CN109758124A - 一种手功能康复的客观评价方法及装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种手功能康复的客观评价方法及装置和系统，所述的装置和系统通过多传感器检测单元的对应设置，使得检测的区域缩小到每一个手指节段，评价的结果更加精准。所述的评价方法，在检测过程中，被测者手部处于自然放松状态，无需被测者主观配合；通过检测与手指神经传导功能相关的神经传导动作电位波幅、与微循环功能相关的血液灌注指数、与局部区域氧供给相关的血氧饱和度、与局部组织健康状态相关的皮肤温度，从神经、血流、氧供给、肌肉组织等方面综合评价手功能的康复程度，评价内容更加底层和基础；有效避免了通过检测力、肌电、姿态等常见手功能康复评价技术中被评测对象的主观影响，评价的结果更加客观有效。

Description

一种手功能康复的客观评价方法及装置和系统

技术领域

本发明涉及康复工程和医疗器械领域，具体为一种手功能康复的客观评价方法及装置和系统。

背景技术

我国现有脑卒中幸存者约750万，每年新发卒中病人逾200万，手功能障碍是卒中后最为常见的功能障碍。此外，手外伤发生率在临床外伤中占比达到四分之一。手功能康复能够极大提高此类患者日常生活、学习和工作的能力。但由于手部的动作精细，功能恢复的难度大，因此客观精确的手功能评价技术对于手功能障碍的预防和治疗都有着十分重要的意义。

目前手功能康复评价技术主要针对手部运动功能展开，通过设置特定的手部动作，采用力传感器、表面肌电传感器和姿态传感器等技术手段测试患者手部的不同部位在完成动作过程中的阻力、肌电、姿态或其他相关生理量，从而对手部运动功能康复状况进行评价。很显然，评价的结果在一定程度上取决于患者的配合度和主观意愿，并不能达到对手部功能进行客观精准评价的目的，这势必会对手部的治疗和康复造成影响。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种手功能康复的客观评价方法及装置和系统，通过同时检测手部不同部位反映神经传导、组织血氧、微循环、皮肤温度等与手部功能密切相关的生理指标，并对这些指标量化分析、对比来实现对手功能康复效果的客观评价；所述装置高度集成化、使用方便、检测部位精准。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种手功能康复的客观评价方法，包括如下步骤，

步骤1，根据手功能评价要求选择被测手的一个手指节段k；按照大拇指到小拇指的顺序，从最远端到近端对五根手指的手指节段依次编号为k＝1,2,…14；

步骤2，设置被测手指节段神经传导动作电位、光电容积波信号和皮肤温度的传感器和检测电路；

步骤3，检测生理信号；通过粘附于被测手指节段的传感器和相应检测电路，分别完成神经传导动作电位、光电容积波信号和皮肤温度的检测；

步骤4，提取四种生理指标；从步骤3的检测结果中进一步分析提取神经动作电位的波幅C_k1、微循环灌注指数C_k2、血氧饱和度C_k3和皮肤温度C_k4四项生理指标；

步骤5，计算被测手指节段康复评价指数；根据步骤4提取的四项生理指标计算被测手指节段康复评价指数E_k；

步骤6，重新选择下一个被测手指节段，重复以上步骤2-5；根据预设的手部评估区域，依次选择手部评估区域中的待测手指节段，重复步骤2-5的操作，直到手部评价区域全部检测完毕；

步骤7，计算全手或选定区域功能总评价指数E；根据所测手指节段的评价指数计算全手或选定区域的功能评价指数，功能评价指数越高，手功能的康复效果越好。

优选的，步骤3中，对被测手指节段进行神经传导动作电位的检测时，分为三种情况：

a被测手指节段为手指最远端的节段，由与其相邻节段的电极发放刺激脉冲，检测下行神经传导的动作电位信号；

b被测手指节段为居于手指中间节段，则依次由其远端相邻节段和近端相邻节段分别发放刺激脉冲，分别检测上下行神经传导的动作电位信号；

c被测手指节段为居于手指近掌的节段，则由其相邻的远端节段上的电极发放刺激脉冲，检测上行神经传导的动作电位信号。

进一步，步骤4中，被测手指节段为居于手指中间节段，对于手指中间节段的神经传导动作电位的波幅为上下行动作电位波幅的平均值。

优选的，步骤3中，对被测手指节段进行光电容积波信号的检测时，采用反射式的光电容积波检测方式，其中用于检测的两个LED的波长选择为对血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同光学特征或消光系数的波长λ1和λ2。

