[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及耳石癥治療及教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種耳石癥治療和教學(xué)穿戴設(shè)備及其實(shí)現(xiàn)方法。

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背景技術(shù)：
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眩暈是臨床上的常見疾病，其中良性陣發(fā)性位置性眩暈占眩暈疾病的30％左右。良性陣發(fā)性位置性眩暈，俗稱耳石癥，它的發(fā)病機(jī)理是人體內(nèi)耳半規(guī)管的耳石脫落，隨頭部運(yùn)動脫落入半規(guī)管內(nèi)的耳石刺激半規(guī)管內(nèi)壺腹嵴表面的毛細(xì)胞，從而造成雙側(cè)前庭輸入不對稱，患者表現(xiàn)為隨體位變化的短暫性眩暈，眼球震顫。由于人體左右各有3個(gè)半規(guī)管，位置深在，目前為止沒有直接透過顱骨觀察的耳石部位的設(shè)備，僅可利用不同半規(guī)管受不同頭位變化刺激，誘發(fā)出特征性眼球震顫的特性，醫(yī)生通過觀察變位實(shí)驗(yàn)中誘發(fā)出的眼球震顫方向，反向推斷耳石脫落入哪一個(gè)半規(guī)管。在治療過程中，通過體位和頭位的變化，帶動耳石在半規(guī)管中流動，回復(fù)至耳石原來的耳石器上。在這種耳石復(fù)位的過程中，由于半規(guī)管的解剖結(jié)構(gòu)彎曲復(fù)雜，需要頭位和身體轉(zhuǎn)動的角度非常精準(zhǔn)，才有利于耳石復(fù)位。耳石復(fù)位需要反復(fù)多次進(jìn)行，除醫(yī)生在診室內(nèi)進(jìn)行外，常需要患者在家中自行復(fù)位，因此為了使患者在家中進(jìn)行精準(zhǔn)復(fù)位，需要提供一種輔助裝置以精準(zhǔn)指導(dǎo)患者復(fù)位過程中的每一個(gè)體位與頭位，達(dá)到精準(zhǔn)康復(fù)。

[

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種耳石癥治療和教學(xué)穿戴設(shè)備，能夠在保證治療效果的情況下，使患者可以家中治療耳石癥，極大地減少了疾病治療的人力和物力成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的直觀性和可操作性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種耳石癥治療和教學(xué)穿戴設(shè)備，包括柔性可固定帶11、姿態(tài)感知裝置12和柔性貼合裝置13，所述姿態(tài)感知裝置12、柔性貼合裝置13裝設(shè)于柔性可固定帶11上，所述柔性可固定帶11采用柔性堅(jiān)固材料制成，所述姿態(tài)感知裝置12用于對穿戴者頭部運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行感知，并與移動智能終端14通訊連接，所述柔性貼合裝置13采用柔性弱彈性材料制成，所述柔性貼合裝置13用于與人體面部輪廓相貼合，所述姿態(tài)感知裝置12、柔性貼合裝置13通過柔性可固定帶11固定于穿戴者頭部。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)感知裝置12包括運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)處理和控制單元22、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23，所述運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)處理和控制單元22、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23依次通訊連接，其中，所述運(yùn)動傳感器單元21包括三維陀螺儀和加速度計(jì)運(yùn)動傳感器，所述運(yùn)動傳感器單元21用于將運(yùn)動的角度和角速度信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理和控制單元22，同時(shí)接收來自數(shù)據(jù)處理和控制單元22的配置信息和指令；所述數(shù)據(jù)處理和控制單元22用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和運(yùn)算，同時(shí)接收來自運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23的數(shù)據(jù)，并完成相應(yīng)的運(yùn)算以及將必要的數(shù)據(jù)發(fā)送給運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23；所述數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23用于實(shí)現(xiàn)姿態(tài)感知裝置12與移動智能終端14的近場通訊，所述數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23通過無線的方式完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)感知裝置12與移動智能終端14之間通過藍(lán)牙或wifi近場通訊方式連接，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

