[发明专利]用于神经运动障碍治疗的康复治疗和/或理疗的系统

说明书

本发明涉及一种用于诸如中风这样的神经运动障碍的治疗的康复 治疗和/或理疗的系统。在中风之后，病人通常遭受到运动协调障碍。 这些障碍至少还很好了解，但是通常就脑损伤之后的机能恢复而言是 最虚弱。协调中的这些缺陷表现为异常肌协同的形式并且会导致机能 失能的受限且刻板的运动型式。肌协同中的这些限制的结果例如是在 肩外展与胳膊中的屈肘之间的异常耦连，这显著地减小了当中风幸存 者举起受损手臂的重量以对抗重力时他/她可到达的空间。缓解这些异 常协同的当前神经治疗方法产生了受限的机能恢复。在腿方面，异常 协同的表现会导致髋/膝伸展与髋内收的耦连。该异常协同的结果会降 低在立姿期间使受损腿中的髀展肌活动的能力。

当在医院或康复中心中提供了传统治疗时，通常每天一次或两次与 病人会面以进行半小时面对面训练。这可降低到在门诊病人治疗每周 一次或两次。

当前研究表明可在家进行用于改善病人的协调性的运动练习以作 为远程康复方案的一部分。如果通过无监督家庭的治疗方案来检查该 练习，中风康复通常需要利用用于在训练期间获取病人姿势的标记或 者传感器。需要将标记放在病人身体上的惯性传感器或者视觉系统的 姿势获取是有吸引力的选择。

非常有吸引力的传感器解决方案是利用用于查看四肢与关节在空 间中的2D或者3D坐标的摄像机，其取决于是使用单个摄像机或多个 摄像机系统。然而，如果不使用标记那么从摄像机位置获取四肢位置 需要在图像中找到四肢并对其进行跟踪，这是非平凡的任务并且是当 今未解决的问题(参见例如″the evolution of methods for the capture of human movement leading markerless motion capture for bio medical applications″，例如Mundermann等，2006年神经工程 学和康复(J.Neuro Engineering and Rehabilitation)，3：6)，。

在另一监控系统中，标记或者惯性传感器位于用户的四肢或者用户 的身体上以对用户四肢在空间中的空间定向或者位置的相对变化进行 测量并且对遵循预定练习的运动与参考模板进行比较。摄像机对标记 位置的跟踪在光学范围内以及在红外中是非常可靠的。在该区域中， 存在商用产品。

该方法的问题是现有的基于标记的跟踪系统假定用户可足够熟练 地将标记或者传感器放置在可准确再现的地方；因此可实现一致的结 果。如果用户是中风患者，那么该假定变得不切实际。代之以，标记 在四肢上的精确位置对于每次使用都不同，这是因为即使他完全能固 定传感器，但是由于他的臂手和/或手指的移动失控而使用户不能准确 地将标记或者传感器固定在相同位置。

因此本发明的目的是提供一种可使对传感器或者标记的操纵变得 容易并且允许准确地将传感器或者标记定位于病人四肢或者身体上的 设备。

该目的通过下述传感器对接单元来解决，所述传感器对接单元用于 将至少一个传感器或者标记机构附到用户身体尤其是他的四肢上和/ 或从用户身体尤其是他的四肢上移走，该传感器对接单元包括：导引 部分，用于通过将四肢导引到预先指定的位置而便于将要装备有至少 一个传感器或者标记的至少一个四肢插入到传感器对接单元中；四肢 定位单元，该四肢定位单元包括：至少一个检测装置，用于确定是否 已正确地完成了将用户四肢插入到传感器对接单元之内的预先指定的 位置中；以及传感器或者标记安装装置，该传感器或者标记安装装置 包括使得能够按照可再现方式至少半自动地将至少一个传感器或者标 记附到用户四肢上和/或将其从用户四肢移走或者支持对传感器进行 手动附装/移走处理的至少一个传感器或者标记机构，其中当检测装置 检测到用户四肢正确插入时，可激活传感器或者标记安装装置以开始 附装和/或移走至少一个传感器或者标记。

换句话说，本发明公开了一种在用户已经设法将他的四肢放在预先 指定位置之后可将传感器或者标记放置在病人四肢上的准确且可再现 位置上以及可移走在该位置处的传感器或者标记的系统。在将用户四 肢插入到单元中期间，可连续地检查四肢的正确位置。只有当四肢已 经正确地达到其在对接单元之内的位置时，可将传感器或者标记手动、 半自动、或者自动地附装到用户四肢上或者从用户四肢移走。利用这 个系统，用户可自主地执行练习而无需专业人员指导进行传感器或标 记的放置或者移走。