專利名稱：一種家庭用手指康復(fù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電腦控制的幫助上肢尤其是手指恢復(fù)功能的康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，上肢功能的康復(fù)多是在治療師的指導(dǎo)下，借助于各種器械，訓(xùn)練肢體的感 覺(jué)、力量、速度和協(xié)調(diào)等，患者大多數(shù)情況下不能得到及時(shí)的反饋信息，訓(xùn)練過(guò)程較漫長(zhǎng)和 枯燥。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于幫助患者及時(shí)得到訓(xùn)練結(jié)果的反饋，同時(shí)使康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程 生動(dòng)而有趣，本實(shí)用新型提供一種可以快速反饋訓(xùn)練結(jié)果的上肢尤其是手指的康復(fù)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)根據(jù)患者的實(shí)際情況給出康復(fù)方案，通過(guò)視聽(tīng)信號(hào)對(duì)患者進(jìn)行指導(dǎo)，并對(duì)患者的執(zhí) 行結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。本實(shí)用新型是一個(gè)集訓(xùn)練、結(jié)果反饋和評(píng)估于一體的康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，可以給不同 的康復(fù)方案提供不同的訓(xùn)練任務(wù)，同時(shí)實(shí)時(shí)給出結(jié)果反饋，評(píng)估患者的康復(fù)程度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案。包括計(jì)算機(jī)和與計(jì)算機(jī)相 連接的攝像頭、鍵盤、顯示屏和音箱。音箱與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)通過(guò)音箱輸出患者需要按下的按鍵信息；按鍵與計(jì)算機(jī)相連，患者按下按鍵，計(jì)算機(jī)接收患者按下的按鍵信息，并判斷其按 鍵信息是否與音箱輸出的信息一致，并在顯示屏上顯示按鍵是否正確；攝像頭與計(jì)算機(jī)相連，患者按照計(jì)算機(jī)的提示完成相應(yīng)動(dòng)作，攝像頭采集患者的 動(dòng)作信息并將其傳送給計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型簡(jiǎn)單易用，患者可以在訓(xùn)練師的指導(dǎo)下進(jìn)行，也可以由患者自已完成， 在每次任務(wù)結(jié)束時(shí)能夠明確地給出一些指標(biāo)用于評(píng)價(jià)本次任務(wù)的完成質(zhì)量，能夠給患者以 有效的結(jié)果反饋，增強(qiáng)了趣味性有利于讓患者保持良好的情緒；同時(shí)還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)場(chǎng) 地、設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖圖2為本實(shí)用新型的患者敲擊鍵盤示意圖圖3為本實(shí)用新型的康復(fù)模塊界面示意圖圖4為本實(shí)用新型的主程序框圖
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1 4對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)例包括計(jì)算機(jī)、康復(fù)模塊(包括功能評(píng)價(jià)模塊)、顯示屏、音箱、鍵盤和攝像頭。在計(jì)算機(jī)內(nèi)植入有康復(fù)模塊，鍵盤用于手指訓(xùn)練任務(wù)，攝像頭用于拍攝記錄患 者觸拿物體的整個(gè)動(dòng)作過(guò)程，音箱和顯示屏用于給患者提供相關(guān)的提示信息。由治療師或患者本人根據(jù)運(yùn)動(dòng)障礙的程度在康復(fù)模塊中選擇適合的康復(fù)方案，根 據(jù)不同的方案，系統(tǒng)給患者提供不同的訓(xùn)練任務(wù)，將患者的任務(wù)成績(jī)反饋給患者或治療師， 同時(shí)功能評(píng)價(jià)模塊利用相關(guān)成績(jī)?cè)u(píng)估患者的運(yùn)動(dòng)功能狀況。本系統(tǒng)的核心模塊是康復(fù)模塊，該軟件能對(duì)康復(fù)師或患者所選擇的方案給出相應(yīng) 的訓(xùn)練任務(wù)，引導(dǎo)患者完成整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程，并在患者完成每組任務(wù)的時(shí)候自動(dòng)計(jì)算其成績(jī) 用于功能評(píng)價(jià)模塊對(duì)其完成質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，以評(píng)估患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)程度。如圖2所示，患者在執(zhí)行手指訓(xùn)練任務(wù)的時(shí)候，左手的食指、中指無(wú)名指和小指分 別放在鍵盤的F、D、S、A四個(gè)鍵上，并按提示執(zhí)行按鍵任務(wù)；相應(yīng)地，右手的四個(gè)手指放在H、 J、K、L四個(gè)鍵上。康復(fù)模塊發(fā)出聲音提示，患者根據(jù)指令敲擊鍵盤?；颊叩淖笫趾陀沂值? 個(gè)手指固定對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的上述8個(gè)按鍵，患者得到的語(yǔ)音提示的按鍵順序會(huì)隨機(jī)發(fā)生變 化。