進(jìn)一步地，所述移動智能終端14中安裝有姿態(tài)校準(zhǔn)模塊41、耳石癥治療模塊42、耳石癥教學(xué)模塊43，所述姿態(tài)校準(zhǔn)模塊41用于完成在正坐和平躺姿態(tài)下姿態(tài)感知裝置12的校準(zhǔn)，所述耳石癥治療模塊42用于根據(jù)穿戴者的病情和身體特征設(shè)置好治療方案，使穿戴者根據(jù)語音和動畫提示完成治療方案，所述耳石癥教學(xué)模塊43用于提供半規(guī)管的三維影像，同時(shí)使半規(guī)管的三維影像與穿戴者的頭部姿態(tài)保持一致，以模擬耳石在半規(guī)管中的運(yùn)動狀態(tài)和軌跡。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)校準(zhǔn)模塊41連接有警報(bào)裝置，所述警報(bào)裝置用于使穿戴者在完成治療方案的過程中，若治療步驟和操作手法沒有達(dá)到治療方案中的要求，則提出警告。

本發(fā)明還提供了一種耳石癥治療和教學(xué)穿戴設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

1)在移動智能終端中安裝姿態(tài)校準(zhǔn)模塊、耳石癥治療模塊、耳石癥教學(xué)模塊，并使移動智能終端與姿態(tài)感知裝置之間采用藍(lán)牙或wifi近場通訊方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接；

2)采用頭部正面穿戴的方式或頭部頂部穿戴的方式，將姿態(tài)感知裝置通過柔性可固定帶、柔性貼合裝置固定于穿戴者頭部；

3)運(yùn)行姿態(tài)校準(zhǔn)模塊，使穿戴者首先采用正坐姿態(tài)，通過姿態(tài)校準(zhǔn)模塊完成姿態(tài)感知裝置的正坐姿態(tài)校準(zhǔn)，然后采用平躺姿態(tài)，通過姿態(tài)校準(zhǔn)模塊完成姿態(tài)感知裝置的平躺姿態(tài)校準(zhǔn)；

4)根據(jù)穿戴者的病情和身體特征，在耳石癥治療模塊中設(shè)置好治療方案，使穿戴者根據(jù)語音和動畫提示完成治療方案，若實(shí)際的治療過程中，治療步驟和操作手法沒有達(dá)到治療方案中的要求，則會提出警告；

5)當(dāng)采用該穿戴設(shè)備進(jìn)行耳石癥治療教學(xué)時(shí)，運(yùn)行耳石癥教學(xué)模塊，該耳石癥教學(xué)模塊提供半規(guī)管的三維影像，同時(shí)使半規(guī)管的三維影像與穿戴者實(shí)際的頭部姿態(tài)保持一致，以模擬耳石在半規(guī)管中的運(yùn)動狀態(tài)和軌跡。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)合理，其實(shí)現(xiàn)方法簡單，所需設(shè)備、資金低廉，能夠在保證治療效果的情況下，使患者可以家中治療耳石癥，極大地減少了疾病治療的人力和物力成本，同時(shí)本發(fā)明可應(yīng)用到耳石癥的教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的直觀性和可操作性；此外，本發(fā)明所提出的實(shí)現(xiàn)方法通過穿戴具有姿態(tài)感知的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)在移動智能終端上指導(dǎo)患者或治療操作人員，從而實(shí)現(xiàn)耳石癥治療正確的步驟和操作手法，避免了因治療過程中錯(cuò)誤的步驟和不到位的操作手法對治療效果帶來的影響；同時(shí)，本發(fā)明能夠在移動智能終端上實(shí)現(xiàn)半規(guī)管的三維影像，半規(guī)管的三維影像與佩戴者頭部運(yùn)動的同步，可有效地將治療過程通過三維影像展現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)較好的教學(xué)目的。

[附圖說明]

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中姿態(tài)感知裝置的原理框圖；

圖3是本發(fā)明中姿態(tài)感知裝置與移動智能終端通訊示意圖；

圖4是本發(fā)明中移動智能終端模塊示意圖；

圖5是本發(fā)明采用頭部正面穿戴示意圖；

圖6是本發(fā)明采用頭部頂部穿戴示意圖；

圖7是穿戴本發(fā)明設(shè)備后采用正坐姿態(tài)來校準(zhǔn)設(shè)備示意圖；

圖8是穿戴本發(fā)明設(shè)備后采用平躺姿態(tài)來校準(zhǔn)設(shè)備示意圖；

圖中：11、柔性可固定帶12、姿態(tài)感知裝置13、柔性貼合裝置14、移動智能終端21、運(yùn)動傳感器單元22、數(shù)據(jù)處理和控制單元23、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元41、姿態(tài)校準(zhǔn)模塊42、耳石癥治療模塊43、耳石癥教學(xué)模塊。

