新型肢體角度測(cè)量?jī)x的物聯(lián)化及計(jì)算軟件研發(fā)

何潑 張啟鵬 王怡彬 柯技

摘 要：在法醫(yī)學(xué)活體檢驗(yàn)鑒定中，關(guān)節(jié)活動(dòng)障礙是關(guān)節(jié)出現(xiàn)外傷后一種非常常見(jiàn)的后遺癥。以《人體損傷致殘程度分級(jí)》為例，在該標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于肢體殘疾程度的評(píng)定，都涉及到關(guān)節(jié)功能喪失程度的計(jì)算。目前，我們已研發(fā)制作出用于專(zhuān)門(mén)測(cè)量關(guān)節(jié)活動(dòng)度的“新型肢體角度測(cè)量?jī)x”，它操作方便、測(cè)量準(zhǔn)確，本項(xiàng)目是對(duì)其的進(jìn)一步的升級(jí)，使其能夠做到數(shù)據(jù)傳輸、程序計(jì)算，從而達(dá)到節(jié)約法醫(yī)資源、減輕法醫(yī)工作負(fù)擔(dān)、降低法醫(yī)工作強(qiáng)度，最終達(dá)到公正司法、維護(hù)公民合法權(quán)益的目的。

關(guān)鍵詞：物聯(lián);關(guān)節(jié)功能;計(jì)算軟件

在法醫(yī)學(xué)活體檢驗(yàn)鑒定中，關(guān)節(jié)部位的骨折或軟組織損傷，常常會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)功能的破壞，能夠反映關(guān)節(jié)功能破壞程度的指標(biāo)就是關(guān)節(jié)功能喪失程度。目前，在法醫(yī)的日常工作中，針對(duì)關(guān)節(jié)功能喪失程度的判斷方法是通過(guò)量角器測(cè)量受傷關(guān)節(jié)的活動(dòng)角度，再將所測(cè)角度數(shù)值代入相應(yīng)的公式計(jì)算，最終，通過(guò)計(jì)算結(jié)果判斷被鑒定人的損傷程度及傷殘程度。本項(xiàng)目基于項(xiàng)目組成員前期研發(fā)的“新型肢體角度測(cè)量?jī)x”，對(duì)該測(cè)量?jī)x進(jìn)行進(jìn)一步的物聯(lián)升級(jí)，并研發(fā)出相應(yīng)的計(jì)算軟件，通過(guò)在實(shí)際案件中的使用，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品能大大減輕法醫(yī)工作量，減少糾紛。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及藍(lán)牙模塊技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)，英文是：“Internet of Things（IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。自1991年美國(guó)麻省理工學(xué)院的Kevin Ashton教授首次提出以來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)便成了科學(xué)界的熱點(diǎn)問(wèn)題，尤其是近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展可以說(shuō)是日新月異。[1]不知不覺(jué)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐漸進(jìn)入到我們的生活，比如我們常用的智能手環(huán)、智能體重秤等。藍(lán)牙技術(shù)主要特點(diǎn)是應(yīng)用廣泛、功耗低、易采用、抗干擾能力強(qiáng)且應(yīng)用成本低。[2]項(xiàng)目組前期已完成“新型肢體角度測(cè)量?jī)x”的設(shè)計(jì)與制作，產(chǎn)品已經(jīng)形成成品，因此我們通過(guò)在前期研發(fā)的“新型肢體角度測(cè)量?jī)x”上加裝藍(lán)牙模塊，通過(guò)藍(lán)牙模塊將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備上（如手機(jī)、電腦等），通過(guò)設(shè)備上對(duì)應(yīng)的軟件接收，使其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、軟件自動(dòng)接收、數(shù)值精確計(jì)算的目的。

2 現(xiàn)有計(jì)算方法的缺點(diǎn)