优选的，步骤4中，微循环灌注指数C_k2按照以下公式计算，

C_k2＝PI＝AC/DC*100％；

其中，AC为检测得到的光电容积波中，每一个心动周期由小动脉血流量变化引起的脉动分量；DC为静脉、肌肉和其他组织吸收产生的直流分量；

步骤4中，每一心动周期内的血氧饱和度C_k3按照以下公式计算，

C_k3＝S_pO₂＝α+βR+γR²

其中，PI_λ1和PI_λ2分别为两种不同波长检测所得的微循环灌注指数，α、β、γ是经验常数，通过定标确定。

优选的，步骤5中，手指节段k的康复评价指数E_k按照以下公式计算：

E_k＝ε_k1*C_k1+ε_k2*C_k2+ε_k3*C_k3+ε_k4*C_k4

其中，ε_k1、ε_k2、ε_k3、ε_k4分别为以上四个指标的权重系数；

步骤7中，全手或选定区域功能总评价指数E按下式计算：

E＝w₁*E₁+w₂*E₂+…w_i*E_k(1≤k≤14)(5)

其中，E₁、E₂、….E_k为所对应手指节段的康复评价指数，未检测的手指节段的康复评价指数为0；w₁、w₂、…w_k为对应手指节段的权重系数。

手功能康复客观评价装置，包括，

手部多模态传感器检测前端，包括对应每一个手指节段都配置的多传感器检测单元；多传感器检测单元用于发放刺激脉冲或检测对应手指节段的动作电位，还用于检测对应手指节段的光电容积波信号和体表温度；

多模态数据采集、处理、传输和控制电路，包括刺激信号发放模块，神经电信号检测模块，LED驱动模块，光电容积波信号检测模块，温度检测模块，微处理器模块和数据传输模块；

刺激信号发放模块用于选择发放刺激脉冲或检测神经传导动作电位的多传感器检测单元，并控制选择的多传感器检测单元发放刺激脉冲；神经电信号检测模块用于控制选择的多传感器检测单元检测神经传导动作电位；LED驱动模块和光电容积波信号检测模块用于控制选择的多传感器检测单元检测光电容积波信号；温度检测模块用于控制选择的多传感器检测单元检测皮肤温度；微处理器模块用于根据神经传导动作电位、光电容积波信号和皮肤温度得到动作电位的波幅C_k1、微循环灌注指数C_k2、血氧饱和度C_k3和皮肤温度C_k4四项生理指标，用于根据四项生理指标计算被测手指节段康复评价指数E_k，用于根据计算全手或选定区域内所有被测手指节段康复评价指数E_k计算功能总评价指数E；数据传输模块用于传输各多传感器检测单元获得的原始数据以及微处理器模块的计算结果。

优选的，多传感器检测单元包括，

一对记录和刺激复用的电极，包括第一电极和第二电极；通过连接不同的工作电路确定该对电极作为发放脉冲的刺激电极对或作为检测动作电位的记录电极对；

一个光电容积波检测单元，包括波长分别为λ1和λ2的LED1和LED2，以及工作于此波段的光检测器PD；LED1和LED2的波长对血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同光学特征或消光系数；光检测器PD用于检测两路反射式的光电容积波，用于后续血氧饱和度以及微循环灌注指数的计算；

一个温度传感器，用于体表皮肤温度的检测。

优选的，刺激信号发放模块与所有多传感器检测单元的电极对连接，通过开关选择发放刺激信号的电极对，根据需要设置刺激信号的频率和幅度，在被测手指节段相邻的上或下节段释放电刺激；

神经电信号检测模块与所有多传感器检测单元的电极对连接，通过开关选择待检测的电极对，和刺激信号发放模块配合，记录在刺激信号发放后被测手指节段的动作电位，并通过放大、滤波等电路对检测的动作电位信号进行预处理；

LED驱动模块与所有多传感器检测单元的两个LED发光管LED1和LED2连接，通过开关选择被测手指节段的两个LED发光管，按照设定频率对两个LED产生驱动电流，使两个LED交替明灭；

