[发明专利]一种基于微型传感器的交互式上肢康复系统

摘要

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。

主权项

1.一种基于微型传感器的交互式上肢康复系统，其特征在于：该系统包括微型运动传感器模块（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）；所述微型运动传感器模块（100）包含一个或多个微型传感器节点，嵌入服装中，穿戴后每个传感器节点牢固地附着在上肢的各肢体上，测量和估值相应肢体的运动参数；所述数据获取和传输模块（200）从各微型传感器节点获取相应肢体的运动数据，以无线或有线方式送往所述分析、评估和训练模块（300）；所述分析、评估和训练模块（300）装在上位机上，包含动作分析和评估子模块（301）对患者的动作和康复任务完成情况给出评估，动作分析和评估子模块（301）提供的评估包括根据主动运动关节活动度量表自动评估患者运动缺失能力，以及上肢运动质量指数；所述上肢运动质量指数包括：关节角，上臂峰值速度，前臂峰值速度，前臂熵，上臂的角度分散度，肩腕关节协调性，前臂路径归一化程度，和手的路劲归一化程度；康复方案生成子模块（302）自动生成或由康复治疗师人工设定患者的康复方案，康复训练、评估和反馈子模块（303）以虚拟现实或游戏的方式引导患者完成方案中运动康复训练，患者信息管理子模块（304）管理患者和整个训练过程的数据，康复动作库子模块（305）存储有康复评估和训练的动作或任务以及相应的三维显示和游戏场景；所述网上康复指导模块（400）设置在康复中心服务器上，与一个或多个患者端的所述分析、评估和训练模块（300）同步，康复师可以通过网络查看患者康复训练情况，指导患者自行进行训练；所述微型运动传感器模块（100）包含一个以上微型传感器节点通过训练服牢固地固定在脊柱、患侧肩胛骨、患侧上臂、患侧前臂、患侧手背位置，并通过手套放置在患侧手指各指节段；所述微型传感器节点包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁力计、能量计、表面肌电传感器中的一个、几个或全部，表面肌电传感器为传感器阵列，以检测相应肌肉运动单元的激励状态和时序。