基于MATLAB日常生活活动能力评估系统的设计

冯真真，李伟，祁洪凯，王万胜，付冠

（滨州医学院附属医院 康复医学科，山东 滨州 256699）

当今社会，以计算机信息为代表的核心技术正助推临床康复评估工作朝向智能化方向发展。2009 年王晓春等［1］开发了一套运动反馈虚拟现实四肢康复系统评估系统。2019 年潘慧等［2］开发了一套开发听觉言语康复效果评估系统。2003 年孟殿怀等［3］开发了一套糖尿病/肥胖综合评估与康复处方系统软件。目前，各种康复评估系统的开发与应用正成为学者和软件开发人员研究的热点。

日常生活活动能力康复评定是现在康复医学综合能力评定非常重要的方面，其通过对患者衣、食、住、行、个人卫生等基本生活能力全面了解，科学评估患者日常生活活动能力，判断患者是否能够回归社会，具备独立日常生活能力。传统的日常生活活动能力康复评定采用纸质化的量表对患者相关数据进行评估、存储，该种方法容易增加康复评估工作的工作量，且存储患者量表需要占用大量存储空间，不便于以后相关数据的查询统计。本文采用具有简单、高信度、高灵敏度特点的Barthel 指数评定作为核心量表，利用Matlab图形用户界面系统（GUI）开发日常生活活动能力评估系统，将患者信息录入、量表评估、查询与存档功能集中，有效避免人为评估误差、降低康复评估工作的成本，让康复评估工作更加准确化、信息化、智能化。

1 日常生活活动能力评估系统功能简介

根据日常生活活动能力评定的实施步骤设计本系统，将收集材料、首次交谈、开始评定、记录与报告集中于一个系统中。该系统主要分为两大功能模块，分别为Barthel 指数评估与存档模块和患者评估数据查询模块。

1.1 Barthel 指数评估与存档模块

该模块主要功能包括患者基本信息的收集、Barthel 指数表评估、患者基本信息和评估数据的存档。

1.1.1 患者基本信息的收集 用于后续建档和查询评估对象身份及评估结果的分析，基本信息包括评估对象姓名、性别、出生日期、住院号、评估者及评估日期等。

1.1.2 Barthel 指数评定量表模块功能［4］该模块的功能包括进行量表评估和显示评估结果两部分。进入评估阶段，评估人员可以在系统进入Barthel指数评定界面根据自理、稍依赖、较大依赖、完全依赖等四个等级情况，对进食、洗澡、修饰、穿衣、控制大便、控制小便、上厕所、床椅转移等患者日常生活活动能力的十项评定内容进行打分。患者完成量表十项评分后，系统会计算评估对象总得分，并根据得分与评分标准，将总得分和结果分析显示在界面上。

1.1.3 患者基本信息和评估数据的存档 为了便于后续对患者康复数据进行统计查询分析，本系统将每个评估对象基本信息和评估结果的数据统一保存Excel 文件中。

1.2 患者日常生活活动能力评估数据查询模

数据查询时，通过住院号、姓名查询某个评估对象的患者基本信息、所有评估历史数据。评估人员根据评估历史数据对患者康复效果进行全面分析，作为预测治疗效果、改进后续治疗的依据。

2 图形用户界面简介

GUI 是Matlab 图形用户接口开发环境，使用GUI 开发环境中提供的工具，通过布局界面、开发编程完成实现不同功能，满足开发的需求［5］。

在Matlab 命令窗口中输入“guide”，在弹出的“guide 快速入门”对话框中选择新建GUI 标签下的Black GUI（Default）创建空的（GUI），系统会自动生成两个界面，其中一个是格式为Fig 的GUI图形布局编辑器界面，该文件用于布局各种控件对象（见图1）；另一个是格式为M 文件的编程界面，该文件包括GUI 设计主函数、Opening 函数、Output 函数及控件回调函数等（见图2）。

图1 图形布局编辑器界面

图2 M 文件的编程界面

3 日常生活活动能力评估系统设计方案

3.1 主界面设计

为了方便用户使用，在主界面上设计评估、查询两大按钮。通过在对应pushbutton 的回调函数Callback 中运行run（‘文件’）与close（‘文件’）命令实现评估、查询子界面的相互调用。主界面流程见图3，主界面见图4。

图3 主界面流程

图4 主界面

主界面主要程序如下：

3.2 评估与存档界面设计

该模块通过get 函数依次获取评估对象的住院号、姓名、性别、年龄、量表等十项评分及评估结果等数据，通过if 判断语句实现对患者Barthel指数的评估，使用xlswrite 函数将患者基本信息、量表十项评分与评估结果存入Excel 中。日常生活活动能力评估与存档流程见图5，日常生活活动能力评估与存档界面见图6。

图5 日常生活活动能力评估与存档流程

图6 日常生活活动能力评估与存档界面

主要程序

（1）患者基本信息部分程序

其中，通过get 函数获取患者姓名、性别、年龄等基本信息，guidata 函数将这些数据存储在handles 结构体中。

（2）评估部分程序

其中，if 语句用于日常生活活动能力的评估，通过set 函数将量表十项评分及评估结果显示在界面上。

（3）存档部分程序

其中，i 为循环变量，通过xlswrite 函数将患者基本信息以及评估数据保存在日常生活活动能力评估统计表中。

（4）清空部分程序

其中，通过set 函数将患者各项数据初始化，待接收下一次评估。

3.3 查询界面设计

患者具有唯一的住院号，通过住院号查询患者所有量表评估内容。为了获取量表评估所需的评估对象基本信息，采用for 语句循环读取日常生活活动能力评估统计xls 文件的住院号，通过set函数将数据显示在table 中。查询流程见图7，查询结果界面见图8。

图7 查询流程

图8 查询结果界面

查询部分程序：

其中，i 为循环变量，for 语句循环访问住院号并判断查询住院号与输入住院号是否一致，并将对应患者所有信息存储在单元数组newdata 中，利用set 函数显示在uitable 中。

4 讨论

目前，以计算机辅助设计代表的康复系统逐步在临床工作中应用。与传统的康复评估工作相比，借助现代科学技术能够有效提升高临床康复工作效率和效果。

鉴于日常生活活动能力评估系统类系统在临床尚未很好的推广及应用，本研究基于Matlab 图形界面设计系统GUI 设计日常生活活动能力评估系统，与传统评估模式相比，其具有简洁、高效等特点。该系统能够实时动态更新患者评估数据库，方便评估人员查询患者所有评估量表信息，了解评估对象的动态康复效果。

该系统目前仅仅实现了Barthel 指数评估，下一步将Katz 指数、修订的Kenny 自理评定、功能独立性评定等BADL 标准化评估量表纳入其中，扩展评估量表的内容，并且根据临床评估的需求不断完善该系统的功能。最后，该系统实现了纸质评估量表向电子评估系统转变，实现了人工评估向智能评估转变，节省了评估对象的数据存取，节省了纸张、印刷成本及存储空间，避免了在查找数据上浪费的时间和精力。