光电容积波信号检测模块与所有多传感器检测单元的光检测器PD连接，和LED驱动模块配合，交替检测两种波长LED的反射光强，对信号进行AD转换、放大和滤波处理；

温度检测模块与所有多传感器检测单元的温度传感器(3)连接，通过开关选择被测手指节段的温度传感器，实现皮肤温度检测；

微处理器模块，其输出端连接刺激信号发放模块和LED驱动模块，并分别与神经电信号检测模块、光电容积波信号检测模块、温度检测模块和数据传输模块交互；根据检测要求，控制开关选择对应检测电路，实现时序控制，并对检测的神经传导动作电位信号进行波幅检测；对两路光电容积波信号完成微循环灌注指数和血氧饱和度计算；对温度传感器检测信号进行AD转换和温度补偿处理。

手功能康复的客观评价系统，包括如上所述的手功能康复的客观评价装置，以及与手功能康复的客观评价装置通过数据传输模块进行交互的移动终端和/或计算机；

移动终端和/或计算机用于根据用户要求，将手功能康复的客观评价装置采集到的生理信息以及评价指标予以记录、分析、显示及归档。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明所述的装置和系统通过多传感器检测单元的对应设置，使得检测的区域缩小到每一个手指节段，评价的结果更加精准，有助于临床医师和被测者更加准确地了解康复效果，制定更具针对性的康复训练方案。

进一步的，针对每一个手指节段的传感器检测单元结构简单、体积小、便于操作和使用，易于根据具体需求进行集成和组装。能够满足家庭、社区、医疗机构等不同应用场合的需求。

本发明所述的评价方法，在检测过程中，被测者手部处于自然放松状态，无需被测者主观配合；通过检测与手指神经传导功能相关的神经传导动作电位波幅、与微循环功能相关的血液灌注指数、与局部区域氧供给相关的血氧饱和度、与局部组织健康状态相关的皮肤温度，代替现有对复杂手功能完成过程中力、肌电和姿态的检测，从神经、血流、氧供给、肌肉组织等方面综合评价手功能的康复程度，评价内容更加底层和基础；这有效避免了通过检测力、肌电、姿态等常见手功能康复评价技术中被评测对象的主观影响，评价的结果更加客观有效。

进一步的，将手部多模态信息通过对四种生理指标乘以不同权重系数相加的方式，得到手指节段的评价指数，然后根据不同手指节段的权重系数得到被评价区域的总体评价指数，量化的评价结果更有助于对临床康复效果的比较判断。

附图说明

图1本发明实例中所述的手功能康复的客观评价系统结构框图。

图2a为本发明实例中所述的手部多模态传感器检测前端结构图。

图2b为本发明实例中所述的多传感器检测单元的结构示意图。

图3为本发明手功能康复评价装置的多模态数据采集、处理、传输和控制电路结构图。

图4为本发明手功能康复的客观评价方法的步骤流程示意图。

图中：第一电极1，第二电极2，温度传感器3。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明针对现有手功能康复评价方法中以力、肌电及姿态等检测技术需要被评价对象主观配合，难以达到客观有效评价的局限性，提出了一种有效消除患者主观因素对评价结果影响的手功能康复的客观评价方法和装置。

神经传导、血流状态和肌肉组织等的康复是手功能康复最底层和最基本的表征，是复杂手功能康复的基础。本发明采用表面刺激/记录复用电极、光电传感器、温度传感器技术对自然放松状态下，手指不同节段神经传导动作电位的波幅、微循环灌注指数、血氧饱和度、皮肤温度等进行测量，通过多生理参量量化地表征每个手指节段的康复程度，使得对手功能康复的评价更为客观、精准，可极大提高手功能康复训练的针对性和有效性。

本发明的发明点在于：检测与手指神经传导功能相关的神经传导动作电位波幅、与微循环功能相关的血液灌注指数、与局部区域氧供给相关的血氧饱和度、与局部组织健康状态相关的皮肤温度，代替现有对复杂手功能完成过程中力、肌电和姿态的检测，从实现这些功能更底层更基础的神经、血流、氧供给、肌肉组织等方面综合评价手部功能的康复程度。本发明评价方法中的测量是在自然放松状态下进行，无需被评价对象配合完成动作，有效消除了主观因素对测量结果的影响。此外，评价的范围缩小到每一个手指节段，以基于多源信息的量化评价指标对每一节段进行评价，然后综合多节段对整个被测手部区域进行总体的康复量化评价。这使得对手功能康复的评价结果更加精准，也有助于提高手部康复训练的针对性和有效性。

