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 tận tình hướng dẫn, bảo, cung cấp tài liệu cần thiết, giúp đỡ động viên để em hồn thành đồ án Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô khoa Công nghệ Điện tử - Truyền thơng nói riêng Trường Đại học Cơng nghệ Thơng tin Truyền thơng nói chung tận tình giảng dạy, giúp đỡ truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt thời gian em học tập rèn luyện trường Và cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân tất bạn bè, đặc biệt bạn lớp ĐTYT-K14A, người hỗ trợ, chia sẻ, động viên tinh thần cho em suốt trình học tập thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực Vũ Hồng Nhung i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung đồ án tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống theo dõi, giám sát trình luyện tập cho người phục hồi chức chân” em tự tìm hiểu, nghiên cứu hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Phùng Trung Nghĩa, khoa Công nghệ Điện tử - Truyền Thông, trường Đại học Công nghệ Thơng tin Truyền thơng Thái Ngun Mọi trích dẫn tài liệu mà em tham khảo ghi rõ nguồn gốc Em xin cam đoan toàn nội dung đồ án tốt nghiệp em tự tìm hiểu, nghiên cứu thiết kế dự hướng dẫn giáo viên hướng dẫn Nội dung đồ án tốt nghiệp không chép vi phạm từ cơng trình nghiên cứu Thái Nguyên, tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực Vũ Hồng Nhung ii 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 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Tìm hiểu bệnh lý chân vật lý trị liệu cho bệnh nhân 1.1.1 Các bệnh lý ảnh hưởng đến chân 1.1.2 Khảo sát kết bệnh nhân sau vật lý trị liệu phục hồi chức 1.2 Những phương pháp phục hồi chức chân 1.3 Tổng quan truyền thông qua Internet xây dựng Web Server 13 1.3.1 Lịch sử World Wide Web 13 1.3.2 Web Server 13 1.3.3 Ngơn ngữ lập trình PHP .15 1.3.4 Hệ quản trị sở liệu MySQL .21 1.3.5 Giới thiệu chung Bootstrap Framework .24 Chương 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 hệ thống 27 2.1.2 Yêu cầu 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 2.2.3 Linh kiện sử dụng sản phẩm 37 Chương XÂY DỰNG VÀ HOÀN THIỆN HỆ THỐNG THEO DÕI, GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH LUYỆN TẬP CHO NGƯỜI PHỤC HỒI CHỨC NĂNG CHÂN 45 3.1 Kết xây dựng hệ thống 45 iii 3.2 Đánh giá sai số 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 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Pneumex PneuBack giúp bệnh nhân nhanh chóng phục hồi chức Hình 1.1 Hình ảnh chứng teo Hình 1.2 Bệnh nhân phục hồi chức chân .10 Hình 1.3 Phần mềm Bootstrap 25 Hình 2.1 Mơ hình hoạt động thiết bị 27 Hình 2.2 Lưu đồ thuật tốn 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 Chip ESP8266 .34 Hình 2.8 Hình ảnh cảm biến trọng lực Loadcell 34 Hình 2.9 Sơ đồ kết nối Loadcell 36 Hình 2.10 Sơ đồ chân IC HX771 .36 Hình 2.11 Sơ đồ khối nguồn nuôi hệ thống .37 Hình 2.13 Hình ảnh sơ đồ chân kết nối ESP8266 39 Hình 2.14 Mạch cầu điện trở loadcel 40 Hình 3.1 Hình ảnh sản phẩm phần cứng 45 Hình 3.2 Hình ảnh đeo giầy thực tập .46 Hình 3.3 Giao diện web truy cập .46 Hình 3.4 Kết thực nghiệm 48 Hình 3.5 Hình ảnh kết đo lượng calories 48 Hình 3.6 Hình ảnh kết thử nghiệm 48 Hình 3.7 Cầu phân áp bên NodeMCU 50 Hình 3.8 Giao diện Website 51 Hình 3.9 Chế độ tính lượng calories tiêu thụ 52 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Kiến thức phương pháp PHCN đối tượng nghiên cứu .7 Bảng Đặc điểm tuối giới đối tượng nghiên cứu Bảng Tỷ lệ bệnh nhân điều trị phục hồi chức .8 Bảng Thông số kĩ thuật Loadcell 35 Bảng Bảng màu chân loadcell 43 Bảng Bảng mô tả chức chân IC HX711 .44 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADC DSP Analog to Digital Bộ chuyển đổi tương tự sang số DMA ISO Digital Signal Processing Xử lý tín hiệu số SPI Direct Memory Acess Kênh truy cập nhớ UART International Organization Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế USB WIFI for Standardization Serial Peripheral Interface Giao thức truyền thông SP Universal Asynchronous Truyền thông nối tiếp không Receiver/ Transmitter đồng Universal Serial Bus Chuẩn kết nối USB Wireless FIdelity Mạng không dây vii PHẦN MỞ ĐẦU I Tình hình nghiên cứu nước Trong nước Hiện nay, Việt Nam việc điều trị phục hồi chức chân chủ yếu nhắm đến kiểm soát tốt triệu chứng, làm chậm tiến triển bệnh phục hồi chức cho người