĐTYT -K14A, nh ững người đã hỗ tr ợ , chia s ẻ, độ ng viên tinh th ầ n cho em trong su ố t quá trình h ọ c t ậ p và th ự c hi ện đồ án này Em xin chân thành c ảm ơn! Thái Nguyên, tháng 05 năm 2020 Sinh viên th ự c hi ệ n Vũ Hồ ng Nhung ii L ỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan về n ộ i dung c ủa đồ án t ố t nghi ệ p “ Thi ế t k ế h ệ th ố ng theo dõi, giám sát quá trình luy ệ n t ập cho ngườ i ph ụ c h ồ i ch ức năng chân ” là do em t ự tìm hi ể u, nghiên c ứu dướ i s ự hướ ng d ẫ n c ủ a th ầ y giáo PGS TS Phùng Trung Nghĩa , khoa Công ngh ệ Điệ n t ử - Truy ề n Thông, trường Đạ i h ọ c Công ngh ệ Thông tin và Truy ề n thông Thái Nguyên M ọ i trích d ẫ n và tài li ệ u mà em tham kh ảo đề u đượ c ghi rõ ngu ồ n g ố c Em xin cam đoan toàn bộ n ội dung đồ án t ố t nghi ệ p này là do em t ự tìm hi ể u, nghiên c ứ u thi ế t k ế dướ i d ự hướ ng d ẫ n c ủa giáo viên hướ ng d ẫ n N ội dung đồ án t ố t nghi ệ p không sao chép và vi ph ạ m b ả n quy ể n t ừ b ấ t kì công trình nghiên c ứ u nào Thái Nguyên, tháng 05 năm 2020 Sinh viên th ự c hi ệ n Vũ Hồ ng Nhung iii M Ụ C L Ụ C L Ờ I C ẢM ƠN i L ỜI CAM ĐOAN ii M Ụ C L Ụ C iii DANH M Ụ C B Ả NG BI Ể U, HÌNH V Ẽ v DANH M Ụ C CÁC T Ừ VI Ế T T Ắ T vii PH Ầ N M Ở ĐẦ U 1 Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUY Ế T 5 1 1 Tìm hi ể u b ệ nh lý v ề chân và v ậ t lý tr ị li ệ u cho b ệ nh nhân 5 1 1 1 Các b ệ nh lý ảnh hưởng đế n chân 5 1 1 2 Kh ả o sát k ế t qu ả b ệnh nhân sau đã vậ t lý tr ị li ệ u ph ụ c h ồ i ch ức năng 7 1 2 Nh ững phương pháp phụ c h ồ i ch ức năng chân hiệ n nay 8 1 3 T ổ ng quan v ề truy ề n thông qua Internet và xây d ự ng Web S erver 13 1 3 1 L ị ch s ử World Wide Web 13 1 3 2 Web Server 13 1 3 3 Ngôn ng ữ l ậ p trình PHP 15 1 3 4 H ệ qu ả n tr ị cơ sở d ữ li ệ u MySQL 21 1 3 5 Gi ớ i thi ệ u chung v ề Bootstrap Framework 24 Chương 2 PHÂN TÍCH, THI Ế T K Ế H Ệ TH Ố NG THEO DÕI, GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH LUY Ệ N T ẬP CHO NGƯỜ I PH Ụ C H Ồ I CH ỨC NĂNG CHÂN 27 2 1 Yêu c ầ u h ệ th ố ng 27 2 1 1 Mô t ả ho ạt độ ng c ủ a h ệ th ố ng 27 2 1 2 Yêu c ầ u c ủ a h ệ th ố ng 28 2 2 Thi ế t k ế h ệ th ố ng 29 2 2 1 Thi ế t k ế giao di ệ n ph ầ n m ề m h ệ th ố ng 29 2 2 2 Thi ế t k ế ph ầ n c ứ ng 32 2 2 3 Linh ki ệ n s ử d ụ ng trong s ả n ph ẩ m 37 Chương 3 XÂY