2025年康复工程技术应用试题及答案

2025年康复工程技术应用试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪项不属于康复工程中“环境改造”的核心目标？A.消除物理环境障碍B.提升用户自主移动能力C.降低照护者体力负荷D.优化医疗设备数据传输效率2.智能假肢的“多轴膝关节”设计中，最关键的技术突破是？A.轻量化材料应用B.基于肌电信号的运动意图识别C.防水防腐蚀结构优化D.电池续航能力提升3.针对脑卒中后上肢功能障碍患者，下列哪类康复机器人更适合早期被动训练？A.外骨骼式机器人（主动辅助模式）B.平面连杆式机器人（被动牵引模式）C.末端执行器式机器人（阻力反馈模式）D.穿戴式肌电刺激机器人（神经激活模式）4.国际标准ISO9999:2018将辅助器具分为12个主类，其中“个人医疗辅助器具”不包括？A.助听器B.呼吸辅助设备C.矫形鞋D.血压监测仪5.步态分析系统中，“时空参数”不包括以下哪项指标？A.步长（StepLength）B.足角（FootAngle）C.支撑相时间（StancePhaseTime）D.关节力矩（JointMoment）6.脊髓损伤（SCI）患者使用的“功能性电刺激（FES）自行车”，其核心作用机制是？A.通过电流直接增强肌肉力量B.模拟自主运动模式促进神经重塑C.替代下肢肌肉完成周期性运动D.降低下肢深静脉血栓发生风险7.老年人平衡能力评估中，“伯格平衡量表（BBS）”的满分值为？A.20分B.56分C.80分D.100分8.智能轮椅的“SLAM导航技术”主要解决的问题是？A.实时避障B.地图构建与定位C.语音指令识别D.电池能量管理9.儿童脑瘫患者使用的“坐姿矫正椅”设计中，最优先考虑的人体工程学因素是？A.材质透气性B.可调节性（高度/角度/宽度）C.外观色彩搭配D.抗冲击强度10.康复工程中“用户中心设计（UCD）”的核心流程不包括？A.用户需求调研B.技术可行性验证C.大规模生产测试D.迭代优化测试二、填空题（每空1分，共15分）1.康复工程的三大核心目标是：改善功能障碍、__________、__________。2.智能康复辅具的“多模态交互”通常融合__________、__________、__________等输入方式（至少3种）。3.上肢康复机器人的“运动轨迹规划”需重点考虑__________、__________、__________三个维度（生物力学参数）。4.听力辅助器具中，“骨传导助听器”的工作原理是通过__________传递声音信号至__________。5.神经康复工程中，“脑机接口（BCI）”的主流信号采集方式包括__________（非侵入式）和__________（侵入式）。6.老年人跌倒风险评估的“TUG测试”全称是__________，完成时间超过__________秒提示高风险。三、简答题（每题8分，共24分）1.简述康复工程中“辅助器具适配流程”的关键步骤。2.对比分析“被动式康复机器人”与“主动式康复机器人”的适用场景及技术差异。3.说明智能穿戴式康复设备中“传感器融合技术”的作用及典型应用案例。四、案例分析题（共41分）（一）案例背景（15分）患者张某，男，45岁，因交通事故导致胸段脊髓损伤（T6完全性损伤），ASIA分级为A级，目前生命体征稳定，双下肢无自主运动及感觉，上肢肌力5级（正常），日常生活需他人协助完成转移、如厕等活动。康复团队计划为其配置个性化康复辅助系统。问题1：从康复工程角度，需重点评估患者的哪些功能需求？（5分）问题2：针对转移（床-轮椅-马桶）需求，应选择哪些辅助器具？请说明选择依据。（5分）问题3：为提升患者独立生活能力，可整合哪些智能康复技术？请列举3项并简述其作用。（5分）（二）技术应用分析（26分）某康复机构引入“基于表面肌电（sEMG）和惯性测量单元（IMU）的智能步态训练系统”，用于脑卒中后下肢运动功能障碍患者的康复训练。系统通过采集股四头肌、腓肠肌等肌肉的肌电信号，结合膝关节、踝关节的角度与加速度数据，实时分析患者步态模式，并提供视觉/触觉反馈引导正确动作。问题1：该系统中sEMG和IMU传感器的功能分别是什么？（6分）问题2：如何通过肌电信号与关节运动数据的融合分析判断步态异常？请举例说明。（8分）问题3：从康复工程设计原则出发，该系统需满足哪些关键性能指标？（6分）问题4：简述该系统在临床应用中可能面临的技术挑战及解决方案。