实施例1

本发明中手功能康复的客观评价系统，如图1所示，其包括如下组件。

组件1：手功能康复的客观评价装置。

即本发明提出的手功能康复客观评价装置，如图2a、2b和图3所示，其包括了手部多模态传感器检测前端和多模态数据采集、处理、传输和控制电路两个部分。用于采集和提取包括神经传导动作电位波幅、血液灌注指数、血氧饱和度和皮肤温度等生理指标，并据此计算被测手指节段和全部检测区域的手功能康复评价指数。该评价装置可通过有线或无线方式与组件2移动终端或组件3计算机件之间进行数据通信。

组件2，移动终端。

即智能手机或平板电脑等，连接手功能康复客观评价装置并实现与用户之间的交互，用于根据用户要求，将手功能康复的客观评价装置采集到的生理信息以及评价指标等予以记录、分析、显示及归档。

组件3，计算机。

个人计算机或笔记本电脑等，连接手功能康复客观评价装置并实现与用户之间的交互，用于根据用户要求，将手功能康复的客观评价装置采集到的生理信息以及评价指标等予以记录、分析、显示及归档。

本发明所述的手功能康复客观评价装置，其中，手部多模态传感器检测前端，如图2a所示，在每一个手指节段都配置有相同的多传感器检测单元；包括从上到下排列的对应大拇指设置的多传感器检测单元A1和A2，对应食指设置的A3、A4和A5，对应中指设置的A6、A7和A8，对应无名指设置的A9、A10和A11，对应小拇指设置的A12、A13和A14；从大拇指向小拇指排列对应手腕可以设置A15和A16。

如图2b所示，多传感器检测单元组成包括：

a一对记录和刺激复用的电极，包括第一电极1和第二电极2。该对电极既可以作为发放脉冲的刺激电极对，也可以作为检测动作电位的记录电极对；刺激电极对中的第一电极1和第二电极2分别为刺激电极，记录电极对中的第一电极1和第二电极2分别为参考电极和记录电极。电极功能的选择通过连接不同的工作电路来实现。

b一个光电容积波检测单元，包括波长分别为对血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同光学特征或消光系数的λ1和λ2的LED1和LED2，以及工作于此波段的光检测器PD。光检测器PD用于检测两路反射式的光电容积波，用于后续血氧饱和度以及灌注指数的计算。

c一个微型的温度传感器3，用于体表温度的检测。这些模块集成为一个多传感器检测单元，配置在每一个手指节段。极大简化了制作成本和难度，体现了集成化、便携式的发展理念。

其中，多模态数据采集、处理、传输和控制电路，如图3所示，包括以下模块：

(1)刺激信号发放模块；与所有多传感器检测单元的电极对连接，该模块通过开关选择发放刺激信号的电极对，可根据需要设置刺激信号的频率和幅度，在被测手指节段相邻的上或下节段释放电刺激。

(2)神经电信号检测模块；与所有多传感器检测单元的电极对连接，通过开关选择待检测的电极对，和刺激信号发放模块配合，记录在刺激信号发放后被测手指节段的动作电位，并通过放大、滤波等电路对检测的动作电位信号进行预处理。

(3)LED驱动模块；与所有多传感器检测单元的两个LED发光管LED1和LED2连接，通过开关选择被测手指节段的两个LED发光管，按照设定频率对两个LED产生驱动电流，使两个LED交替明灭。

(4)光电容积波信号检测模块；与所有多传感器检测单元的光检测器PD连接，和LED驱动模块配合，交替检测两种波长LED的反射光强，对信号进行AD转换、放大、滤波等处理。

(5)温度检测模块；与所有多传感器检测单元的温度传感器3连接，通过开关选择被测手指节段的温度传感器，实现温度检测。

(6)微处理器(MCU)模块，其输出端连接刺激信号发放模块和LED驱动模块，并分别与神经电信号检测模块、光电容积波信号检测模块、温度检测模块和数据传输模块交互。根据检测要求，控制开关选择对应检测电路，实现时序控制，并对检测的神经传导动作电位信号进行波幅检测；对两路光电容积波信号完成灌注指数和血氧饱和度计算；对温度传感器检测信号进行AD转换、温度补偿等处理。