D Ự NG VÀ HOÀN THI Ệ N H Ệ TH Ố NG THEO DÕI, GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH LUY Ệ N T ẬP CHO NGƯỜ I PH Ụ C H Ồ I CH ỨC NĂNG CHÂN 45 3 1 K ế t qu ả xây d ự ng h ệ th ố ng 45 iv 3 2 Đánh giá sai số và h ạ n ch ế sai s ố 49 3 3 Đánh giá ưu, nhược điể m h ệ th ố ng 50 3 4 Hướ ng d ẫ n s ử d ụ ng s ả n ph ẩ m 51 T Ổ NG K Ế T 53 TÀI LI Ệ U THAM KH Ả O 55 PH Ụ L Ụ C 56 NH Ậ N XÉT C Ủ A GIÁO VIÊN HƯỚ NG D Ẫ N 67 v DANH M Ụ C HÌNH Ả NH Hình 1 Pneumex PneuBack giúp b ệnh nhân nhanh chóng phục hồi chức năng 1 Hình 1 1 Hình ả nh v ề ch ứng teo cơ 6 Hình 1 2 B ệ nh nhân ph ụ c h ồ i ch ức năng chân 10 Hình 1 3 Ph ầ n m ề m Bootstrap 25 Hình 2 1 Mô hình ho ạt độ ng c ủ a thi ế t b ị 27 Hình 2 2 Lưu đồ thu ật toán điề u khi ể n h ệ th ố ng 29 Hình 2 3 Lưu đồ thu ậ t toán ch ế độ luy ệ n t ậ p 30 Hình 2 4 Giao di ệ n Web thi ế t k ế 31 Hình 2 5 Sơ đồ kh ố i h ệ th ố ng 32 Hình 2 6 Sơ đồ k ế t n ố i h ệ th ố ng 33 Hình 2 7 Hình ả nh th ự c t ế c ủ a Chip ESP8266 34 Hình 2 8 Hình ả nh c ả m bi ế n tr ọ ng l ự c Loadcell 34 Hình 2 9 Sơ đồ k ế t n ố i c ủ a Loadcell 36 Hình 2 10 Sơ đồ chân IC HX771 36 Hình 2 11 Sơ đồ kh ố i ngu ồ n nuôi c ủ a h ệ th ố ng 37 Hình 2 13 Hình ảnh sơ đồ chân k ế t n ố i ESP8266 39 Hình 2 14 M ạ ch c ầu điệ n tr ở trong loadcel 40 Hình 3 1 Hình ả nh s ả n ph ẩ m ph ầ n c ứ ng 45 Hình 3 2 Hình ảnh khi đeo giầ y th ự c hi ệ n các bài t ậ p 46 Hình 3 3 Giao di ệ n web khi truy c ậ p 46 Hình 3 4 K ế t qu ả th ự c nghi ệ m 48 Hình 3 5 Hình ả nh k ế t qu ả đo được lượ ng calories 48 Hình 3 6 Hình ả nh k ế t qu ả th ử nghi ệ m 48 Hình 3 7 C ầ u phân áp bên trong NodeMCU 50 Hình 3 8 Giao di ệ n chính c ủ a Website 51 Hình 3 9 Ch ế độ tính lượ ng calories tiêu th ụ 52 vi DANH M Ụ C B Ả NG BI Ể U B ả ng 1 Ki ế n th ứ c v ề các phương pháp PHCN của đối tượ ng nghiên c ứ u 7 B ảng 2 Đặc điể m v ề tu ố i và gi ớ i c ủa đối tượ ng nghiên c ứ u 7 B ả ng 3 T ỷ l ệ b ệnh nhân được điề u tr ị ph ụ c h ồ i ch ức năng 8 B ả ng 4 Thông s ố kĩ thuậ t c ủ a Loadcell 35 B ả ng 5 B ả ng màu chân c ủ a loadcell 43 B ả ng 6 B ả ng mô t ả ch ức năng chân IC HX711 44 vii DANH M Ụ C CÁC T Ừ VI Ế T T Ắ T T ừ vi ế t t ắ t Ti ế ng Anh Ti ế ng Vi ệ t ADC Analog to Digital B ộ chuy ể n đ ổ i tươ ng t ự sang s ố DSP Digital Signal Processing X ử lý tín hi ệ u s ố DMA Direct Memory