每一組手指訓(xùn)練任務(wù)包括30 (N)次‘提示-運(yùn)動(dòng)’的子任務(wù)，即每6秒會(huì)發(fā)出一次語(yǔ)音 提示，包括4個(gè)按鍵的發(fā)聲，要求患者在第4個(gè)發(fā)音結(jié)束后盡快按照發(fā)聲順序敲擊按鍵。康 復(fù)模塊也可以發(fā)出視覺(jué)信息，患者根據(jù)指令敲擊鍵盤。圖3顯示了康復(fù)模塊的界面。第4個(gè)發(fā)音結(jié)束至第一個(gè)按鍵按下的時(shí)間(ms)，稱 為擊鍵響應(yīng)時(shí)間；第一個(gè)按鍵按下的時(shí)間至第四個(gè)按鍵按下的時(shí)間(ms)，稱為運(yùn)動(dòng)時(shí)間； 在每個(gè)子任務(wù)中，患者在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按下四個(gè)鍵稱為一次有效完成測(cè)試。界面上所顯示的 內(nèi)容為患者輸入的字符，整個(gè)任務(wù)的起始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、有效完成測(cè)試次數(shù)、平均擊鍵響 應(yīng)時(shí)間、平均運(yùn)動(dòng)時(shí)間和正確率，每次子任務(wù)的擊鍵響應(yīng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間等參數(shù)。評(píng)價(jià)模塊 也可以發(fā)出輸入字符的聲音，并顯示評(píng)價(jià)參數(shù)?？祻?fù)模塊還提供日常生活中手和手臂動(dòng)作的視頻序列，每日提供3段復(fù)雜度遞增 的手和手臂動(dòng)作的視頻，例如從使用杯子到開(kāi)關(guān)水龍頭。每段視頻6分鐘，從3個(gè)不同的視 角呈現(xiàn)動(dòng)作。每天康復(fù)治療90分鐘，持續(xù)18天。復(fù)雜度每天增加、全程增加?；颊哂没贾?執(zhí)行觀察到的動(dòng)作。系統(tǒng)的主程序框圖如圖4所示，主要包括以下幾個(gè)步驟第一步選擇方案，由康復(fù)師或患者自己根據(jù)運(yùn)動(dòng)障礙的程度進(jìn)行康復(fù)方案的選 擇。第二步，在確定方案以后，模塊自動(dòng)調(diào)出相應(yīng)的訓(xùn)練任務(wù)，并能給出必要的提示。第三步，在患者結(jié)束任務(wù)的時(shí)候系統(tǒng)能反饋給患者本次訓(xùn)練的結(jié)果，用于評(píng)估。本實(shí)例的使用方法開(kāi)機(jī)后，根據(jù)不同患者和不同障礙程度，選擇適合的康復(fù)方案 以確定訓(xùn)練的任務(wù)。對(duì)于手指訓(xùn)練任務(wù)，首先進(jìn)行左手訓(xùn)練，把左手的除了拇指之外的四個(gè) 手指放在鍵盤對(duì)應(yīng)的鍵上，按流程做完一組訓(xùn)練之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出本組任務(wù)的相關(guān) 參數(shù)作為成績(jī)。然后開(kāi)始右手訓(xùn)練，訓(xùn)練方式與左手一樣。對(duì)于觸拿物體的任務(wù)，首先打開(kāi) 相應(yīng)的任務(wù)視頻，讓患者觀看視頻，結(jié)束之后讓其用相應(yīng)的部位去完成同樣的動(dòng)作。攝像頭 會(huì)記錄整個(gè)動(dòng)作過(guò)程，用于評(píng)價(jià)動(dòng)作完成質(zhì)量?；颊呙看蔚氖种溉蝿?wù)和觸拿物體成績(jī)都會(huì) 被自動(dòng)存檔，用于評(píng)價(jià)患者整個(gè)康復(fù)階段的恢復(fù)情況。
權(quán)利要求一種家庭用手指康復(fù)系統(tǒng)，其特征在于包括計(jì)算機(jī)、音箱、鍵盤、顯示屏和攝像頭，音箱與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)通過(guò)音箱輸出患者需要按下的按鍵信息；按鍵與計(jì)算機(jī)相連，患者按下按鍵，計(jì)算機(jī)接收患者按下的按鍵信息，并判斷其按鍵信息是否與音箱輸出的信息一致，并在顯示屏上顯示按鍵是否正確；攝像頭與計(jì)算機(jī)相連，患者按照計(jì)算機(jī)的提示完成相應(yīng)動(dòng)作，攝像頭采集患者的動(dòng)作信息并將其傳送給計(jì)算機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種家庭用手指康復(fù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和與計(jì)算機(jī)相連接的音箱、鍵盤、顯示屏和攝像頭。該系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)主機(jī)、鍵盤和攝像頭的環(huán)境，設(shè)置了包括功能評(píng)價(jià)模塊的康復(fù)模塊。康復(fù)模塊提供了視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)指令，患者利用鍵盤完成訓(xùn)練任務(wù)；攝像頭和評(píng)價(jià)模塊記錄用戶的操作信息，實(shí)時(shí)反饋給患者。該系統(tǒng)方便了手指功能障礙的患者在家中進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。
文檔編號(hào)A63B23/16GK201701695SQ20102021116
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者李瑩, 楊則強(qiáng), 郝冬梅, 馬順勇 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)