[发明专利]一种双反馈双辅助手部功能康复训练系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备技术的技术领域，特别是一种双反馈双辅助手部功能康复训练系统。

背景技术

脑卒中是一种高死亡率和高致残率的脑血管疾病，大部分的患者会不同程度地丧失运动功能。现代康复医学研究认为康复训练对患者的运动功能康复具有重大的促进作用。其中手部功能的康复是精细康复，手部关节和神经末梢相对复杂，并且肌肉多为小肌肉，传统治疗师手工康复耗时多、效果差。因此，脑卒中患者的手功能康复训练是目前亟待解决的一大难题。目前有关脑卒中患者运动功能恢复的论文和专利以及产品中，大多重视锻炼肌肉的外骨骼机械功能设计和电刺激技术的设计，没有将患者的运动意图纳入控制系统，单纯的被动训练难以使患者获得重新恢复的信心。

申请号为CN105919772A的发明专利申请公开了一种可穿戴的手部康复训练装置，用于实现人体手部康复训练，包括：手套体，所述手套体包括一组仿生肌条，所述仿生肌条内设有若干独立的充气气囊，所述仿生肌条可带动人体手部实现屈伸、内收、外展、旋转等多自有角度活动。该系统不能使患者了解自身的受损程度、恢复情况，单纯的被动训练容易让患者产生挫败感。

申请号为CN102423532A的发明申请公开了一种多功能手部康复训练器，包括箱体，还包括：触摸屏主机、打地鼠模块、拼图模块、电源模块、操作工具，上述箱体分为相互铰接的并且开合角度能调节的上箱体和下箱体，上述拼图模块包括：设置在上述下箱体中的拼图矩阵、能固定在上述拼图矩阵中的拼图小块；上述操作工具包括：操作手柄、拼图夹钳等。该申请中的装置虽然可以通过多种游戏实现手部功能康复，但是并不能实时反馈康复效果，不能够随时调整康复计划，而且没有将患者脑部和肌肉之间的关联重建采用可视化方式显示出来，让患者通过对自身机能的恢复获得信心。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出一种双反馈双辅助手部功能康复训练系统，基于脑科学、传感技术、多信息融合技术、智能控制、机器人仿生技术和医疗电刺激技术，将患者想要恢复的主观意愿纳入康复训练策略，采用内外双反馈、双辅助的手部康复训练系统。本系统通过将患者脑部恢复、神经重建以及肌肉的恢复可视化展示出来。

本发明提供一种双反馈双辅助手部功能康复训练系统，包括采集装置，还包括以下模块：

多模态滑模自适应康复训练控制中心和分阶段手部活动训练装置；

多传感器手部运动意图识别装置和脑部神经通路重建可视化装置中至少一种；

功能电刺激的电极布置和刺激装置、柔性仿生肌肉协助装置中至少一种。

优选的是，所述采集装置包括人体生物电采集装置和/或人体姿态位置采集装置。

在上述任一方案中优选的是，所述人体生物电采集装置包括用于采集手部肌肉群的生物电信号的传感器、用于采集脑部相应位置的脑电信号的传感器和用于采集神经电信号的传感器中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述传感器由采用MEMS技术生产的微纳传感器和可内置的柔弹触觉传感器组成。

在上述任一方案中优选的是，所述人体生物电采集装置的工作步骤如下：

步骤01：采集正常人的生物电信息，提供给多模态滑模自适应康复训练控制中心用于建立正常手部生物电模型；

步骤02：采集脑卒中患者的手部初始状态生物电信息，为判断手部运动功能受损提供信息；

步骤03：反馈患者训练过程中生物电信息，并判断采用哪种辅助疗法以及辅助到何种程度。

在上述任一方案中优选的是，所述人体姿态位置采集装置用于采集手、腕、肘、臂和肩中至少一种部位的位置、速度、角度和角速度中至少一种参数。

在上述任一方案中优选的是，所述人体姿态位置采集装置的工作步骤如下：

步骤11：采集这些状态的初始状态参数；

步骤12：运动时采集正常人的状态参数从而确定正常运动轨迹；

步骤13：采集患者的同样运动时的状态参数，判断手部运动功能受损提供信息；

步骤14：反馈患者在训练过程中姿态信息。

在上述任一方案中优选的是，所述多传感器手部运动意图识别装置包括眼球轨迹运动记录仪。

在上述任一方案中优选的是，所述多传感器手部运动意图识别装置用于记录眼睛运动轨迹，结合脑电信号判断患者手部运动意图。

在上述任一方案中优选的是，所述脑部神经通路重建可视化装置用于患者内反馈的建立。

在上述任一方案中优选的是，所述脑部神经通路重建可视化装置的工作步骤如下：