[發(fā)明專利]一種平衡康復與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)和方法

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• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108986884A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝愛民;吳偉和;梁曉輝;楊文軍;張志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州同繪科技有限公司
• 主分類號: G16H20/30
• 分類號: G16H20/30;G16H10/60
• 代理公司: 杭州云睿專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33254
• 代理人: 張驍敏

1.一種平衡康復與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于，包括：

內(nèi)容定義模塊、情境構(gòu)造模塊、動作引導模塊、檢測跟蹤模塊、重心計算模塊以及動作反饋模塊；

內(nèi)容定義模塊，用于根據(jù)患者情況設(shè)定康復訓練內(nèi)容；

情景構(gòu)造模塊，用于構(gòu)造與設(shè)定的康復訓練內(nèi)容相適應(yīng)的且能有效消除患者訓練過程枯燥感的訓練情境；

動作引導模塊，用于引導患者在訓練情境中執(zhí)行所需的動作；

檢測跟蹤模塊，用于獲取患者的動作數(shù)據(jù)，并在對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理后；

重心計算模塊，用于根據(jù)獲取的患者動作數(shù)據(jù)，計算患者重心；

動作反饋模塊，處理檢測跟蹤模塊提供的動作數(shù)據(jù)和重心計算模塊提供的重心控制數(shù)據(jù)，給出評價反饋。

2.如權(quán)利要求1所述平衡康復與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi)容定義模塊設(shè)定的康復訓練內(nèi)容包括平衡訓練內(nèi)容和認知訓練內(nèi)容，所述平衡訓練內(nèi)容包括平衡反應(yīng)訓練、平衡范圍訓練、平衡穩(wěn)定性訓練和指定動作平衡訓練；所述認知訓練內(nèi)容為與患者年齡病情匹配的認知訓練。

3.如權(quán)利要求1所述平衡康復與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于：所述情境構(gòu)造模塊包括匹配平衡訓練內(nèi)容的場景和匹配平衡訓練內(nèi)容的主題；所述匹配平衡訓練內(nèi)容的場景包括場景情境選擇子模塊，用于根據(jù)所述內(nèi)容定義模塊選擇的康復訓練內(nèi)容，選擇對應(yīng)的場景；所述匹配平衡訓練內(nèi)容的主題包括認知主題選擇子模塊，用于根據(jù)所述場景情境選擇子模塊選擇的情境，選擇認知訓練的主題；認知訓練難度控制子模塊，用于控制認知訓練對應(yīng)主題中的訓練難度；平衡訓練難度控制子模塊，用于控制完成平衡訓練要求的難度。

4.如權(quán)利要求1所述平衡康復與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于：所述動作引導模塊對動作的引導包括執(zhí)行平衡訓練動作引導和執(zhí)行認知訓練動作引導；

平衡訓練動作引導，包括引導患者完成上下肢指定動作、引導患者重心移動到指定方向角度、引導患者重心保持在固定點指定時間、引導患者重心跟隨移動目標指定時間；

認知訓練動作引導，引導患者執(zhí)行相應(yīng)動作準確表達認知結(jié)果。

5.如權(quán)利要求1所述平衡康復與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于：所述檢測跟蹤模塊包括患者識別跟蹤子模塊，用于鎖定目標患者，在受到遮擋和干擾時能持續(xù)跟蹤目標；患者關(guān)節(jié)點數(shù)據(jù)采集子模塊，用于采集患者的關(guān)節(jié)點空間坐標，發(fā)送至所述重心計算模塊和動作識別模塊，并用濾波算法消除抖動及去除置信度低的關(guān)節(jié)信息；患者動作識別子模塊，用于識別和存儲患者動作序列，并發(fā)送至所述動作反饋模塊，反映重心位置與當前動作的對應(yīng)關(guān)系。

6.如權(quán)利要求1所述平衡康復與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于：所述重心計算模塊包括節(jié)段質(zhì)心位置計算子模塊和重心位置計算子模塊；節(jié)段質(zhì)心位置計算子模塊，根據(jù)所述患者關(guān)節(jié)點空間坐標和人體各節(jié)段質(zhì)心相對位置參數(shù)表，計算身體各節(jié)段質(zhì)心位置；重心位置計算子模塊根據(jù)所述節(jié)段質(zhì)心位置和人體各節(jié)段重量分布參數(shù)表，計算加權(quán)重心空間坐標，并發(fā)送至所述動作反饋模塊。

7.如權(quán)利要求1所述平衡康復與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于：所述動作反饋模塊反饋重心控制情況包括重心控制的準確度、反應(yīng)速度、范圍大小、重心的傾斜角度、重心位置與當前動作的相對關(guān)系；反饋認知準確度情況包括認知選擇的正確性、準確性、及時性。

8.如權(quán)利要求1所述的平衡與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)還包括分析評價模塊，用于接收所述重心控制情況和認知訓練得分情況，統(tǒng)計重心控制的范圍、反應(yīng)速度、范圍、角度，以及認知訓練的得分結(jié)果，結(jié)果以圖表形式，呈現(xiàn)出來，并將總評結(jié)果顯示在屏幕上，根據(jù)所述總評結(jié)果給出指導建議。

9.如權(quán)利要求1所述的平衡與認知康復相融合的訓練系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)還包括激勵模塊，用于根據(jù)所述總評結(jié)果，計算累計獎勵分數(shù)，分數(shù)累計可以解鎖被鎖定的情境和認知主題。

10.一種平衡與認知康復相融合的訓練方法，其特征在于：包括如下步驟：

第一步，患者由康復師引導進行個人賬戶的注冊，在數(shù)據(jù)庫中建立個人平衡訓練醫(yī)療檔案；

第二步，康復師通過內(nèi)容定義模塊，根據(jù)患者診斷，選擇認知平衡訓練內(nèi)容和認知訓練內(nèi)容；

第三步，情景構(gòu)造模塊會自動匹配訓練內(nèi)容和難度等級的訓練場景，形成定制的平衡訓練游戲提供給患者進行訓練；

第四步，患者在動作引導模塊的引導下開始訓練，檢測跟蹤模塊開啟，設(shè)備進入檢測狀態(tài)；重心計算模塊在后臺處理檢測數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)庫中實時記錄重心信息；訓練難度會從內(nèi)容定義模塊設(shè)定的初始難度開始，在訓練中根據(jù)平衡控制情況和認知完成情況自動進行浮動調(diào)整；

第五步，訓練結(jié)束，動作反饋模塊處理好的訓練結(jié)果，重心數(shù)據(jù)，訓練成績，連同記錄在數(shù)據(jù)庫中當次訓練信息，以及歷次訓練的總成績比較作為訓練反饋，呈現(xiàn)給患者；訓練記錄完整保存到數(shù)據(jù)庫，康復師可以在醫(yī)生端進行查看。