Acess Kênh truy c ậ p b ộ nh ớ ISO International Organization for Standardization T ổ ch ứ c tiêu chu ẩ n hoá qu ố c t ế SPI Serial Peripheral Interface Giao th ứ c truy ề n thông SP UART Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter Truy ề n thông n ố i ti ế p không đ ồ ng b ộ USB Universal Serial Bus Chu ẩ n k ế t n ố i USB WIFI Wireless FIdelity M ạ ng không dây 1 PH Ầ N M Ở ĐẦ U I Tình hình nghiên c ứu trong và ngoài nướ c Trong nướ c Hi ệ n nay, ở Vi ệ t Nam vi ệc điề u tr ị và ph ụ c h ồ i ch ức năng chân ch ủ y ế u nh ắ m đế n ki ể m soát t ố t các tri ệ u ch ứ ng, làm ch ậ m ti ế n tri ể n c ủ a b ệ nh và ph ụ c h ồ i ch ứ c năng cho ngườ i b ệnh Nhưng trên thự c t ế các thi ế t b ị dùng để theo dõi, giám sát quá trình luy ệ n t ậ p ph ụ c h ồ i ch ức năng chân t ừ xa c ủ a b ệ nh nhân v ẫn chưa đượ c chú tr ọ ng nghiên c ứ u và phát tri ể n Ngoài nướ c Ở nướ c ngoài, v ớ i s ự phát tri ể n m ạ nh m ẽ trong khoa h ọc kĩ thuậ t Có r ấ t nhi ề u nước đã nghiên cứ u v ề các thi ế t b ị giúp điề u tr ị và ph ụ c h ồ i ch ức năng chân Điể n hình là tr ị li ệ u ph ụ c h ồ i ch ức năng Pneumex PneuBack vớ i h ệ th ố ng t ậ p luy ệ n không tr ọ ng l ực được phát minh bởi kỹ sư Gerry Cook – thu ộ c nhóm k ỹ sư phát tri ển Boeing 747, Hoa Kỳ V ớ i 4 lo ạ i máy gi ả m áp: Bàn gi ảm áp xung độ ng PneuVibro gi ảm áp trong tư thế nằm; gh ế t ậ p ph ụ c h ồi cơ bắp PneuBack Chair áp dụng cho tư thế ngồi; thiế t b ị phân tích và điề u ch ỉnh dáng đi Pneuweight Treadmill cho các động tác đi bộ ; thi ế t b ị rung PneuVibe Pro áp dụng cho tư thế đứ ng Hình 1 Pneumex PneuBack giúp b ệnh nhân nhanh chóng ph ục hồi ch ức năng II Lý do ch ọn đề tài Theo t ổ ch ứ c Y t ế th ế gi ớ i t ính đến năm 2015, Việ t Nam có trên 7 tri ệ u ngườ i khuy ế t t ậ t (chi ế m 7,8% dân s ố ) Các d ạ ng khuy ế t t ậ t có t ỷ l ệ cao nh ấ t liên 2 quan đế n v ận độ ng (27%), th ị giác (15%), nghe và nói (15%), tâm th ầ n và trí tu ệ (31%) Có nhi ề u y ế u t ố tác độ ng t ớ i tinh hình khuy ế t t ậ t ở nước ta, nhưng chủ y ế u v ẫ n là ảnh hưở ng b ởi thuơng tậ t, ch ất độ c da cam sau chi ế n tranh; h ậ u qu ả c ủ a các v ấn đề s ứ c kho ẻ công c ộ ng trong giai đoạ n phát tri ển như tai nạn thương tích, các b ệ nh không truy ề n nhi ễ m, s ứ c kh ỏ e tâm th ần… Độ bao ph ủ và ph ạ m vi c ủ a các d ị