[發明專利]上肢潛能開發訓練用的循經導絡導引反饋康復訓練系統有效
| 申請號: | 201310431887.5 | 申請日: | 2013-09-22 |
| 公開(公告)號: | CN103735270A | 公開(公告)日: | 2014-04-23 |
| 發明(設計)人: | 趙文汝 | 申請(專利權)人: | 國家康復輔具研究中心 |
| 主分類號: | A61B5/11 | 分類號: | A61B5/11;A61B5/0488 |
| 代理公司: | 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203 | 代理人: | 樓艮基 |
| 地址: | 100176 北京市*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 上肢 潛能 開發 訓練 循經導絡 導引 反饋 康復訓練 系統 | ||
1.上肢運動潛能開發訓練用的循經導絡導引反饋康復訓練系統,其特征在于,是一種“人-機”對話式、在體療師指導下基于六步法中醫導引方法的、通過病人上肢主動運動進行患側運動潛能開發的循經導絡導引反饋康復訓練儀,由計算機、雙圖像顯示式訓練屏、傳感器以及上肢運動潛能開發訓練設備組成,其中:
計算機:
設有:CCD攝像頭輸出的病人患病上肢受訓練關節運動障礙圖像的輸入端口,
病人的患病上肢肘關節處的連接的電極輸出,反映患病上肢的運動障礙的受訓練關節生物電流輸入端口,
還設有:
音配像的配音講解經絡傳導系統與肢體運動功能之間的關系的模塊,簡稱人體潛能開發推介模塊,
上肢康復治療模塊:含有:人體上肢正常運動時受訓練的諸關節生物電流的波形及其標高尺,并按照關節運動由弱到強,依次組織成標有對應位置受訓練關節的生物電流幅度和平均值的序列,以及人體上肢正常運動時,受訓練關節的運動圖像及關節運動到不同位置下的屈曲角度,其中至少包括:接近0°、90°、1800三個關鍵角度,0°<90°<180°,
音樂背景選擇模塊:在體療師指導下,由患者自主選擇,
存儲模塊:存儲患者個人信息,以及以往進行過的康復訓練項目、名稱、程度和進展,
圖像顯示驅動模塊:在所述雙圖像顯示式訓練屏上,分別顯示正常人在進行上肢屈曲、伸直運動時,配有標高的生物電流波形,以及相對應的上肢運動部位的關節的伸屈角度,
控制模塊:是一個Vista軟件管理平臺,依照“人---機”對話方式,使病人在體療師指導下,進行患側上肢諸關節部位的康復訓練,步驟如下:
步驟(1):體療師輸入患者個人信息,以及所述以往進行康復項目的歷史數據,
步驟(2):體療師判斷病人是否有禁忌證,若沒有,則輸入信號(1)。否則輸入信號“0”,停止訓練,
步驟(3):體療師判斷病人對訓練的適應度。若病人已經進行過站立床訓練,并具有900位站立30分鐘,血壓、呼吸、脈搏等生命體征仍屬正常的記錄時,則病人能適應訓練,則輸入信號“1”,否則輸入信號“0”停止訓練,
步驟(4):系統初始化。在病人患病上肢的關節附近安裝生物電極,并把在運動狀態下的生物電流輸入所述計算機,或把CCD攝像頭,安裝在所述上肢運動潛能開發訓練設備的、能拍攝到病人患病上肢受訓練關節運動圖像的部位上。體療師根據運動處方,在所述上肢運動潛能開發訓練裝置上懸掛設定,重量相當于減重量的沙袋,
步驟(5):體療師啟動所述計算機,調取所述人體潛能開發推介模塊,并在所述雙圖像顯示式訓練屏上,顯示音配像的經絡傳導系統與肢體運動功能之間的運動關系圖像,供病人建立潛能開發意識,
步驟(6):患者穿戴吊帶,患手戴好手部擴展板,軀干呈俯臥撐姿勢,雙腿跪于底座的海綿墊上,其位置以能使患者雙手恰好位于支撐框架頂端中部減重滑輪的垂直線,把吊帶與減重部位的掛鉤相連;
步驟(7):依次按一下步驟進行訓練:
步驟(7.1):撐起訓練。患者于肘關節處于屈曲位開始,緩慢撐起,一直到肘關節伸屈角度≥90°位時止,此時:
若為CCD攝像頭輸入的病人患病上肢的肘關節運動障礙圖像,則通過所述圖像顯示驅動模塊,將所述雙圖像顯示在訓練屏上,顯示病人患病上肢肘關節的運動部位,隨著肘關節的運動,實時顯示病人患病上肢的運動部位,直至在體療師施加運動阻力時,病人的患側上肢達到運動極限時為止,轉步驟7.2,
若為經由病人患病上肢上連接的生物電極所輸出的生物電流波形,則通過所述圖像顯示運動模塊,在所述的雙圖像顯示式訓練屏上,顯示出病人患病上肢在肘關節處于不同的伸肘角度下的生物電流波形,轉步驟7.2,
步驟(7.2):撐落訓練:從患者患病上肢的肘關節,處于伸直位開始,緩慢撐落,直到肘關節處于屈曲位時止,重復執行步驟7.1,
步驟(7.3):計算機按正常人與病人在上肢運動圖像上不同位顯示伸肘角度的實時角差或者生物電流在標高上的實時差異,分別輸入到對應的訓練效果數據組中,
所述計算機按以下步驟,計算病人患側上肢和正常人同側上肢肘關節,處在不同運動位置下的實時的肘關節夾角的角度,
第1步:計算機控制CCD攝像頭,用相同的采集頻率攝取自同一個運動起點開始的病人患側上肢和正常人同側上肢的肘關節運動序列,直至各自到達運動終點為止,
第2步:在同一采樣時刻的兩張圖像上,用Canny邊緣檢測軟件,分別探測上肢運動圖像和背景圖像交界區域內像素點發生突變的點,得到兩段不同的上肢內輪廓曲線,覆蓋了部分手肘、全部肘關節和部分上臂,
第3步:在手臂部分和手肘部分各任取一點,向肩肘關節方向相向而行,得到曲率變化最大的點,即為內輪廓曲線上的拐點。再背向著肘關節方向的反向而行,找到曲率變化開始不變的點,作為內輪廓曲線的外切點,得到兩張不同運動圖像的拐點和外切點,
第4步:沿著兩張不同運動圖像的各自兩條外切點,作各自內輪廓曲線的外切線,兩條所述外切線的夾角,即為兩個所述內輪廓曲線各自的夾角,
第5步:在每張運動圖像上,于任何一條切線上任取一點,向另一條切線作垂線。使垂足、垂線的起點和兩條切線的交點形成一個直角三角形,求出兩條切線夾角的值,
第6步:求出正常人運動圖像上,內輪廓曲線的夾角和病人運動圖像上所述內輪廓曲線的夾角之差,即為效果數據,
第7步:求出每兩張不同運動圖像上,兩條內輪廓線夾角之差,組成效果數據組存儲,
步驟(7.4):計算機判斷是否達到每訓練為20-30分鐘,每天訓練2次的時間要求,60次為一個療程的設定值,若未達到,重復步驟(7.1)-步驟(7.3),直到滿足設定的訓練時間及療程為止,轉步驟(8);若已達到直接轉步驟(8),
步驟(8):體療師在步驟(7.4)中,最后一次康復訓練后發出中斷指令,根據步驟(7.3)得到的結果,決定下一步康復目標,執行離線康復訓練;
步驟(9):重復執行步驟(7)-步驟(8),直到病人康復為止。
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