[发明专利]一种基于微型传感器的交互式上肢康复系统

说明书

本发明公开了一种基于微型传感器的交互式上肢康复系统，其包括采集患者上肢运动数据的微型传感器模块（100）、数据获取和传输模块（200）、分析、评估和训练模块（300）以及网上康复指导模块（400）。该系统采用多传感器数据融合技术，能够实时、精确的捕获患者上肢的运动，对其上肢功能以及康复训练过程进行数字化度量和评估，使康复医生可以精确的跟踪和控制康复过程，及时、有针对性的实施和调整康复方案，提高康复训练效率。同时，通过多种手段可视化患者康复训练过程，定量评估完成情况，及时反馈信息。并能直观地了解康复进展，提高患者康复训练的主动性和积极性。通过网络，患者可以在社区和家庭进行康复训练，并同时获得康复医师的网上指导。

技术领域

本发明涉及脑瘫、中风、意外等引起的偏瘫患者上肢康复训练领域，尤其涉及用于具有交互性和反馈的数字康复系统的方法和装置。

背景技术

由于中风、脑瘫、意外等引起的偏瘫患者上肢康复训练的传统方法是医师对患者进行一对一的指导，利用传统康复器械进行训练，并根据其主观临床经验对患肢康复效果进行评价。这种训练方式存在诸多问题。首先，一名医师在大多数情况下只能同时对一名患者进行运动康复训练，效率低下，治疗效果多取决于医师的经验和水平；其次，不能精确控制和记录训练参数(运动速度、轨迹、关节角度等)，不利于治疗方案的确定和改进；再次，康复训练的执行情况没有统一标准，难以客观定量，不利于偏瘫患者康复医疗的深入研究；最后，不能向患者提供实时直观的反馈信息，训练过程缺乏吸引力，患者多被动接受治疗，参与治疗的主动性不够。

为了能够更好地管理和控制康复过程，提高患者的主动性和参与性，从而提高康复训练的效率，有不少相应的工作。如申请号为200410056143.0的中国专利“人体康复过程自动识别方法及装置”，通过摄像机采集康复对象的坐、站姿势或上、下肢等运动姿势，并经采集到的监测参数等信息通过人体康复过程自动识别模块生成康复指数，从而为医务人员实施治疗提供辅助信息。申请号为2010010136388.X的专利公开了“一种智能康复系统及运用该系统进行肢体运动跟踪的方法”，提出了一种基于计算机视觉技术的运动跟踪的方法，并将之应用于肢体康复。这两种基于视觉技术康复方法，由于其固有的缺陷—遮挡、和跟踪肢体运动精度不够，达不到定量的目的。

专利申请号为200910099275.4的专利“基于虚拟现实的残障人士康复系统”，公开了一种包括功能性电刺激模块、运动捕获模块和虚拟现实模块的残障人士康复系统，通过虚拟现实技术为患者提供针对运动过程和运动效果的视、听等多模式的反馈信息，来激发和维持患者重复练习的动机。但发明中并未对如何进行运动捕获和康复训练执行情况的评估给出理想的解决方案。

申请号为200910086474.1的专利“人体运动捕获三维再现系统及其方法”提出了基于多个微型传感器人体运动捕获的方法以及三维显示方法。本发明是将该发明中的人体运动捕获技术应用于运动康复，可以说是基于该技术的应用发明。本发明中，通过基于多个微型传感器的人体运动捕获技术，精确、实时地跟踪患者上肢的运动，并建立功能评估方法，从而对患者上肢康复过程进行精确评估和管理。同时通过虚拟现实技术、多媒体技术、交互游戏等提高患者康复训练的主动性，提高康复的效率。

发明内容