ch v ụ ph ụ c h ồ i ch ức năng trong nước đang nổ i lên, v ới 159 cơ sở ph ụ c h ồ i ch ứ c năng tạ i 52 t ỉ nh thành S ự s ẵ n có d ị ch v ụ ph ụ c h ồ i ch ức năng mà ngườ i dân có th ể ti ế p c ậ n v ớ i giá c ả ph ải chăng là điề u c ầ n thi ết để nhi ều người có điề u ki ệ n s ứ c kh ỏ e v ẫ n có cu ộ c s ống độ c l ậ p nh ấ t có th ể , tham gia vào ho ạt độ ng giáo d ụ c, có hi ệ u qu ả kinh t ế , và th ự c hi ệ n nh ững vai trò có ý nghĩa trong cuộ c s ố ng Ph ụ c h ồ i ch ức năng là biệ n pháp h ồ i ph ụ c l ạ i các ch ức năng bị gi ả m ho ặ c b ị m ấ t do ch ấn thương, tai nạn, độ t qu ỵ , b ại não gây ra Quá trình này thường đượ c th ự c hi ệ n song song v ớ i phòng và ch ữ a b ệ nh nh ằ m mang l ạ i k ế t qu ả ch ữ a tr ị cao nh ấ t, giúp ng ườ i b ệ nh mau chóng l ấ y l ạ i s ứ c kh ỏ e t ố t và có h ệ xương khớ p ch ắ c kh ỏ e Phương pháp Vậ t lý tr ị li ệ u – Ph ụ c h ồ i ch ức năng giúp ngườ i b ệ nh có th ể h ồ i ph ụ c l ạ i nh ữ ng t ổn thương – suy gi ả m ch ức năng vố n có c ủa cơ thể mà không c ầ n ph ả i s ử d ụ ng thu ốc hay tác độ ng dao kéo, không để l ạ i các di ch ứ ng sau này Quá trình h ồ i ph ụ c ch ức năng giúp cho các hoạt độ ng v ố n b ị c ả n tr ở, khó khăn do bệ nh t ậ t c ủ a b ệ nh nhân tr ở nên d ễ dàng hơn Nhờ v ậ y mà b ệ nh nhân sau khi h ồ i ph ụ c ch ức năng có thể vui chơi, họ c t ậ p, làm vi ệ c, hòa mình vào v ớ i c ộng đồ ng, giúp h ọ có thái độ tích c ực hơn vớ i cu ộ c s ố ng, t ừ đó, có thể thay đổ i cách nhìn nh ậ n c ủ a xã h ội đố i v ới ngườ i tàn t ậ t, khi ế m khuy ết Đó cũng chính là ý nghĩa nhân văn sâu sắ c c ủ a ngành h ồ i ph ụ c ch ức năng Mặ c dù còn khá m ớ i m ẻ nhưng các đơn vị Ph ụ c h ồ i ch ức năng tạ i Vi ệt Nam đã tiế p thu và s ử d ụ ng hi ệ u qu ả được các phương pháp trị li ệ u trên th ế gi ớ i giúp cho các b ệ nh nhân ph ụ c h ồ i ch ức năng Ngành k ỹ thu ậ t y sinh là m ộ t ngành m ớ i hi ệ n nay, n hưng đã lấp đầ y kho ả ng tr ố ng còn thi ế u gi ữ a các k ỹ thu ật máy móc và y dượ c h ọ c, nó là s ự k ế t h ợ p c ủ a các thi ế t k ế giúp gi ả i quy ế t các v ấn đề còn vướ n m ắ c v ề phương pháp và kỹ thu ậ t mà trước đây y họ c và sinh h ọc chưa thể ch ạm đế n K ỹ thu ậ t y sinh hi ện đang là mộ t lĩnh vực đa ngành, ứ ng d ụ ng k ỹ thu ậ t tiên ti ế n vào vi ệ c t ạo ra các phương pháp 3 nghiên c ứ u và thi ế t b ị công ngh ệ điệ n t ử ph ụ c v ụ cho s ứ c kh ỏe cũng như giúp hiể u bi ết sâu hơn về các ti ế n trình sinh h ọ c c ủa con ngườ i Xu ấ t phát t ừ k ế t qu ả nghiên c ứ u tình hình th ự c t ế v ề các b ệ nh lý v ề chân cũng như các phương pháp vậ t lý tr ị li ệ u ph ụ c h ồ i ch ức năng hiện nay, em đã nghiên cứ u, xây d ự ng “Thiế t k ế h ệ th ố ng theo dõi, giám sát quá trình luy ệ n t ập cho ngườ i ph ụ c h ồ i ch ức năng chân” v ớ i m ục đích hỗ tr ợ quá trình luy ệ n t ậ p ph ụ c h ồ i cho b ệ nh nhân, đồ ng th ờ i nâng cao hi ệ u qu ả khám, ch ữ a b ệ nh t ừ xa Do l ần đầ u làm quen tìm hi ể u th ự c hi ện đồ án cũng như thờ i gian tìm hi ể u th ự c hi ệ n đề tài còn h ạ n ch ế nên không tránh kh ỏ i nh ữ ng thi ế u sót, em mong nh ận đượ c s ự ch ỉ b ả o và góp ý thêm c ủ a quý th ầy cô giáo để s ả n ph ẩ m c ủa em đượ c hoàn thi ệ n hơn nữ a và hi v ọng trong tương lai sả n ph ẩ m c ủ a em s ớm đượ c ứ ng d ụ ng vào th ự c ti ễ n trong cu ộ c s ố ng III M ụ c tiêu nghiên c ứ u M ụ c tiêu c ủa đề tài là làm ch ủ đươc công nghệ thi ế t k ế , h ệ th ống dùng để h ỗ tr ợ và ph ụ c h ồ i th ể tr ạ ng c ủ a b ệ nh nhân Thông qua s ả n ph ẩ m c ủa đề tài, tình tr ạ ng c ủ a b ệ nh nhân s ẽ đượ c theo dõi và luy ệ n t ập thường xuyên, giúp bác sĩ có thể d ễ dàng đánh giá định lượ ng hi ệ u qu ả quá trình điề u tr ị c ủ a b ệ nh nhân Thi ế t b ị khi đượ c đưa vào ứ ng d ụ ng giúp b ệ nh nhân điề u tr ị thườ ng xuyên ngay t ạ i nhà Gi ả m chi phí khám ch ữ a b ệ nh cho b ệ nh nhân, gi ả m t ả i công vi ệ c cho bác s ỹ, cũng như sự quá t ả i t ạ i các b ệ nh vi ệ n I V Phương pháp nghiên cứ u Nghiên c ứ u lý lu ậ n: T ổ ng h ợ p s ố li ệ u t ừ cu ộ c kh ả o sát th ự c t ế các b ệ nh nhân ph ụ c h ồ i ch ức năng tạ i Thái Nguyên, cùng các tài li ệ u k ỹ thu ậ t, công ngh ệ, cũng như các tài li ệ u v ề các b ệ nh lý, ph ụ c h ồ i ch ức năng chân T ừ đó phân tích và đánh giá các n ội dung liên quan đến đề tài Phương pháp thự c nghi ệ m: Xu ấ t phát t ừ kh ả o sát th ự c t ế , k ế t h ợ p v ớ i phân tích đánh giá các thông số T ừ đó thiế t k ế và ch ế t ạ o s ả n ph ẩ m phù h ợp, đưa vào thử nghi ệ m th ự c t ế t ại trường Đạ i h ọ c Công ngh ệ Thông tin và Truy ề n thông Thái Nguyên N ộ i dung nghiên c ứ u trong quá trình ch ế t ạ o các module, vi m ạ ch c ủa đề tài

