基于MATLAB日常生活活動能力評估系統的設計

馮真真，李偉，祁洪凱，王萬勝，付冠

（濱州醫學院附屬醫院 康復醫學科，山東 濱州 256699）

當今社會，以計算機信息為代表的核心技術正助推臨床康復評估工作朝向智能化方向發展。2009 年王曉春等［1］開發了一套運動反饋虛擬現實四肢康復系統評估系統。2019 年潘慧等［2］開發了一套開發聽覺言語康復效果評估系統。2003 年孟殿懷等［3］開發了一套糖尿病/肥胖綜合評估與康復處方系統軟件。目前，各種康復評估系統的開發與應用正成為學者和軟件開發人員研究的熱點。

日常生活活動能力康復評定是現在康復醫學綜合能力評定非常重要的方面，其通過對患者衣、食、住、行、個人衛生等基本生活能力全面了解，科學評估患者日常生活活動能力，判斷患者是否能夠回歸社會，具備獨立日常生活能力。傳統的日常生活活動能力康復評定采用紙質化的量表對患者相關數據進行評估、存儲，該種方法容易增加康復評估工作的工作量，且存儲患者量表需要占用大量存儲空間，不便于以后相關數據的查詢統計。本文采用具有簡單、高信度、高靈敏度特點的Barthel 指數評定作為核心量表，利用Matlab圖形用戶界面系統（GUI）開發日常生活活動能力評估系統，將患者信息錄入、量表評估、查詢與存檔功能集中，有效避免人為評估誤差、降低康復評估工作的成本，讓康復評估工作更加準確化、信息化、智能化。

1 日常生活活動能力評估系統功能簡介

根據日常生活活動能力評定的實施步驟設計本系統，將收集材料、首次交談、開始評定、記錄與報告集中于一個系統中。該系統主要分為兩大功能模塊，分別為Barthel 指數評估與存檔模塊和患者評估數據查詢模塊。

1.1 Barthel 指數評估與存檔模塊

該模塊主要功能包括患者基本信息的收集、Barthel 指數表評估、患者基本信息和評估數據的存檔。

1.1.1 患者基本信息的收集 用于后續建檔和查詢評估對象身份及評估結果的分析，基本信息包括評估對象姓名、性別、出生日期、住院號、評估者及評估日期等。

1.1.2 Barthel 指數評定量表模塊功能［4］該模塊的功能包括進行量表評估和顯示評估結果兩部分。進入評估階段，評估人員可以在系統進入Barthel指數評定界面根據自理、稍依賴、較大依賴、完全依賴等四個等級情況，對進食、洗澡、修飾、穿衣、控制大便、控制小便、上廁所、床椅轉移等患者日常生活活動能力的十項評定內容進行打分。患者完成量表十項評分后，系統會計算評估對象總得分，并根據得分與評分標準，將總得分和結果分析顯示在界面上。

1.1.3 患者基本信息和評估數據的存檔 為了便于后續對患者康復數據進行統計查詢分析，本系統將每個評估對象基本信息和評估結果的數據統一保存Excel 文件中。

1.2 患者日常生活活動能力評估數據查詢模

數據查詢時，通過住院號、姓名查詢某個評估對象的患者基本信息、所有評估歷史數據。評估人員根據評估歷史數據對患者康復效果進行全面分析，作為預測治療效果、改進后續治療的依據。

2 圖形用戶界面簡介

GUI 是Matlab 圖形用戶接口開發環境，使用GUI 開發環境中提供的工具，通過布局界面、開發編程完成實現不同功能，滿足開發的需求［5］。

在Matlab 命令窗口中輸入“guide”，在彈出的“guide 快速入門”對話框中選擇新建GUI 標簽下的Black GUI（Default）創建空的（GUI），系統會自動生成兩個界面，其中一個是格式為Fig 的GUI圖形布局編輯器界面，該文件用于布局各種控件對象（見圖1）；另一個是格式為M 文件的編程界面，該文件包括GUI 設計主函數、Opening 函數、Output 函數及控件回調函數等（見圖2）。

圖1 圖形布局編輯器界面

圖2 M 文件的編程界面

3 日常生活活動能力評估系統設計方案

3.1 主界面設計

為了方便用戶使用，在主界面上設計評估、查詢兩大按鈕。通過在對應pushbutton 的回調函數Callback 中運行run（‘文件’）與close（‘文件’）命令實現評估、查詢子界面的相互調用。主界面流程見圖3，主界面見圖4。

圖3 主界面流程

圖4 主界面

主界面主要程序如下：

3.2 評估與存檔界面設計

該模塊通過get 函數依次獲取評估對象的住院號、姓名、性別、年齡、量表等十項評分及評估結果等數據，通過if 判斷語句實現對患者Barthel指數的評估，使用xlswrite 函數將患者基本信息、量表十項評分與評估結果存入Excel 中。日常生活活動能力評估與存檔流程見圖5，日常生活活動能力評估與存檔界面見圖6。

圖5 日常生活活動能力評估與存檔流程

圖6 日常生活活動能力評估與存檔界面

主要程序

（1）患者基本信息部分程序

其中，通過get 函數獲取患者姓名、性別、年齡等基本信息，guidata 函數將這些數據存儲在handles 結構體中。

（2）評估部分程序

其中，if 語句用于日常生活活動能力的評估，通過set 函數將量表十項評分及評估結果顯示在界面上。

（3）存檔部分程序

其中，i 為循環變量，通過xlswrite 函數將患者基本信息以及評估數據保存在日常生活活動能力評估統計表中。

（4）清空部分程序

其中，通過set 函數將患者各項數據初始化，待接收下一次評估。

3.3 查詢界面設計

患者具有唯一的住院號，通過住院號查詢患者所有量表評估內容。為了獲取量表評估所需的評估對象基本信息，采用for 語句循環讀取日常生活活動能力評估統計xls 文件的住院號，通過set函數將數據顯示在table 中。查詢流程見圖7，查詢結果界面見圖8。

圖7 查詢流程

圖8 查詢結果界面

查詢部分程序：

其中，i 為循環變量，for 語句循環訪問住院號并判斷查詢住院號與輸入住院號是否一致，并將對應患者所有信息存儲在單元數組newdata 中，利用set 函數顯示在uitable 中。

4 討論

目前，以計算機輔助設計代表的康復系統逐步在臨床工作中應用。與傳統的康復評估工作相比，借助現代科學技術能夠有效提升高臨床康復工作效率和效果。

鑒于日常生活活動能力評估系統類系統在臨床尚未很好的推廣及應用，本研究基于Matlab 圖形界面設計系統GUI 設計日常生活活動能力評估系統，與傳統評估模式相比，其具有簡潔、高效等特點。該系統能夠實時動態更新患者評估數據庫，方便評估人員查詢患者所有評估量表信息，了解評估對象的動態康復效果。

該系統目前僅僅實現了Barthel 指數評估，下一步將Katz 指數、修訂的Kenny 自理評定、功能獨立性評定等BADL 標準化評估量表納入其中，擴展評估量表的內容，并且根據臨床評估的需求不斷完善該系統的功能。最后，該系統實現了紙質評估量表向電子評估系統轉變，實現了人工評估向智能評估轉變，節省了評估對象的數據存取，節省了紙張、印刷成本及存儲空間，避免了在查找數據上浪費的時間和精力。