bệnh Nhưng thực tế thiết bị dùng để theo dõi, giám sát trình luyện tập phục hồi chức chân từ xa bệnh nhân chưa trọng nghiên cứu phát triển Ngoài nước Ở nước ngoài, với phát triển mạnh mẽ khoa học kĩ thuật Có nhiều nước nghiên cứu thiết bị giúp điều trị phục hồi chức chân Điển hình trị liệu phục hồi chức Pneumex PneuBack với hệ thống tập luyện không trọng lực phát minh kỹ sư Gerry Cook – thuộc nhóm kỹ sư phát triển Boeing 747, Hoa Kỳ Với loại máy giảm áp: Bàn giảm áp xung động PneuVibro giảm áp tư nằm; ghế tập phục hồi bắp PneuBack Chair áp dụng cho tư ngồi; thiết bị phân tích điều chỉnh dáng Pneuweight Treadmill cho động tác bộ; thiết bị rung PneuVibe Pro áp dụng cho tư đứng Hình Pneumex PneuBack giúp bệnh nhân nhanh chóng phục hồi chức II Lý chọn đề tài Theo tổ chức Y tế giới tính đến năm 2015, Việt Nam có triệu người khuyết tật (chiếm 7,8% dân số) Các dạng khuyết tật có tỷ lệ cao liên quan đến vận động (27%), thị giác (15%), nghe nói (15%), tâm thần trí tuệ (31%) Có nhiều yếu tố tác động tới tinh hình khuyết tật nước ta, chủ yếu ảnh hưởng thuơng tật, chất độc da cam sau chiến tranh; hậu vấn đề sức khoẻ công cộng giai đoạn phát triển tai nạn thương tích, bệnh khơng truyền nhiễm, sức khỏe tâm thần… Độ bao phủ phạm vi dịch vụ phục hồi chức nước lên, với 159 sở phục hồi chức 52 tỉnh thành Sự sẵn có dịch vụ phục hồi chức mà người dân tiếp cận với giá phải điều cần thiết để nhiều người có điều kiện sức khỏe có sống độc lập có thể, tham gia vào hoạt động giáo dục, có hiệu kinh tế, thực vai trị có ý nghĩa sống Phục hồi chức biện pháp hồi phục lại chức bị giảm bị chấn thương, tai nạn, đột quỵ, bại não gây Quá trình thường thực song song với phòng chữa bệnh nhằm mang lại kết chữa trị cao nhất, giúp người bệnh mau chóng lấy lại sức khỏe tốt có hệ xương khớp khỏe Phương pháp Vật lý trị liệu – Phục hồi chức giúp người bệnh hồi phục lại tổn thương – suy giảm chức vốn có thể mà khơng cần phải sử dụng thuốc hay tác động dao kéo, không để lại di chứng sau Quá trình hồi phục chức giúp cho hoạt động vốn bị cản trở, khó khăn bệnh tật bệnh nhân trở nên dễ dàng Nhờ mà bệnh nhân sau hồi phục chức vui chơi, học tập, làm việc, hịa vào với cộng đồng, giúp họ có thái độ tích cực với sống, từ đó, thay đổi cách nhìn nhận xã hội người tàn tật, khiếm khuyết Đó ý nghĩa nhân văn sâu sắc ngành hồi phục chức Mặc dù mẻ đơn vị Phục hồi chức Việt Nam tiếp thu sử dụng hiệu phương pháp trị liệu giới giúp cho bệnh nhân phục hồi chức Ngành kỹ thuật y sinh ngành nay, lấp đầy khoảng trống thiếu kỹ thuật máy móc y dược học, kết hợp thiết kế giúp giải vấn đề vướn mắc phương pháp kỹ thuật mà trước y học sinh học chưa thể chạm đến Kỹ thuật y sinh lĩnh vực đa ngành, ứng dụng kỹ thuật tiên tiến vào việc tạo phương pháp nghiên cứu thiết bị công nghệ điện tử phục vụ cho sức khỏe giúp hiểu biết sâu tiến trình sinh học người Xuất phát từ kết nghiên cứu tình hình thực tế bệnh lý chân phương pháp vật lý trị liệu phục hồi chức nay, em nghiên cứu, xây dựng “Thiết kế hệ thống theo dõi, giám sát q trình luyện tập cho người phục hời chức chân” với mục đích hỗ trợ q trình luyện tập phục hồi cho bệnh nhân, đồng thời nâng cao hiệu khám, chữa bệnh từ xa Do lần đầu làm quen tìm hiểu thực đồ án thời gian tìm hiểu thực đề tài cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận bảo góp ý thêm quý thầy giáo để sản phẩm em hồn thiện hi vọng tương lai sản phẩm em sớm ứng dụng vào thực tiễn sống III Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đề tài làm chủ đươc công nghệ thiết kế, hệ thống dùng để hỗ trợ phục hồi thể trạng bệnh nhân Thông qua sản phẩm đề tài, tình trạng bệnh nhân theo dõi luyện tập thường xuyên, giúp bác sĩ dễ dàng đánh giá định lượng hiệu trình điều trị bệnh nhân Thiết bị đưa vào ứng dụng giúp bệnh nhân điều trị thường xuyên nhà Giảm chi phí khám chữa bệnh cho bệnh nhân, giảm tải công việc cho bác sỹ, tải bệnh viện IV Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý luận: Tổng hợp số liệu từ khảo sát thực tế bệnh nhân phục hồi chức Thái Nguyên, tài liệu kỹ thuật, công nghệ, tài liệu bệnh lý, phục hồi chức chân Từ phân tích đánh giá 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 thơng số Từ thiết kế chế tạo sản phẩm phù hợp, đưa vào thử nghiệm thực tế trường Đại học Công nghệ Thông tin Truyền thông Thái Nguyên Nội dung nghiên cứu trình chế tạo module, vi mạch đề tài