[發(fā)明專利]上肢功能測(cè)試系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410459623.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN104239713A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢志勤;楊純;鞠衛(wèi)國(guó);朱煜;章文俊;管陽(yáng)太;李則摯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;A61B5/11
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 劉朵朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)試系統(tǒng)，特別涉及一種上肢功能測(cè)試系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

中風(fēng)康復(fù)指的是訓(xùn)練病人肢體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能，在此過(guò)程中，中風(fēng)病人的肢體功能評(píng)定非常重要。肢體功能評(píng)定的方式主要是通過(guò)評(píng)價(jià)病人執(zhí)行任務(wù)的績(jī)效來(lái)進(jìn)行的。通常，治療師按照表1所示的Brunnstrom的六個(gè)階段理論評(píng)估中風(fēng)病人患側(cè)上肢的功能。這一理論根據(jù)階段劃分中風(fēng)被測(cè)者的功能喪失，特別是階段越低，對(duì)應(yīng)的功能損失越多。治療師從這些標(biāo)準(zhǔn)中挑選測(cè)試項(xiàng)目，然后病人執(zhí)行這些測(cè)試項(xiàng)目。通過(guò)對(duì)被測(cè)者測(cè)試過(guò)程的目測(cè)和結(jié)果的比對(duì)，治療師確定被測(cè)者是否有某一特定類型的功能喪失以及該類型的功能喪失的程度。但是，這種評(píng)估達(dá)不到定量的目的，主要依靠治療師的經(jīng)驗(yàn)判斷，易出現(xiàn)誤差大、誤診等情況。

表1?Brunnstrom六階段理論

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種上肢功能測(cè)試系統(tǒng)及其方法，可準(zhǔn)確計(jì)算被測(cè)者上肢的運(yùn)動(dòng)路線的長(zhǎng)度并顯示出來(lái)，誤差小，準(zhǔn)確性高。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種上肢功能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括任務(wù)存儲(chǔ)模塊，任務(wù)選擇模塊、顯示屏、運(yùn)動(dòng)軌跡輸入裝置，處理模塊，位置獲取模塊和分析模塊；

所述任務(wù)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)測(cè)試任務(wù)以及與之相應(yīng)的三維場(chǎng)景；

所述任務(wù)選擇模塊，用于選擇任務(wù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的測(cè)試任務(wù)，并將于選中的測(cè)試任務(wù)相應(yīng)的三維場(chǎng)景顯示在顯示屏上；

所述運(yùn)動(dòng)軌跡輸入裝置與被測(cè)者的手部相連，用于捕捉被測(cè)者手部的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)輸入到處理模塊中；

所述處理模塊，用于處理接收到的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，將被測(cè)者的手部運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于三維場(chǎng)景中虛擬球的運(yùn)動(dòng)，使虛擬球隨被測(cè)者手部的運(yùn)動(dòng)作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，并顯示在三維場(chǎng)景中；

所述位置獲取模塊，用于獲取三維場(chǎng)景中虛擬球的位置信息，并將該位置信息輸入到分析模塊中；

所述分析模塊，用于對(duì)接收到的虛擬球的位置信息進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果顯示在三維場(chǎng)景中。

其中，所述任務(wù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有兩個(gè)測(cè)試任務(wù)，分別為通過(guò)隧道任務(wù)和跟隨圓圈任務(wù)；

所述通過(guò)隧道任務(wù)對(duì)應(yīng)的三維場(chǎng)景中的虛擬球以位于矩形的虛擬隧道底部為初始位置；

所述跟隨圓圈任務(wù)對(duì)應(yīng)的三維場(chǎng)景中的虛擬球以位于虛擬圓圈的圓周底部為初始位置。

其中，執(zhí)行所述通過(guò)隧道任務(wù)時(shí)，所述分析模塊用于計(jì)算出虛擬球的運(yùn)動(dòng)路線的長(zhǎng)度和虛擬球與虛擬隧道的碰撞次數(shù)，并將結(jié)果顯示在三維場(chǎng)景中。

其中，執(zhí)行所述跟隨圓圈任務(wù)時(shí)，所述分析模塊用于計(jì)算出虛擬球的運(yùn)動(dòng)路線的長(zhǎng)度和將該長(zhǎng)度與虛擬圓圈的圓周長(zhǎng)作差，并將結(jié)果顯示在三維場(chǎng)景中。

進(jìn)一步，還包括前臂支撐裝置；所述前臂支撐裝置為左、右側(cè)面為相互平行的上底短、下底長(zhǎng)的等腰梯形以及上、下表面和前、后側(cè)面分別為矩形的實(shí)心的支撐塊；所述支撐塊自其前側(cè)面往后側(cè)面方向開有斜向下的供前臂穿過(guò)的通孔。

其中，所述通孔的軸線與下側(cè)面之間的夾角為30度至45度之間，通孔的孔端與前、后側(cè)面之間通過(guò)小圓弧過(guò)渡。

其中，所述通孔的孔壁上覆有一層彈性材料。

一種上肢功能測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)選擇任務(wù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的測(cè)試任務(wù)，并顯示出所選測(cè)試任務(wù)對(duì)應(yīng)的三維場(chǎng)景；

(2)被測(cè)者根據(jù)選擇的測(cè)試任務(wù)，使用運(yùn)動(dòng)軌跡輸入裝置執(zhí)行測(cè)試任務(wù)規(guī)定的動(dòng)作，所述運(yùn)動(dòng)軌跡輸入裝置將被測(cè)者的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)參數(shù)輸入到處理模塊中；

(3)處理模塊根據(jù)接收到的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，將被測(cè)者的運(yùn)動(dòng)與三維場(chǎng)景中的虛擬球的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，使被測(cè)者的運(yùn)動(dòng)在三維場(chǎng)景中以虛擬球運(yùn)動(dòng)的方式顯示出來(lái)；

(4)位置獲取模塊獲取三維場(chǎng)景中虛擬球的位置信息，并將該位置信息輸入到分析模塊中；

(5)分析模塊對(duì)接收到的虛擬球的位置信息進(jìn)行分析，并將結(jié)果顯示在三維場(chǎng)景中。

其中，所述測(cè)試任務(wù)包括通過(guò)隧道任務(wù)和跟隨圓圈任務(wù)；

所述通過(guò)隧道任務(wù)以被測(cè)者的掌心朝下，手臂保持伸直，手掌與手臂保持水平為起始位置，手指以握筆姿勢(shì)在運(yùn)動(dòng)軌跡輸入裝置上，移動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡輸入裝置，使與運(yùn)動(dòng)軌跡輸入裝置對(duì)應(yīng)的三維場(chǎng)景中的虛擬球自虛擬隧道底部垂直向上運(yùn)動(dòng)，直至虛擬球通過(guò)隧道；所述分析模塊計(jì)算出虛擬球的運(yùn)動(dòng)路線的長(zhǎng)度和虛擬球與虛擬隧道的碰撞次數(shù)，并將結(jié)果顯示在三維場(chǎng)景中；