[發(fā)明專利]便攜式穴位刺激儀與人機交互的成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211698544.0
• 申請日: 2022-12-28
• 公開（公告）號: CN116020094A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左冠超;王紅艷
• 申請（專利權(quán)）人: 四川省八一康復(fù)中心（四川省康復(fù)醫(yī)院）
• 主分類號: A63B23/18
• 分類號: A63B23/18;A61H39/02;A61H39/00;A63B23/025;A63B71/06
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種便攜式穴位刺激儀與人機交互的成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜式穴位刺激儀與人機交互的成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)置有：

中央控制模塊；

中央控制模塊線性連接驗證模塊和智能處理，驗證模塊用于診斷驗證患者的吞咽患病程度；智能處理模塊用于針對驗證模塊驗證的病情針對所需要的穴位刺激程度進(jìn)行智能化控制；

中央控制模塊線性連接有人臉圖像獲取模塊，人臉圖像獲取模塊用于通過圖像獲取設(shè)備獲取待康復(fù)訓(xùn)練對象的人臉圖像數(shù)據(jù)；

中央控制模塊還連接有穴位定位模塊，穴位定位模塊用于通過定位設(shè)備根據(jù)人臉圖像特征對待康復(fù)訓(xùn)練對象的康復(fù)訓(xùn)練穴位進(jìn)行自動定位；

中央控制模塊還連接有呼吸訓(xùn)練模塊，用于通過呼吸訓(xùn)練組件對待康復(fù)訓(xùn)練對象的呼吸進(jìn)行訓(xùn)練；

中央控制模塊還連接有舌肌訓(xùn)練模塊，用于通過舌肌訓(xùn)練組件對待康復(fù)訓(xùn)練對象的舌肌進(jìn)行訓(xùn)練；

中央控制模塊還連接有康復(fù)訓(xùn)練評價模塊，用于通過評價程序根據(jù)呼吸訓(xùn)練數(shù)據(jù)和舌肌訓(xùn)練數(shù)據(jù)對康復(fù)訓(xùn)練對象的康復(fù)訓(xùn)練指標(biāo)進(jìn)行評價；

中央控制模塊還連接有數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于通過數(shù)據(jù)傳輸裝置將獲取的待康復(fù)訓(xùn)練對象的人臉圖像數(shù)據(jù)以及圖像特征數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器。

2.如權(quán)利要求1所述的便攜式穴位刺激儀與人機交互的成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜式穴位刺激儀與人機交互的成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)還包括：

數(shù)據(jù)傳輸模塊，與中央控制模塊連接，用于通過數(shù)據(jù)傳輸裝置將獲取的待康復(fù)訓(xùn)練對象的人臉圖像數(shù)據(jù)以及圖像特征數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器；

中央控制模塊，與數(shù)據(jù)傳輸模塊、人機交互模塊、提醒模塊、訓(xùn)練記錄模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、更新顯示模塊連接，用于通過中央處理器協(xié)調(diào)控制所述便攜式穴位刺激儀與人機交互的成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)各個模塊的正常運行；

人機交互模塊，與中央控制模塊連接，用于通過人機交互設(shè)備進(jìn)行待康復(fù)訓(xùn)練對象與成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)的交互操作；

提醒模塊，與中央控制模塊連接，用于通過聲光提醒裝置根據(jù)人交互信息對待康復(fù)訓(xùn)練對象的錯誤訓(xùn)練動作進(jìn)行提醒；

訓(xùn)練記錄模塊，與中央控制模塊連接，用于通過訓(xùn)練記錄程序?qū)Υ祻?fù)訓(xùn)練對象的吞咽康復(fù)訓(xùn)練過程數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄；

數(shù)據(jù)存儲模塊，與中央控制模塊連接，用于通過存儲裝置存儲獲取的待康復(fù)訓(xùn)練對象的人臉圖像數(shù)據(jù)、圖像特征數(shù)據(jù)、康復(fù)訓(xùn)練穴位、呼吸訓(xùn)練數(shù)據(jù)、舌肌訓(xùn)練數(shù)據(jù)、人機交互信息、提醒信息以及康復(fù)訓(xùn)練評價結(jié)果；

更新顯示模塊，與中央控制模塊連接，用于通過顯示器對獲取的待康復(fù)訓(xùn)練對象的人臉圖像數(shù)據(jù)、圖像特征數(shù)據(jù)、康復(fù)訓(xùn)練穴位、呼吸訓(xùn)練數(shù)據(jù)、舌肌訓(xùn)練數(shù)據(jù)、人機交互信息、提醒信息以及康復(fù)訓(xùn)練的評價結(jié)果的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行更新顯示。

3.如權(quán)利要求1所述的便攜式穴位刺激儀與人機交互的成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述通過圖像特征提取模塊利用特征提取程序?qū)Λ@取的待康復(fù)訓(xùn)練對象的人臉圖像進(jìn)行特征提取包括：

(1)基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建人臉圖像特征提取模型，并對所述基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像特征提取模型逐層進(jìn)行卷積計算，得到圖像特征向量；

(2)將所述圖像特征向量傳輸至中央處理模塊，中央處理模塊所述圖像特征向量分別與人臉圖類別對應(yīng)的預(yù)定數(shù)目的子中心向量計算相似度，得到初步診斷病癥；

(3)將初步診斷病癥傳輸至驗證模塊和智能處理模塊，通過驗證模塊對得到的初步病癥進(jìn)行并將相似度最大值作的人臉圖像類別比對，對初步病癥進(jìn)行驗證；

(4)將驗證后的病癥信息傳輸至智能處理模塊，智能處理模塊基于所述人臉圖像類別的相似度計算損失值；根據(jù)所述損失值確定繼續(xù)訓(xùn)練還是結(jié)束訓(xùn)練；若繼續(xù)訓(xùn)練，則使用優(yōu)化器對所述基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像特征提取模型進(jìn)行優(yōu)化，并利用新的圖像特征提取模型進(jìn)行圖像特征的二次提?。蝗艚Y(jié)束訓(xùn)練，則輸出首次提取的圖像特征向量。

4.如權(quán)利要求3所述的便攜式穴位刺激儀與人機交互的成人吞咽康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，在利用所述基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像特征提取模型逐層進(jìn)行卷積計算前還包括：

對即將輸入到所述圖像特征提取模型的人臉圖像進(jìn)行去背景以及對齊的預(yù)處理，將預(yù)處理后得到的人臉圖像輸入到所述圖像特征提取模型。