我國(guó)現(xiàn)行的《人體損傷致殘程度分級(jí)》及《人體損傷程度鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定肢體關(guān)節(jié)功能評(píng)定依據(jù)：根據(jù)受損關(guān)節(jié)活動(dòng)度大小及關(guān)節(jié)肌群肌力等級(jí)通過(guò)查詢關(guān)節(jié)功能喪失程度表得出受損關(guān)節(jié)各方位功能喪失值，再將受損關(guān)節(jié)各方位功能喪失值累計(jì)求和后除以該關(guān)節(jié)活動(dòng)方位數(shù)即可得出受損關(guān)節(jié)功能喪失值。[3、4]例如，被鑒定人左側(cè)肢體肌力5級(jí)，左肘關(guān)節(jié)活動(dòng)度（屈曲90度為中立位0度）：屈曲23度，伸展33度。通過(guò)查閱《人體損傷程度鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[3]C.7.2肘關(guān)節(jié)功能喪失程度評(píng)定條款得知，其肘關(guān)節(jié)功能喪失程度（%）為：（40+50）÷2=45（%）。此種計(jì)算方法為查表手工計(jì)算，耗時(shí)耗力，且容易出現(xiàn)查表時(shí)看錯(cuò)行數(shù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

3 項(xiàng)目產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路

3.1 新型肢體角度測(cè)量?jī)x

新型肢體角度測(cè)量?jī)x（圖1）是我們前期已經(jīng)研發(fā)制作出的產(chǎn)品，它具有能固定在人體關(guān)節(jié)處、電子讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。但仍存在一些問(wèn)題，即需將測(cè)得的受傷關(guān)節(jié)的活動(dòng)度測(cè)量值代入相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算，最終得出關(guān)節(jié)功能喪失程度的百分比，以及關(guān)節(jié)功能喪失程度，依據(jù)關(guān)節(jié)功能喪失程度評(píng)定相應(yīng)的傷殘等級(jí)。原有產(chǎn)品不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)直接傳輸，仍需法醫(yī)手動(dòng)記錄，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。

圖1 新型肢體角度測(cè)量?jī)x

3.2 設(shè)計(jì)與制作思路

在前期研發(fā)的測(cè)量?jī)x上安裝藍(lán)牙模塊，通過(guò)無(wú)線波將該測(cè)量?jī)x上測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算軟件中，通過(guò)程序運(yùn)算，將所得的關(guān)節(jié)活動(dòng)角度數(shù)值換算成關(guān)節(jié)功能喪失程度的百分比數(shù)值，可直接得出關(guān)節(jié)功能喪失比例，并自動(dòng)將比例進(jìn)行比對(duì)（如功能喪失25%構(gòu)成十級(jí)傷殘，輕傷一級(jí)等），最終直接輸出傷殘等級(jí)情況，并可以選擇打印存檔，存檔文件直接附在司法鑒定意見(jiàn)書(shū)附件中，這樣可以最大限度的保證鑒定過(guò)程的完整性、鑒定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減輕法醫(yī)的工作負(fù)擔(dān)，維護(hù)司法公正。

3.3 關(guān)節(jié)功能喪失程度計(jì)算軟件的設(shè)計(jì)原理

該程序開(kāi)發(fā)基于C語(yǔ)言，主要原理為通過(guò)“if else”條件判斷句選擇關(guān)節(jié)活動(dòng)度的范圍。在通過(guò)數(shù)組q[]儲(chǔ)存“關(guān)節(jié)功能喪失程度表”中的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)用戶需求輸入肌力等級(jí)M（i）（i為變量 取值范圍為0-5），輸出在特定關(guān)節(jié)活動(dòng)度范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的值，最終輸出結(jié)果。以肘關(guān)節(jié)為例，其活動(dòng)方位為兩個(gè)方向：屈曲及伸展，其功能喪失程度計(jì)算界面如圖2所示：