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, cho em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Phùng Trung Nghĩa đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, cung cấp các tài liệu cần thiết,

giúp đỡ và động viên để em có thể hoàn thành đồ án này

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong khoa Công nghệ Điện tử - Truyền thông nói riêng và Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông nói chung đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian em học tập và rèn luyện tại trường

Và cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân và tất cả các bạn bè, đặc biệt là các bạn trong lớp ĐTYT-K14A, những người đã hỗ trợ, chia sẻ, động viên tinh thần cho em trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ

án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực hiện

Vũ Hồng Nhung

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan về nội dung của đồ án tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống theo dõi, giám sát quá trình luyện tập cho người phục hồi chức năng chân” là do em

tự tìm hiểu, nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Phùng Trung Nghĩa, khoa Công nghệ Điện tử - Truyền Thông, trường Đại học Công nghệ Thông

tin và Truyền thông Thái Nguyên Mọi trích dẫn và tài liệu mà em tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc

Em xin cam đoan toàn bộ nội dung đồ án tốt nghiệp này là do em tự tìm hiểu, nghiên cứu thiết kế dưới dự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn Nội dung đồ án tốt nghiệp không sao chép và vi phạm bản quyển từ bất kì công trình nghiên cứu nào

Thái Nguyên, tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực hiện

Vũ Hồng Nhung

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

PHẦN MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5

1.1 Tìm hiểu bệnh lý về chân và vật lý trị liệu cho bệnh nhân 5

1.1.1 Các bệnh lý ảnh hưởng đến chân 5

1.1.2 Khảo sát kết quả bệnh nhân sau đã vật lý trị liệu phục hồi chức năng 7

1.2 Những phương pháp phục hồi chức năng chân hiện nay 8

1.3 Tổng quan về truyền thông qua Internet và xây dựng Web Server 13

1.3.1 Lịch sử World Wide Web 13

1.3.2 Web Server 13

1.3.3 Ngôn ngữ lập trình PHP 15

1.3.4 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL 21

1.3.5 Giới thiệu chung về Bootstrap Framework 24

Chương 2 PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ HỆ THỐNG THEO DÕI, GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH LUYỆN TẬP CHO NGƯỜI PHỤC HỒI CHỨC NĂNG CHÂN 27

2.1 Yêu cầu hệ thống 27

2.1.1 Mô tả hoạt động của hệ thống 27

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống 28

2.2 Thiết kế hệ thống 29

2.2.1 Thiết kế giao diện phần mềm hệ thống 29

2.2.2 Thiết kế phần cứng 32

3.2 Đánh giá sai số và hạn chế sai số 49

3.3 Đánh giá ưu, nhược điểm hệ thống 50

3.4 Hướng dẫn sử dụng sản phẩm 51

TỔNG KẾT 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤ LỤC 56

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 67

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Pneumex PneuBack giúp bệnh nhân nhanh chóng phục hồi chức năng 1

Hình 1.1 Hình ảnh về chứng teo cơ 6

Hình 1.2 Bệnh nhân phục hồi chức năng chân 10

Hình 1.3 Phần mềm Bootstrap 25

Hình 2.1 Mô hình hoạt động của thiết bị 27

Hình 2.2 Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống 29

Hình 2.3 Lưu đồ thuật toán chế độ luyện tập 30

Hình 2.4 Giao diện Web thiết kế 31

Hình 2.5 Sơ đồ khối hệ thống 32

Hình 2.6 Sơ đồ kết nối hệ thống 33

Hình 2.7 Hình ảnh thực tế của Chip ESP8266 34

Hình 2.8 Hình ảnh cảm biến trọng lực Loadcell 34

Hình 2.9 Sơ đồ kết nối của Loadcell 36

Hình 2.10 Sơ đồ chân IC HX771 36

Hình 2.11 Sơ đồ khối nguồn nuôi của hệ thống 37

Hình 2.13 Hình ảnh sơ đồ chân kết nối ESP8266 39

Hình 2.14 Mạch cầu điện trở trong loadcel 40

Hình 3.1 Hình ảnh sản phẩm phần cứng 45

Hình 3.2 Hình ảnh khi đeo giầy thực hiện các bài tập 46

Hình 3.3 Giao diện web khi truy cập 46

Hình 3.4 Kết quả thực nghiệm 48

Hình 3.5 Hình ảnh kết quả đo được lượng calories 48

Hình 3.6 Hình ảnh kết quả thử nghiệm 48

Hình 3.7 Cầu phân áp bên trong NodeMCU 50

Hình 3.8 Giao diện chính của Website 51

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Kiến thức về các phương pháp PHCN của đối tượng nghiên cứu 7

