[实用新型]一种基于多维感官交互的颈椎运动评估与训练系统

说明书

本实用新型提供了一种基于多维感官交互的颈椎运动评估与训练系统，包括用于获取受训者颈椎三维运动的动态数据的信息采集子系统、用于获取信息采集子系统所得到的数据并形成直观的头部运动轨迹以反映受训者颈椎的运动情况的数据处理中心、以及用于进行颈椎康复训练的虚拟现实情景互动训练子系统。本实用新型具有可以对颈部运动功能进行科学评估、为制定训练方案提供客观依据、丰富的训练环境与临场的反馈信息、显著提高康复训练效率、增强训练效果的优点。

技术领域

本实用新型涉及临床颈椎运动评估与训练系统，具体涉及一种基于多维感官交互的颈椎运动评估与训练系统。

背景技术

颈椎病为一种常见性疾病，尤其是近几年来，发病率更高。颈椎病又称颈椎综合症的主要症状表现为：头痛、头晕、神志不清、失眠多梦、耳鸣眼花、干呕、恶心，易得面部神经麻痹症，肩颈部不适、酸麻胀，上肢麻木，双下肢无力，也有类似于冠心病症状的颈心病心悸心律不齐、脉搏迟沉、盗汗、身体虚弱，等等。

目前颈椎运动功能评估一般采用传统的量表体系，或引入量角器等工具测颈椎活动范围，或在测试者指令下进行静态评估与训练；这种方法评估的结果准确度不高，评估结果不能够进行量化体现，较为依赖测试者的经验积累，受训者的体验感较差，容易产生疲劳从而影响训练的效果。

正如我们所知道的，颈椎的运动是三维空间内的运动，预椎有三个运动轴(即冠状轴、矢状轴、垂直轴)和六个运动自由度，即三个角位移和三个线位移。三个线位移包括沿冠状轴方向的左右平移、沿矢状轴方向的前后平移以及沿垂直轴方向的压缩拉伸位移，三个角位移就是围绕三个运动轴的旋转，可分为屈伸运动、侧屈运动、旋转运动及环转运动。

通过对颈椎的运动进行跟踪，测量颈椎的生理性运动三维数据，能够便于实施更有效的训练方案，并且结合虚拟现实情景，以协助进行训练，便于更好的恢复；其中，虚拟现实情景技术是应用计算机产生一种模拟真实事物的虚拟环境(如行走、取物等)，并通过特定交互工具，如立体眼镜、传感手套等，使患者“投入”到该环境，实现患者与该虚拟环境直接进行自然交互的技术。

基于此，本申请提出一种能够获取受训者的颈椎三维运动信息、并且基于多维感官交互的颈椎运动评估与训练系统。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种基于多维感官交互的颈椎运动评估与训练系统，其具有可以对颈部运动功能进行科学评估、为制定训练方案提供客观依据、丰富的训练环境与临场的反馈信息、显著提高康复训练效率、增强训练效果的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于多维感官交互的颈椎运动评估与训练系统，包括：

信息采集子系统；

数据处理中心；以及

虚拟现实情景互动训练子系统；

其中，

信息采集子系统包括与受训者的头部保持同步运动的穿戴装置、用于测量受训者的颈椎三维运动信息的采集装置、以及信号预处理装置，采集装置安装在穿戴装置上，并且随着穿戴装置与受训者头部同步运动，信号预处理装置对采集装置测量的颈椎三维运动信息的原始数据预处理为评估数据，并将预处理后得到的评估数据传递至数据处理中心；

数据处理中心包括用于存储人体颈椎三维运动阈值的数据库、用于处理信号预处理装置传输评估数据的数据整合装置、以及用于显示头颈运动轨迹的显示装置，数据整合装置所获取的评估数据与数据库中的数据进行比对，并且形成受训者的头部运动轨迹；

虚拟现实情景互动训练子系统包括预制有多种情景互动模式的本机和用于显示情景互动模式中情景的视窗，视窗安装在穿戴装置上，本机依据数据处理中心形成的头部运动轨迹选择情景互动模式，并将被选择的情景互动模式内容显示在视窗上。