圖2 肘關(guān)節(jié)程序計(jì)算界面

3.4 產(chǎn)品的使用方法

將“新型肢體角度測(cè)量?jī)x”固定在被鑒定人受傷關(guān)節(jié)處，通過(guò)推動(dòng)被鑒定人的關(guān)節(jié)，得到被鑒定人的關(guān)節(jié)活動(dòng)角度。藍(lán)牙模塊將所測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)健瓣P(guān)節(jié)功能喪失程度計(jì)算器”軟件中。鑒定人輸入計(jì)算變量，即可得出最終結(jié)果，并可將最終結(jié)果通過(guò)文檔的形式輸出打印存檔。

4 產(chǎn)品在實(shí)際案例中的應(yīng)用

案例一

被鑒定人嚴(yán)某，2017年11月2日凌晨0時(shí)左右，在武漢市某路附近步行時(shí)，被一輛小轎車(chē)撞傷。傷后導(dǎo)致：致左膝脛骨平臺(tái)骨折、左膝內(nèi)側(cè)半月板后角撕裂（Ⅱ°）、左膝內(nèi)側(cè)副韌帶損傷;左膝髕上囊及關(guān)節(jié)腔積液。使用“新型肢體角度測(cè)量?jī)x”測(cè)量其膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度為：伸-15°（0°），屈 80°（135°），經(jīng)關(guān)節(jié)功能喪失程度計(jì)算器軟件計(jì)算，其膝關(guān)節(jié)功能喪失程度為60%，最終評(píng)定為九級(jí)傷殘。

案例二

被鑒定人王某，2017年8月19日晚10時(shí)許，在湖北省潛江市某KTV門(mén)口被人砍傷雙下肢。致：右側(cè)脛腓骨下段粉碎性骨折，右脛前肌、踇長(zhǎng)伸、趾長(zhǎng)伸肌腱及跟腱斷裂?，F(xiàn)右踝關(guān)節(jié)大部分僵硬，各方位活動(dòng)差，經(jīng)關(guān)節(jié)功能喪失程度計(jì)算器軟件計(jì)算其右踝關(guān)節(jié)功能喪失達(dá)80%，依據(jù)《人體損傷程度鑒定標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)條款規(guī)定，其損傷程度為重傷二級(jí)。

通過(guò)在實(shí)際案例中的使用，我們發(fā)現(xiàn)，加入藍(lán)牙傳輸裝置后的新型肢體角度測(cè)量?jī)x，能將角度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算軟件中，通過(guò)程序計(jì)算，自動(dòng)將關(guān)節(jié)活動(dòng)角度換算成關(guān)節(jié)功能喪失百分比。測(cè)量、計(jì)算時(shí)間，由原來(lái)的20分鐘，縮短為10分鐘，大大提高了法醫(yī)的工作效率，節(jié)省了鑒定報(bào)告的書(shū)寫(xiě)時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

“關(guān)節(jié)功能喪失程度計(jì)算器”是湖北省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目及我院李昌鈺杯大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽入圍項(xiàng)目。該項(xiàng)目是對(duì)“新型肢體角度測(cè)量?jī)x”的物聯(lián)化升級(jí)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將檢測(cè)儀與我們的項(xiàng)目進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)法醫(yī)活體檢驗(yàn)鑒定智能化，使其能夠發(fā)揮出更大的作用，從而達(dá)到節(jié)約法醫(yī)資源、減輕法醫(yī)工作負(fù)擔(dān)、降低法醫(yī)工作強(qiáng)度的目的，最終達(dá)到公正司法、維護(hù)公民合法權(quán)益的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]百度百科.物聯(lián)網(wǎng)[EB/OL]（2019-03-15）[2019-03-25].https：//baike.baidu.com/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/7306589？fr=aladdin

[2]百度百科.藍(lán)牙[EB/OL]（2019-03-13）[2019-03-25].https：//baike.baidu.com/item/%E8%93%9D%E7%89%99/102670？fr=aladdin

[3]司法部司法鑒定管理局.《人體損傷程度鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用指南》[M].第1版.北京：法律出版社，2013：121-134.

[4]司法部司法鑒定管理局，最高人民法院司法行政裝備管理局.《人體損傷致殘程度分級(jí)適用指南》[M].第1版.北京：法律出版社，2016：38-46.