Bảng 2 Đặc điểm về tuối và giới của đối tượng nghiên cứu 7

Bảng 3 Tỷ lệ bệnh nhân được điều trị phục hồi chức năng 8

Bảng 4 Thông số kĩ thuật của Loadcell 35

Bảng 5 Bảng màu chân của loadcell 43

Bảng 6 Bảng mô tả chức năng chân IC HX711 44

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DSP Digital Signal Processing Xử lý tín hiệu số

for Standardization

Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế

SPI Serial Peripheral Interface Giao thức truyền thông SP

Receiver/ Transmitter

Truyền thông nối tiếp không đồng bộ

PHẦN MỞ ĐẦU

I Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Trong nước

Hiện nay, ở Việt Nam việc điều trị và phục hồi chức năng chân chủ yếu nhắm đến kiểm soát tốt các triệu chứng, làm chậm tiến triển của bệnh và phục hồi chức năng cho người bệnh Nhưng trên thực tế các thiết bị dùng để theo dõi, giám sát quá trình luyện tập phục hồi chức năng chân từ xa của bệnh nhân vẫn chưa được chú trọng nghiên cứu và phát triển

Ngoài nước

Ở nước ngoài, với sự phát triển mạnh mẽ trong khoa học kĩ thuật Có rất nhiều nước đã nghiên cứu về các thiết bị giúp điều trị và phục hồi chức năng chân Điển hình là trị liệu phục hồi chức năng Pneumex PneuBack với hệ thống tập luyện không trọng lực được phát minh bởi kỹ sư Gerry Cook – thuộc nhóm kỹ sư phát triển Boeing 747, Hoa Kỳ Với 4 loại máy giảm áp: Bàn giảm áp xung động PneuVibro giảm áp trong tư thế nằm; ghế tập phục hồi cơ bắp PneuBack Chair áp dụng cho tư thế ngồi; thiết bị phân tích và điều chỉnh dáng đi Pneuweight Treadmill cho các động tác đi bộ; thiết bị rung PneuVibe Pro áp dụng cho tư thế đứng

Hình 1 Pneumex PneuBack giúp bệnh nhân nhanh chóng phục hồi chức năng

II Lý do chọn đề tài

Theo tổ chức Y tế thế giới tính đến năm 2015, Việt Nam có trên 7 triệu người khuyết tật (chiếm 7,8% dân số) Các dạng khuyết tật có tỷ lệ cao nhất liên

quan đến vận động (27%), thị giác (15%), nghe và nói (15%), tâm thần và trí tuệ (31%) Có nhiều yếu tố tác động tới tinh hình khuyết tật ở nước ta, nhưng chủ yếu vẫn là ảnh hưởng bởi thuơng tật, chất độc da cam sau chiến tranh; hậu quả của các vấn đề sức khoẻ công cộng trong giai đoạn phát triển như tai nạn thương tích, các bệnh không truyền nhiễm, sức khỏe tâm thần… Độ bao phủ và phạm vi của các dịch vụ phục hồi chức năng trong nước đang nổi lên, với 159 cơ sở phục hồi chức năng tại 52 tỉnh thành Sự sẵn có dịch vụ phục hồi chức năng mà người dân có thể tiếp cận với giá cả phải chăng là điều cần thiết để nhiều người có điều kiện sức khỏe vẫn có cuộc sống độc lập nhất có thể, tham gia vào hoạt động giáo dục, có hiệu quả kinh tế, và thực hiện những vai trò có ý nghĩa trong cuộc sống