(7)数据传输模块。通过蓝牙、WIFI等无线或有线数据传输方式将各传感器获得的原始数据以及分析结果传送至手机、平板电脑等移动终端或个人计算机等设备。

其中，多模态数据采集、处理、传输和控制电路通过有线或无线通信方式与包括智能手机或平板电脑、个人计算机或笔记本电脑等的移动终端或计算机终端连接；如图3所示，实现与用户之间的交互，用于根据用户要求，将手功能康复的客观评价装置采集到的生理信息以及评价指标等予以记录、分析、显示及归档。

实施例2

本发明一种手功能康复的客观评价方法，本实施例通过实例1中所述的装置和系统对所述方法进行实施，其具体实施流程如图4所示，详细步骤如下：

步骤1，选择被测手指节段k。根据手功能评价具体要求选择被测手的一个手指节段，按照大拇指到小拇指的顺序，每根手指从最远端到近端依次编号为k＝1,2,…14。

步骤2，设置被测手指节段四个生理量的检测电路。根据步骤1选定的手指节段，通过不同的开关电路选择测量所选节段的刺激信号发放模块、神经电信号检测模块、LED驱动模块、光电容积波信号检测模块及温度检测模块。

步骤3，检测生理信号。通过粘附于该手指节段的传感器和相应检测电路，分别完成神经传导动作电位、光电容积波信号、皮肤温度的检测。

步骤4，提取四种生理指标。从步骤3的检测结果中进一步分析提取神经动作电位的波幅C_k1、微循环灌注指数C_k2、血氧饱和度C_k3和皮肤温度C_k4四项生理指标。

步骤5，计算该节段康复评价指数，保存原始数据及评价结果。根据步骤4提取的指标按照相应的公式计算该节段康复评价指数E_k。保存该节段检测的各生理信号的原始数据及分析的结果。

步骤6，重新选择下一个被测手指节段，重复以上步骤2-5。根据预设的手部评估区域，不断选择待测手指节段，重复步骤2-5的操作，直到手部评价区域全部检测完毕。

步骤7，计算全手或选定区域功能总评价指数E并进行分析、保存和留档。将所测手指节段的评价指数按照计算公式计算全手或选定区域的功能评价指数，功能评价指数越高，手功能的康复效果越好。并对此次的评价结果等进行比较、保存、留档。

其中，步骤3中，神经传导动作电位的检测中，分为三种情况：(1)手指最远端的节段，由与它相邻节段的电极发放刺激脉冲，检测下行神经传导的动作电位信号；例如A2刺激，A1检测；(2)居于手指中间节段，则依次由其远端相邻节段和近端相邻节段分别发放刺激脉冲，分别检测上下行神经传导的动作电位信号；例如A6和A8刺激，A7检测；(3)居于手指近掌的节段，则由其相邻的远端节段上的电极发放刺激脉冲，检测上行神经传导的动作电位信号；例如A13刺激，A14检测。

步骤3中，光电容积波信号的检测中，采用反射式的光电容积波检测方式。LED两种不同的波长选为对血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同光学特征或消光系数的λ1和λ2，优选的采用660nm和940nm。

步骤4中，对于手指中间节段的神经传导动作电位的波幅为上下行动作电位波幅的平均值；例如A6和A8刺激，A7检测；检测输出值为两次的平均值。

步骤4中，灌注指数PI按照以下公式计算

PI＝AC/DC*100％(1)

其中，AC为检测得到的光电容积波中，每一个心动周期由小动脉血流量变化引起的脉动分量；DC为静脉、肌肉和其他组织吸收产生的直流分量。

步骤4中，血氧饱和度按照以下公式计算，

S_pO₂＝α+βR+γR² (3)

式(2)中，PI_λ1和PI_λ2分别为λ1和λ2两种不同波长检测所得的灌注指数，由此计算得到R值。式(3)中，α、β、γ是经验常数，通过定标确定，由此经验公式计算得到每一心动周期内的血氧饱和度。

步骤5中，手指节段k的康复评价指数E_k按照以下公式计算：

E_k＝ε_k1*C_k1+ε_k2*C_k2+ε_k3*C_k3+ε_k4*C_k4(4)

式(4)中，C_k1、C_k2、C_k3、C_k4分别为步骤4检测所得该手指节段的神经动作电位的波幅、微循环灌注指数、血氧饱和度和皮肤温度；ε_k1、ε_k2、ε_k3、ε_k4分别为以上四个常数的权重系数。

