[发明专利]用于物理治疗的系统和方法

说明书

一种用于促进物理治疗的系统和方法，该系统和方法可以包括可佩戴显示器、设置在用户身上不同位置处的可佩戴传感器、包括可执行指令的处理器，该可执行指令被配置为在可佩戴显示器上提供虚拟现实环境、虚拟角色和治疗性活动，其中虚拟角色与用户交互以提供至少形式反馈和积极强化。响应于治疗性活动的所测量完成或部分完成，可以生成具有可标识差异的虚拟现实环境的新实例。虚拟现实环境中的改变可以贯穿物理治疗程序的持续时间为用户提供持续的进展指示。该系统可以包括可连接设备，该可连接设备包括复制可佩戴显示器的图像的一部分的显示器，使得能够在虚拟现实环境内进行交互，并且允许选择和修改治疗性活动。

交叉引用

本申请要求2018年7月23日提交的美国临时申请号62/702，279的权益，该美国临时申请通过引用并入本文中。

背景技术

中风是残疾的重要原因，并且是全球医疗保健的日益增长的问题。仅美国每年有多于70万人患中风。在从中风幸存的那些人中，大约90%将遭受范围从轻度到重度的长期的移动、感觉、记忆或推理障碍。美国医疗保健系统的总成本估计每年超过500亿美元，并且加上间接成本，估计中风每年使美国花费多于700亿美元成本。

中风可能由脑动脉破裂（称为“出血性中风”）或由血栓栓塞（称为“缺血性中风”）导致的脑动脉中的阻塞或闭塞引起。大约80%的中风被归类为缺血性。当患者经历缺血性中风时，闭塞阻止血液流向重要的脑组织，从而剥夺组织的氧气，引起神经细胞损伤和潜在的细胞死亡。在事件之后，恢复过程可能很艰难。脑瘫、中风、骨科损伤、神经退行性疾病、急性疼痛和类似病症的状况和症状也可能很难从中恢复。恢复的艰难性质可能非常令人沮丧，并可能阻止受害者继续进行诸如物理治疗的恢复活动。因此，存在对于鼓励和增加对恢复活动的参与的需求。本发明的各方面满足了该需求。

发明内容

本申请涉及提供治疗的系统和方法，所述治疗可能有益于患者在诸如脑瘫、中风、骨科损伤、神经退行性疾病、急性疼痛和类似病症的事件之后的恢复。在这样的情况下，可能有必要经由物理治疗的使用来重建患者活动性和认知。

在一方面，本公开提供了一种用于促进物理治疗的系统。该系统可以包括：可佩戴视觉显示器；一个或多个可佩戴传感器，被配置为设置在用户身上的不同位置，其中用户的现实世界运动由一个或多个可佩戴传感器跟踪；包括可执行指令的处理器，该可执行指令被配置为提供：在可佩戴视觉显示器上的虚拟现实环境，该虚拟现实环境具有一个或多个虚拟角色；虚拟现实环境内的至少一个治疗性活动，其中该治疗性活动指向产生治疗性结果；以及一个或多个虚拟现实角色与虚拟现实环境内的用户之间的交互，其中该交互包括改变用户的现实世界运动以符合治疗性活动的指示或成功符合的指示中的至少一个。

在一些实施例中，交互被配置为促进处治计划的一部分的执行。在一些实施例中，该指示包括运动方向或速度的改变。在一些实施例中，该指示包括纠正姿势或平衡或两者的指示。在一些实施例中，响应于用户对治疗性活动的测量完成而发生交互。在一些实施例中，响应于用户对治疗性活动的测量未完成或部分完成而发生该交互。在一些实施例中，一个或多个虚拟角色模仿或镜像用户的运动。在一些实施例中，一个或多个虚拟角色以一个或多个治疗性活动的形式向用户请求帮助。在一些实施例中，一个或多个虚拟角色的交互包括欢呼、赞扬、庆祝或奖励用户的一个或多个治疗性活动。

在一些实施例中，至少一个传感器包括发射器，其中发射器和所述至少一个传感器被配置为跟踪用户的移动。在一些实施例中，处理器进一步包括显示表示用户的化身的指令，其中化身被配置为显示用户在虚拟现实环境中的移动的至少一部分。在一些实施例中，处理器包括用于中线镜像协议的可执行指令，中线镜像协议测量用户的第一侧的移动，并显示在化身的第一侧的该移动以及在化身的第二侧的该移动的镜像。在一些实施例中，处理器包括用于反重力协议的可执行指令，反重力协议引起化身的手臂和手向上浮动，就好像化身的至少一部分不受重力约束一样。在一些实施例中，化身的显示运动与现实世界运动不同，并且显示运动与现实世界运动之间的差异被改变以促使用户执行治疗性活动。