Phục hồi chức năng là biện pháp hồi phục lại các chức năng bị giảm hoặc bị mất do chấn thương, tai nạn, đột quỵ, bại não gây ra Quá trình này thường được thực hiện song song với phòng và chữa bệnh nhằm mang lại kết quả chữa trị cao nhất, giúp người bệnh mau chóng lấy lại sức khỏe tốt và có hệ xương khớp chắc khỏe Phương pháp Vật lý trị liệu – Phục hồi chức năng giúp người bệnh có thể hồi phục lại những tổn thương – suy giảm chức năng vốn có của cơ thể mà không cần phải sử dụng thuốc hay tác động dao kéo, không để lại các di chứng sau này Quá trình hồi phục chức năng giúp cho các hoạt động vốn bị cản trở, khó khăn do bệnh tật của bệnh nhân trở nên dễ dàng hơn Nhờ vậy mà bệnh nhân sau khi hồi phục chức năng có thể vui chơi, học tập, làm việc, hòa mình vào với cộng đồng, giúp họ

có thái độ tích cực hơn với cuộc sống, từ đó, có thể thay đổi cách nhìn nhận của xã hội đối với người tàn tật, khiếm khuyết Đó cũng chính là ý nghĩa nhân văn sâu sắc của ngành hồi phục chức năng Mặc dù còn khá mới mẻ nhưng các đơn vị Phục hồi chức năng tại Việt Nam đã tiếp thu và sử dụng hiệu quả được các phương pháp trị liệu trên thế giới giúp cho các bệnh nhân phục hồi chức năng

Ngành kỹ thuật y sinh là một ngành mới hiện nay, nhưng đã lấp đầy khoảng

nghiên cứu và thiết bị công nghệ điện tử phục vụ cho sức khỏe cũng như giúp hiểu biết sâu hơn về các tiến trình sinh học của con người

Xuất phát từ kết quả nghiên cứu tình hình thực tế về các bệnh lý về chân cũng như các phương pháp vật lý trị liệu phục hồi chức năng hiện nay, em đã nghiên cứu, xây

dựng “Thiết kế hệ thống theo dõi, giám sát quá trình luyện tập cho người phục hồi chức năng chân” với mục đích hỗ trợ quá trình luyện tập phục hồi cho bệnh nhân,

đồng thời nâng cao hiệu quả khám, chữa bệnh từ xa

Do lần đầu làm quen tìm hiểu thực hiện đồ án cũng như thời gian tìm hiểu thực hiện

đề tài còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, em mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý thêm của quý thầy cô giáo để sản phẩm của em được hoàn thiện hơn nữa và hi vọng trong tương lai sản phẩm của em sớm được ứng dụng vào thực tiễn trong cuộc sống

III Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là làm chủ đươc công nghệ thiết kế, hệ thống dùng để hỗ trợ và phục hồi thể trạng của bệnh nhân Thông qua sản phẩm của đề tài, tình trạng của bệnh nhân sẽ được theo dõi và luyện tập thường xuyên, giúp bác sĩ có thể dễ dàng đánh giá định lượng hiệu quả quá trình điều trị của bệnh nhân Thiết bị khi được đưa vào ứng dụng giúp bệnh nhân điều trị thường xuyên ngay tại nhà Giảm chi phí khám chữa bệnh cho bệnh nhân, giảm tải công việc cho bác sỹ, cũng như sự quá tải tại các bệnh viện

IV Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý luận: Tổng hợp số liệu từ cuộc khảo sát thực tế các bệnh nhân phục hồi chức năng tại Thái Nguyên, cùng các tài liệu kỹ thuật, công nghệ, cũng như các tài liệu về các bệnh lý, phục hồi chức năng chân Từ đó phân tích và đánh giá các nội dung liên quan đến đề tài

Phương pháp thực nghiệm: Xuất phát từ khảo sát thực tế, kết hợp với phân tích đánh giá các thông số Từ đó thiết kế và chế tạo sản phẩm phù hợp, đưa vào thử nghiệm thực tế tại trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông Thái Nguyên Nội dung nghiên cứu trong quá trình chế tạo các module, vi mạch của đề tài