步骤7中，全手或选定区域功能总评价指数E按下式计算：

E＝w₁*E₁+w₂*E₂+…w_i*E_k(1≤k≤14)(5)

式(5)中，E₁、E₂、….E_k为所对应手指节段的康复评价指数，未检测的手指节段的康复评价指数为0；w₁、w₂、…w_k为对应手指节段的权重系数。权重系数由操作人员根据被检测者手部功能状况确定，功能损伤越重权重系数越大，反之则越小。对同一被检测者，多次评价时权重系数应保持不变。

Claims (10)

1.一种手功能康复的客观评价方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1，根据手功能评价要求选择被测手的一个手指节段k；按照大拇指到小拇指的顺序，从最远端到近端对五根手指的手指节段依次编号为k＝1,2,…14；

步骤2，设置被测手指节段神经传导动作电位、光电容积波信号和皮肤温度的传感器和检测电路；

步骤3，检测生理信号；通过粘附于被测手指节段的传感器和相应检测电路，分别完成神经传导动作电位、光电容积波信号和皮肤温度的检测；

步骤4，提取四种生理指标；从步骤3的检测结果中进一步分析提取神经动作电位的波幅C_k1、微循环灌注指数C_k2、血氧饱和度C_k3和皮肤温度C_k4四项生理指标；

步骤5，计算被测手指节段康复评价指数；根据步骤4提取的四项生理指标计算被测手指节段康复评价指数E_k；

步骤6，重新选择下一个被测手指节段，重复以上步骤2-5；根据预设的手部评估区域，依次选择手部评估区域中的待测手指节段，重复步骤2-5的操作，直到手部评价区域全部检测完毕；

步骤7，计算全手或选定区域功能总评价指数E；根据所测手指节段的评价指数计算全手或选定区域的功能评价指数，功能评价指数越高，手功能的康复效果越好。

2.根据权利要求1所述的一种手功能康复的客观评价方法，其特征在于，步骤3中，对被测手指节段进行神经传导动作电位的检测时，分为三种情况：

a被测手指节段为手指最远端的节段，由与其相邻节段的电极发放刺激脉冲，检测下行神经传导的动作电位信号；

b被测手指节段为居于手指中间节段，则依次由其远端相邻节段和近端相邻节段分别发放刺激脉冲，分别检测上下行神经传导的动作电位信号；

c被测手指节段为居于手指近掌的节段，则由其相邻的远端节段上的电极发放刺激脉冲，检测上行神经传导的动作电位信号。

3.根据权利要求2所述的一种手功能康复的客观评价方法，其特征在于，步骤4中，被测手指节段为居于手指中间节段，对于手指中间节段的神经传导动作电位的波幅为上下行动作电位波幅的平均值。

4.根据权利要求1所述的一种手功能康复的客观评价方法，其特征在于，步骤3中，对被测手指节段进行光电容积波信号的检测时，采用反射式的光电容积波检测方式，其中用于检测的两个LED的波长选择为对血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同光学特征或消光系数的波长λ1和λ2。

5.根据权利要求1所述的一种手功能康复的客观评价方法，其特征在于，步骤4中，微循环灌注指数C_k2按照以下公式计算，

C_k2＝PI＝AC/DC*100％；

其中，AC为检测得到的光电容积波中，每一个心动周期由小动脉血流量变化引起的脉动分量；DC为静脉、肌肉和其他组织吸收产生的直流分量；

步骤4中，每一心动周期内的血氧饱和度C_k3按照以下公式计算，

C_k3＝S_pO₂＝α+βR+γR²

其中，PI_λ1和PI_λ2分别为两种不同波长检测所得的微循环灌注指数，α、β、γ是经验常数，通过定标确定。

6.根据权利要求1所述的一种手功能康复的客观评价方法，其特征在于，步骤5中，手指节段k的康复评价指数E_k按照以下公式计算：

E_k＝ε_k1*C_k1+ε_k2*C_k2+ε_k3*C_k3+ε_k4*C_k4

其中，ε_k1、ε_k2、ε_k3、ε_k4分别为以上四个指标的权重系数；

步骤7中，全手或选定区域功能总评价指数E按下式计算：

E＝w₁*E₁+w₂*E₂+…w_i*E_k(1≤k≤14) (5)