[具體實(shí)施方式]

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作以下進(jìn)一步說明：

本發(fā)明提供了一種耳石癥治療和教學(xué)穿戴設(shè)備，包括柔性可固定帶11、姿態(tài)感知裝置12和柔性貼合裝置13，姿態(tài)感知裝置12、柔性貼合裝置13裝設(shè)于柔性可固定帶11上，柔性可固定帶11采用柔性堅(jiān)固材料制成，姿態(tài)感知裝置12用于對穿戴者頭部運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行感知，并與移動智能終端14通訊連接，柔性貼合裝置13采用柔性弱彈性材料制成，柔性貼合裝置13用于與人體面部輪廓相貼合，姿態(tài)感知裝置12、柔性貼合裝置13通過柔性可固定帶11固定于穿戴者頭部。

其中，姿態(tài)感知裝置12包括運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)處理和控制單元22、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23，運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)處理和控制單元22、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23依次通訊連接，其中，運(yùn)動傳感器單元21包括三維陀螺儀和加速度計(jì)運(yùn)動傳感器，運(yùn)動傳感器單元21用于將運(yùn)動的角度和角速度信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理和控制單元22，同時(shí)接收來自數(shù)據(jù)處理和控制單元22的配置信息和指令；數(shù)據(jù)處理和控制單元22用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和運(yùn)算，同時(shí)接收來自運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23的數(shù)據(jù)，并完成相應(yīng)的運(yùn)算以及將必要的數(shù)據(jù)發(fā)送給運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23；數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23用于實(shí)現(xiàn)姿態(tài)感知裝置12與移動智能終端14的近場通訊，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23通過無線的方式完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

姿態(tài)感知裝置12與移動智能終端14之間通過藍(lán)牙或wifi近場通訊方式連接，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。移動智能終端14中安裝有姿態(tài)校準(zhǔn)模塊41、耳石癥治療模塊42、耳石癥教學(xué)模塊43，姿態(tài)校準(zhǔn)模塊41用于完成在正坐和平躺姿態(tài)下姿態(tài)感知裝置12的校準(zhǔn)，耳石癥治療模塊42用于根據(jù)穿戴者的病情和身體特征設(shè)置好治療方案，使穿戴者根據(jù)語音和動畫提示完成治療方案，耳石癥教學(xué)模塊43用于提供半規(guī)管的三維影像，同時(shí)使半規(guī)管的三維影像與穿戴者的頭部姿態(tài)保持一致，以模擬耳石在半規(guī)管中的運(yùn)動狀態(tài)和軌跡；姿態(tài)校準(zhǔn)模塊41連接有警報(bào)裝置，警報(bào)裝置用于使穿戴者在完成治療方案的過程中，若治療步驟和操作手法沒有達(dá)到治療方案中的要求，則提出警告。

如附圖1所示，展示了該設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)，其中包括柔性可固定帶11、姿態(tài)感知裝置12和柔性貼合裝置13，柔性可固定帶11采用柔性的堅(jiān)固材料制造，在柔性可固定帶11的兩端可以連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)在頭部的固定。姿態(tài)感知裝置12實(shí)現(xiàn)對穿戴著頭部運(yùn)動狀態(tài)的感知，并實(shí)現(xiàn)與移動智能終端的通訊。柔性貼合裝置13采用柔性和弱彈性材料制造，實(shí)現(xiàn)在穿戴該設(shè)備時(shí)柔性貼合裝置13可以有效地與人體的面部輪廓相貼合，達(dá)到增加穿戴者的舒適性和穩(wěn)定姿態(tài)感知裝置12位置的目的。

