INFORMATION-MEASUREMENT SYSTEM FOR RESEARCH OF KINEMATICS OF MOVEMENTS OF THE LOWER LIMBS OF THE PERSON AND WIRELESS DATA TRANSFER
Authors: Царёва А.В. , Курочкин А.Ю. , Алексеев В.В. 
Published: July 2024

В настоящее время в медицинской реабилитации не существует мобильных средств измерений, необходимых для контроля восстановления пациента в послеоперационный период. Существующие видеосистемы контроля кинематики движений имеют высокую стоимость и габариты, вследствие чего приобретение такой системы лечебными учреждениями затруднительно. В статье описывается информационноизмерительная система для оценки техники ходьбы человека, состоящей из закрепленных на теле измерительных модулей и вычислительного устройства с соответствующим программным обеспечением для обработки полученной с датчиков информации. В ходе работы над созданием данной системы разработаны правила выбора частоты передачи для измерительных каналов, необходимых при идентификации фаз шага с использованием микромеханических датчиков. Приведены спектральные характеристики акселерометрического датчика по каждой оси ориентации соответственно. Рассмотрены варианты реализации сервера при обмене информацией по протоколу TCP IP. Разработано программное обеспечение сервера распределенной информационноизмерительной системы. Приведены экспериментальные данные передачи информации для каждого варианта обмена информацией по протоколу TCP IP. Описано решение для получения требуемой частоты передачи. В данной системе предусматривается возможность использования в домашних условиях, что поможет врачу, методисту и самому пациенту контролировать процесс реабилитации как во время пребывания в стационаре, так и после выписки.

Currently, in medical rehabilitation there are no mobile measuring instruments with software and algorithmic software necessary to control the recovery of the patient in the postoperative period. The existing video systems of motion kinematics control have a high cost and dimensions, so that the acquisition of such a system by medical institutions is difficult. The article describes the informationmeasuring system for assessing the technique of human walking, consisting of sensors attached to the body and a program on a personal computer that processes the values obtained from the sensors. In the course of work on the creation of this system, rules for selecting the transmission frequency for the measuring channels required for the identification of the step phases using micromechanical sensors have been developed. The spectral characteristics of the accelerometer sensor for each axis of orientation, respectively, are given. The variants of the server implementation when exchanging information via TCP IP Protocol are considered. The software of the server of the distributed informationmeasuring system is developed. Experimental data of information transfer for each variant of information exchange on the TCP IP Protocol are given. The solution for obtaining the required transmission frequency is described. This system provides for the possibility of use at home, which will help the doctor, the methodist and the patient to monitor the rehabilitation process both during hospital stay and after discharge.