[发明专利]上肢功能测试系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试系统，特别涉及一种上肢功能测试系统及其方法。

背景技术

中风康复指的是训练病人肢体的运动机能，在此过程中，中风病人的肢体功能评定非常重要。肢体功能评定的方式主要是通过评价病人执行任务的绩效来进行的。通常，治疗师按照表1所示的Brunnstrom的六个阶段理论评估中风病人患侧上肢的功能。这一理论根据阶段划分中风被测者的功能丧失，特别是阶段越低，对应的功能损失越多。治疗师从这些标准中挑选测试项目，然后病人执行这些测试项目。通过对被测者测试过程的目测和结果的比对，治疗师确定被测者是否有某一特定类型的功能丧失以及该类型的功能丧失的程度。但是，这种评估达不到定量的目的，主要依靠治疗师的经验判断，易出现误差大、误诊等情况。

表1 Brunnstrom六阶段理论

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种上肢功能测试系统及其方法，可准确计算被测者上肢的运动路线的长度并显示出来，误差小，准确性高。

本发明的目的是这样实现的：

一种上肢功能测试系统，其特征在于，包括任务存储模块，任务选择模块、显示屏、运动轨迹输入装置，处理模块，位置获取模块和分析模块；

所述任务存储模块，用于存储测试任务以及与之相应的三维场景；

所述任务选择模块，用于选择任务存储模块中存储的测试任务，并将于选中的测试任务相应的三维场景显示在显示屏上；

所述运动轨迹输入装置与被测者的手部相连，用于捕捉被测者手部的实际运动状态，并转换成相应的运动参数输入到处理模块中；

所述处理模块，用于处理接收到的运动参数，将被测者的手部运动对应于三维场景中虚拟球的运动，使虚拟球随被测者手部的运动作相应的运动，并显示在三维场景中；

所述位置获取模块，用于获取三维场景中虚拟球的位置信息，并将该位置信息输入到分析模块中；

所述分析模块，用于对接收到的虚拟球的位置信息进行分析，并将分析结果显示在三维场景中。

其中，所述任务存储模块中存储有两个测试任务，分别为通过隧道任务和跟随圆圈任务；

所述通过隧道任务对应的三维场景中的虚拟球以位于矩形的虚拟隧道底部为初始位置；

所述跟随圆圈任务对应的三维场景中的虚拟球以位于虚拟圆圈的圆周底部为初始位置。

其中，执行所述通过隧道任务时，所述分析模块用于计算出虚拟球的运动路线的长度和虚拟球与虚拟隧道的碰撞次数，并将结果显示在三维场景中。

其中，执行所述跟随圆圈任务时，所述分析模块用于计算出虚拟球的运动路线的长度和将该长度与虚拟圆圈的圆周长作差，并将结果显示在三维场景中。

进一步，还包括前臂支撑装置；所述前臂支撑装置为左、右侧面为相互平行的上底短、下底长的等腰梯形以及上、下表面和前、后侧面分别为矩形的实心的支撑块；所述支撑块自其前侧面往后侧面方向开有斜向下的供前臂穿过的通孔。

其中，所述通孔的轴线与下侧面之间的夹角为30度至45度之间，通孔的孔端与前、后侧面之间通过小圆弧过渡。

其中，所述通孔的孔壁上覆有一层弹性材料。

一种上肢功能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择任务存储模块中存储的测试任务，并显示出所选测试任务对应的三维场景；

(2)被测者根据选择的测试任务，使用运动轨迹输入装置执行测试任务规定的动作，所述运动轨迹输入装置将被测者的实时运动状态转换成运动参数输入到处理模块中；

(3)处理模块根据接收到的运动参数，将被测者的运动与三维场景中的虚拟球的运动相对应，使被测者的运动在三维场景中以虚拟球运动的方式显示出来；

(4)位置获取模块获取三维场景中虚拟球的位置信息，并将该位置信息输入到分析模块中；

(5)分析模块对接收到的虚拟球的位置信息进行分析，并将结果显示在三维场景中。

其中，所述测试任务包括通过隧道任务和跟随圆圈任务；

所述通过隧道任务以被测者的掌心朝下，手臂保持伸直，手掌与手臂保持水平为起始位置，手指以握笔姿势在运动轨迹输入装置上，移动运动轨迹输入装置，使与运动轨迹输入装置对应的三维场景中的虚拟球自虚拟隧道底部垂直向上运动，直至虚拟球通过隧道；所述分析模块计算出虚拟球的运动路线的长度和虚拟球与虚拟隧道的碰撞次数，并将结果显示在三维场景中；