如附圖2所示，展示了姿態(tài)感知裝置的實(shí)現(xiàn)方法和工作原理。其中包括運(yùn)動傳感器單元21、數(shù)據(jù)處理和控制單元22、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23。運(yùn)動傳感器單元21包括三維陀螺儀和加速度計(jì)等運(yùn)動傳感器，將運(yùn)動的角度和角速度信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理和控制單元22，同時(shí)接收來自數(shù)據(jù)處理和控制單元22的配置信息和指令。數(shù)據(jù)處理和控制單元22可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和運(yùn)算，接收來自運(yùn)動傳感器單元21和數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23的數(shù)據(jù)，根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的程序來完成相應(yīng)的運(yùn)算，并將必要的數(shù)據(jù)發(fā)送給運(yùn)動傳感器單元21和數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23。數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元23用來實(shí)現(xiàn)姿態(tài)感知裝置與移動智能終端的近場通訊，通過無線的方式完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

如附圖3所示，展示了姿態(tài)感知裝置12和移動智能終端14在一起的協(xié)同工作方式，兩者通過藍(lán)牙或wifi等近場通訊方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

如附圖4所示，展示了石癥治療和教學(xué)軟件程序的組成部分，包括姿態(tài)校準(zhǔn)模塊41、耳石癥治療模塊42和耳石癥教學(xué)模塊43。在患者穿戴好圖1所示的設(shè)備后，采用圖3中的方式將姿態(tài)感知裝置與移動智能終端連接。移動智能終端已經(jīng)事先安裝好該石癥治療和教學(xué)軟件程序。首先運(yùn)行姿態(tài)校準(zhǔn)模塊41，完成在正坐和平躺姿態(tài)下姿態(tài)感知裝置12的校準(zhǔn)。耳石癥治療模塊42可以根據(jù)患者的病情和身體特征，設(shè)置好治療方案，患者或治療者可以根據(jù)程序的語音和動畫提示來完成治療方案。若實(shí)際的治療過程中，治療步驟和操作手法沒有達(dá)到治療方案中的要求，軟件會提出警告。耳石癥教學(xué)模塊43提供半規(guī)管的三維影像，同時(shí)使半規(guī)管的三維影像與穿戴者實(shí)際的頭部姿態(tài)保持一致，可以模擬耳石在半規(guī)管中的運(yùn)動狀態(tài)和軌跡。

本發(fā)明還提供了一種耳石癥治療和教學(xué)穿戴設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法，其實(shí)施方式具體包括以下步驟：

1)在一臺適當(dāng)?shù)囊苿又悄芙K端中安裝耳石癥治療和教學(xué)軟件程序，該耳石癥治療和教學(xué)軟件程序包括姿態(tài)校準(zhǔn)模塊、耳石癥治療模塊、耳石癥教學(xué)模塊，使移動智能終端與姿態(tài)感知裝置之間采用藍(lán)牙或wifi等近場通訊方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接；

2)采用如附圖5所示的頭部正面穿戴的方式或如附圖6所示的頭部頂部穿戴的方式，將姿態(tài)感知裝置通過柔性可固定帶、柔性貼合裝置固定于穿戴者頭部；

3)運(yùn)行耳石癥治療和教學(xué)軟件程序中的姿態(tài)校準(zhǔn)模塊，首先使患者采用附圖7中的正坐姿態(tài)，通過姿態(tài)校準(zhǔn)模塊完成姿態(tài)感知裝置的正坐姿態(tài)校準(zhǔn)，其次患者采用附圖8中的平躺姿態(tài)，通過姿態(tài)校準(zhǔn)模塊完成姿態(tài)感知裝置的平躺姿態(tài)校準(zhǔn)；

4)根據(jù)患者的病情和身體特征，在耳石癥治療和教學(xué)軟件程序的耳石癥治療模塊中設(shè)置好治療方案，患者或治療者可以根據(jù)程序的語音和動畫提示來完成治療方案。若實(shí)際的治療過程中，治療步驟和操作手法沒有達(dá)到治療方案中的要求，則會提出警告；

5)當(dāng)采用該設(shè)備進(jìn)行耳石癥治療教學(xué)時(shí)，運(yùn)行石癥治療和教學(xué)軟件程序的耳石癥教學(xué)模塊，該耳石癥教學(xué)模塊提供半規(guī)管的三維影像，同時(shí)使半規(guī)管的三維影像與穿戴者實(shí)際的頭部姿態(tài)保持一致，可以模擬耳石在半規(guī)管中的運(yùn)動狀態(tài)和軌跡。

本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。