（6分）参考答案一、单项选择题1.D（环境改造聚焦物理环境适配，数据传输属信息系统范畴）2.B（多轴膝关节需精准识别用户运动意图以调整阻尼）3.B（早期被动训练需机器人主动牵引关节完成动作）4.C（矫形鞋属于“矫形器与支撑装置”主类）5.D（关节力矩属动力学参数，时空参数侧重时间与空间维度）6.B（FES通过电刺激模拟神经信号，促进神经可塑性）7.B（伯格平衡量表满分56分）8.B（SLAM即同步定位与地图构建技术）9.B（儿童生长发育快，矫正椅需高度可调节）10.C（大规模生产测试属工业工程范畴，UCD聚焦用户体验）二、填空题1.提高生活质量；促进社会参与2.语音指令；手势识别；肌电信号；压力传感（任意3种）3.关节活动范围（ROM）；运动速度；肌肉协同模式4.颅骨振动；耳蜗（或听觉神经）5.脑电（EEG）；脑皮层电极（或微电极阵列）6.TimedUpandGoTest（起立-行走测试）；30三、简答题1.辅助器具适配流程关键步骤：①功能评估（包括肌力、关节活动度、认知能力等）；②需求分析（日常活动场景、环境限制、用户偏好）；③器具选型（匹配功能需求与技术参数）；④适配调整（尺寸、角度、控制方式等个性化校准）；⑤使用培训（用户及照护者操作指导）；⑥随访评估（使用效果反馈与优化）。2.被动式与主动式康复机器人对比：-适用场景：被动式用于早期无自主运动能力患者（如昏迷/严重肌力0级），提供全范围关节活动；主动式用于恢复期（肌力2-3级），辅助患者完成主动运动并提供阻力反馈。-技术差异：被动式依赖电机驱动完成预设轨迹运动，无需采集用户运动意图；主动式需通过肌电/力传感器识别用户运动意图，实时调整驱动力矩，实现人机协同。3.传感器融合技术作用：通过多源数据互补提高信息准确性，降低单一传感器误差。典型案例：智能假肢中融合肌电传感器（获取运动意图）、压力传感器（感知地面反作用力）、IMU（监测肢体姿态），综合判断用户行走速度与地形，自动调整膝关节阻尼；或上肢康复机器人中结合视觉传感器（识别目标位置）与力传感器（感知接触力），实现精准抓取训练。四、案例分析题（一）张某案例问题1：需评估的功能需求：①转移能力（床-轮椅-马桶等体位转换）；②二便管理（如厕独立性）；③环境交互（开关门、操作家电等）；④移动能力（室内外自主移动）；⑤心理需求（减少依赖感，提升尊严）。问题2：辅助器具选择及依据：-电动轮椅（带升降座椅）：患者双下肢无功能，需电动驱动移动；升降座椅可辅助接近床/马桶高度，减少照护者搬运。-转移滑板：材质光滑低摩擦，用于床-轮椅间滑动转移，降低剪切力损伤风险。-移位机（天轨/地轨式）：针对较重患者或复杂环境（如卫生间），通过轨道系统辅助垂直提升转移，保护照护者腰椎。问题3：智能康复技术整合：①环境控制系统（智能家居）：通过上肢操作（如语音/手势）控制灯光、空调、窗帘等，提升环境交互独立性。②智能护理床（带自动翻身/便孔功能）：定时翻身预防压疮，便孔开启闭合减少如厕协助需求。③下肢FES骑行系统：通过电刺激诱发下肢肌肉收缩完成踩踏运动，预防肌肉萎缩，促进血液循环。（二）智能步态训练系统分析问题1：传感器功能：-sEMG（表面肌电）：采集目标肌肉的电活动信号，反映肌肉激活程度与时序（如股四头肌在支撑相的激活是否延迟）。-IMU（惯性测量单元）：测量关节角度（如膝关节屈曲角度）、角速度及加速度，反映肢体运动轨迹与协调性（如摆动相踝关节是否过度背屈）。问题2：融合分析示例：正常步态中，支撑相初期股四头肌应强烈激活以稳定膝关节（肌电信号幅值高），同时膝关节角度从0°逐渐屈曲至15°（IMU显示角度变化）。若患者股四头肌肌电信号弱（肌肉无力）且膝关节角度过度屈曲（>20°），可判断为“支撑相膝关节不稳”，提示股四头肌力量不足或控制障碍。问题3：关键性能指标：①信号采集精度：肌电信号信噪比>30dB，IMU角度误差<2°；②实时性：数据处理与反馈延迟<100ms（避免影响训练节奏）；③兼容性：支持不同体型患者（调整传感器佩戴位置）；④安全性：电刺激强度不超过安全阈值（<50mA），机械结构无尖锐边缘；⑤可解释性：反馈信息（如视觉箭头）需直观反映具体问题（如“加快摆动相”）。问题4：技术挑战及解决方案：挑战1：肌电信号易受皮肤阻抗、运动伪影干扰。解决方案：使用干电极减少皮肤准备时间，结合小波变换滤波去除噪声，或采用多通道肌电传感器冗余采集。挑战2：不同患者步态模式差异大，系统需个性化适