其中，E₁、E₂、….E_k为所对应手指节段的康复评价指数，未检测的手指节段的康复评价指数为0；w₁、w₂、…w_k为对应手指节段的权重系数。

7.手功能康复客观评价装置，其特征在于，包括，

手部多模态传感器检测前端，包括对应每一个手指节段都配置的多传感器检测单元；多传感器检测单元用于发放刺激脉冲或检测对应手指节段的动作电位，还用于检测对应手指节段的光电容积波信号和体表温度；

多模态数据采集、处理、传输和控制电路，包括刺激信号发放模块，神经电信号检测模块，LED驱动模块，光电容积波信号检测模块，温度检测模块，微处理器模块和数据传输模块；

刺激信号发放模块用于选择发放刺激脉冲或检测神经传导动作电位的多传感器检测单元，并控制选择的多传感器检测单元发放刺激脉冲；神经电信号检测模块用于控制选择的多传感器检测单元检测神经传导动作电位；LED驱动模块和光电容积波信号检测模块用于控制选择的多传感器检测单元检测光电容积波信号；温度检测模块用于控制选择的多传感器检测单元检测皮肤温度；微处理器模块用于根据神经传导动作电位、光电容积波信号和皮肤温度得到动作电位的波幅C_k1、微循环灌注指数C_k2、血氧饱和度C_k3和皮肤温度C_k4四项生理指标，用于根据四项生理指标计算被测手指节段康复评价指数E_k，用于根据计算全手或选定区域内所有被测手指节段康复评价指数E_k计算功能总评价指数E；数据传输模块用于传输各多传感器检测单元获得的原始数据以及微处理器模块的计算结果。

8.根据权利要求7所述的手功能康复客观评价装置，其特征在于，多传感器检测单元包括，

一对记录和刺激复用的电极，包括第一电极(1)和第二电极(2)；通过连接不同的工作电路确定该对电极作为发放脉冲的刺激电极对或作为检测动作电位的记录电极对；

一个光电容积波检测单元，包括波长分别为λ1和λ2的LED1和LED2，以及工作于此波段的光检测器PD；LED1和LED2的波长对血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同光学特征或消光系数；光检测器PD用于检测两路反射式的光电容积波，用于后续血氧饱和度以及微循环灌注指数的计算；

一个温度传感器(3)，用于体表皮肤温度的检测。

9.根据权利要求7所述的手功能康复客观评价装置，其特征在于，

刺激信号发放模块与所有多传感器检测单元的电极对连接，通过开关选择发放刺激信号的电极对，根据需要设置刺激信号的频率和幅度，在被测手指节段相邻的上或下节段释放电刺激；

神经电信号检测模块与所有多传感器检测单元的电极对连接，通过开关选择待检测的电极对，和刺激信号发放模块配合，记录在刺激信号发放后被测手指节段的动作电位，并通过放大、滤波等电路对检测的动作电位信号进行预处理；

LED驱动模块与所有多传感器检测单元的两个LED发光管LED1和LED2连接，通过开关选择被测手指节段的两个LED发光管，按照设定频率对两个LED产生驱动电流，使两个LED交替明灭；

光电容积波信号检测模块与所有多传感器检测单元的光检测器PD连接，和LED驱动模块配合，交替检测两种波长LED的反射光强，对信号进行AD转换、放大和滤波处理；

温度检测模块与所有多传感器检测单元的温度传感器(3)连接，通过开关选择被测手指节段的温度传感器，实现皮肤温度检测；

微处理器模块，其输出端连接刺激信号发放模块和LED驱动模块，并分别与神经电信号检测模块、光电容积波信号检测模块、温度检测模块和数据传输模块交互；根据检测要求，控制开关选择对应检测电路，实现时序控制，并对检测的神经传导动作电位信号进行波幅检测；对两路光电容积波信号完成微循环灌注指数和血氧饱和度计算；对温度传感器检测信号进行AD转换和温度补偿处理。

10.手功能康复的客观评价系统，其特征在于，包括如权利要求7-9所述的手功能康复的客观评价装置，以及与手功能康复的客观评价装置通过数据传输模块进行交互的移动终端和/或计算机；

移动终端和/或计算机用于根据用户要求，将手功能康复的客观评价装置采集到的生理信息以及评价指标予以记录、分析、显示及归档。