[發明專利]一種手指關節康復訓練評估方法及系統

有效

• 申請號: 202010900450.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112089427B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 楊瑞嘉;史志懷;袁路林;陳彬;苗盛巍
• 申請（專利權）人: 南京麥瀾德醫療科技有限公司;南京銳詩得醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/22
• 分類號: A61B5/22;A61H1/02;A63B23/16;A63B23/14;A63B24/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發明涉及一種手指關節康復訓練評估方法，以各手指關節位置分別具有氣動結構的軟體手套為基礎，通過對手部運動姿態的高精度追蹤，設計多種康復訓練法，從多方面針對半癱病人的患側手實現主被動結合的康復訓練；同時本發明設計手指關節康復訓練評估方法的系統，提出基于雙目視覺的光學動作捕捉模塊，能夠對患者手部掌指、遠端指關節、腕關節進行運動范圍測量計算，獲取手部運動狀態，作為手部運動狀態的數據支撐，還能作為患側軟體手套的運動信號的實時輸入；同時增加握力傳感器、手指捏力傳感器，實現對患者手部肌力和運動的評估，完成康復訓練中的評估?訓練?在評估的閉環康復治療。

技術領域

本發明涉及一種手指關節康復訓練評估方法及系統，屬于上肢外骨骼康復機器人技術領域。

背景技術

據流行病學統計，腦卒中疾病發病人群廣、致殘率高，其所帶來的肢體功能障礙往往給患者生活帶來嚴重影響，特別是手功能運動障礙的后遺癥，康復過程中難度大、進展慢。然而縱觀國內外，對于腦卒中后手功能的治療與評估均顯示出不精準、不完善的狀況。

目前為了得到患者手部的定量運動數據，基本上分為穿戴式傳感器方案與不接觸式視覺方案兩大類?；诟黝惔┐魇侥K的傳感器方案主要借助加速度傳感器、電子陀螺儀等電子測量芯片，得到手部運動的運動范圍參數，進一步借助各類算法模擬出肢體的運動過程和空間位置。優點是計算相對簡單、得到的加速度等信息精度較高，缺點是針對空間定位等手功能康復中要求比較高的評估需求無法滿足其精度需要，而且由于患者年齡、性別等的差異，無法做到穿戴設備的統一性，也就無法做到評估數據的一致可比性，同時評估和治療沒有結合起來，在治療上多采用人工手法治療或者機械式手指CPM設備輔助治療，其存在著成本高昂、二次傷害率高，安全性低等相關問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種手指關節康復訓練評估方法，基于各手指關節位置分別具有氣動結構的軟體手套，設計多方式康復訓練，能夠有效提高半癱病人患側手的康復訓練效果。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種手指關節康復訓練評估方法，基于各手指關節位置分別布置氣動結構的軟體手套，針對半癱病人的患側手實現康復訓練，所述康復訓練包括鏡像訓練方法，鏡像訓練方法基于半癱病人的患側手穿戴上軟體手套，并執行如下步驟；

步驟A1.判斷是否接收到關于鏡像訓練方法的停止指令，是則跳出循環，即完成鏡像訓練方法；否則進入步驟A2；

步驟A2.半癱病人控制其健側手執行屈曲和伸展動作，實現健側手上各關節的運動關鍵點坐標點計算，獲得健側手各手指上掌骨與近節指骨之間的夾角、近節指骨與中節指骨之間的夾角，并進入步驟A3；

步驟A3.根據健側手各手指上掌骨與近節指骨之間的夾角、近節指骨與中節指骨之間的夾角，計算獲得健側手各手指的活動范圍，并發送至軟體手套所連控制結構中的氣壓控制模塊中，并進入步驟A4；

步驟A4.氣壓控制模塊根據健側手各手指的活動范圍，計算得出驅動軟體手套所需要的氣壓值對應電氣比例閥所需要的輸入電壓值，，并進入步驟A5；

步驟A5.氣壓控制模塊控制數模轉換器輸出對應的模擬電壓值至軟體手套所連控制結構中電氣比例閥，控制電氣比例閥的輸出氣壓值，軟體手套中各手指關節位置的氣動結構的壓力輸入口與電氣比例閥的輸出口相連，并進入步驟A6；

步驟A6.軟體手套根據其各手指關節位置氣動結構的氣壓調節，實現自身形態的調節，帶動患者患側手完成對應屈曲或伸展運動，進而控制半癱病人患側手執行與其健側手一致的屈曲和外展動作，實現對半癱病人患側手的康復訓練，然后返回步驟A1。

作為本發明的一種優選技術方案：所述康復訓練還包括主動訓練方法，主動訓練方法執行如下步驟；