儿童早期康复训练监管方法及系统与流程

1.本技术涉及儿童康复技术领域，尤其是涉及一种儿童早期康复训练监管方法及系统。


背景技术：

2.自闭症、多动症等是较为常见的儿童广泛性发育障碍。为改善儿童生理、心理健康，保证其健康成长，对于上述症状需要及时发现，及时治疗。
3.当前，各个康复研究中心有通过药理、心理等方面的各种药剂或“游戏”训练改善儿童的发育障碍。以儿童自闭症为例，我国的康复训练大多采用感觉统合训练和各种放松训。
4.在美国有研究报告了应用行为分析对自闭症治疗的良好效果，应用行为分析对自闭症儿童进行干预的原理：应用行为分析 (applied behavior analysis ,aba) 是指人们在尝试理解、解释、描述和预测行为的基础上，运用行为改变的原理和方法对行为进行干预，使其具有一定社会意义的过程。自闭症主要症状有交流障碍、语言障碍和行为障碍。
5.应用行为分析是行为干预的一种，最基本的原理就是刺激—反应—强化。治疗者向患者提供一种或多种刺激，患者根据刺激做出一定的反应，治疗者对患者的正确反应提供强化物加以鼓励，对其不当行为则不提供强化物，另外教授恰当行为以替代问题行为。与传统的行为疗法相比，应用行为分析的运用非常强调个体化，即针对不同的患者采用不同的刺激和强化策略；更注重个体内在需要,强调行为功能，巧妙运用各种行为矫正技术，从个体的需要出发，采用“abc”的模式消除问题行为或塑造社会适应性行为。a(antecedents) 即前提，指问题行为发生前的情境，包括物理环境和他人行为等，它会刺激问题行为的发生；b (behavior) 即行为，指需要干预的问题行为；c (consequences) 即结果，指问题行为发生后的情境，也包括物理环境和他人行为等，它对问题行为有强化作用。
6.为更好的配合上述理论，发明人提出一种新的技术方案。


技术实现要素：

7.为了更好的在儿童康复治疗过程中应用行为分析技术，提高康复效果，本技术提供一种儿童早期康复训练监管方法及系统。
8.第一方面，本技术提供一种儿童早期康复训练监管方法，采用如下的技术方案：一种儿童早期康复训练监管方法，包括：搭建并连接感知接入层、通信层、通用服务层和应用服务层组成康复监管架构；所述感知接入层，其被配置为：用于采集指定区域的音视频和人体的生理特征，并输出感知数据；所述通信层包括边缘节点和网络通信组，所述边缘节点，其被配置为：用于边缘计算处理感知接入层的感知数据，并输出一次处理数据；所述网络通信组，其被配置为：用于
接收和传输边缘节点及各个层输出的数据；所述通用服务层，其被配置为：用于接收和获取感知数据和/或一次处理数据，进行物联标准和设备管理、数据处理和存储、资源开放共享以及音频处理服务并输出；所述应用服务层，其被配置为：用于接收和获取通用服务层的数据，做行为分析，并输出分析响应数据。
9.可选的，所述边缘节点，其还被配置为：用于在目标数据存储地址部署应用统一采集脚本；利用信息服务集群接收并存储采集脚本发送的信息；以及，对信息服务集群的内容预处理筛除非必要信息后存储数据至rac集群等待调用。
10.可选的，所述边缘计算处理包括：根据感知数据判断是否触发行为分析，如果是，则通过通信模块发送一次处理数据和/或感知数据至通用服务层；如果否，则本地处理应答感知数据；其中，触发行为分析的感知数据包括目标人脸数据和/或触发行为图像。
11.可选的，所述行为分析包括：对音频处理服务后的数据取帧，识别指定区域各人的身份并跟踪；识别各身份人员的音频、动作，并区分出刺激行为和反应行为；以及，结合时序，关联各身份人员的刺激行为、反应行为以及实时生理特征，汇总分析生成应激生理变化曲线图和雷达图，并用作构建abc模型。
12.可选的，构建终端接入层并通过通信层连接，所述终端接入层，其被配置为：用于获取本地输入数据及通信层交互数据；所述行为分析还包括：根据当前次的应激生理变化曲线以及预设的过激预判数据库判断是否符合过激条件，如果是，则输出过激提示指令至终端接入层；以及，当触发过激提示指令，根据当前次的雷达图从预案数据库中查找出适配的预案数据并输出至终端接入层。
13.可选的，所述预案数据包括康复训练权限人员指导预案和仪器刺激指令。
14.可选的，所述行为分析还包括：结合时序生成仪器微刺激后生理变化曲线，并判断各项生理参数是否超出预设的安全阈值，如果是，则输出仪器微刺激停止指令至终端接入层。
15.第二方面，本技术提供一种儿童早期康复训练监管系统，采用如下的技术方案：一种儿童早期康复训练监管系统，包括：感知装置，其包括摄像模块、音频采集模块和体征采集模块，且其用于采集指定区域的音视频和人体的生理特征，并输出感知数据；用户终端，其包括康复训练权限终端和家长终端，且用于获取本地输入数据及通信层交互数据；网关及通信节点，其包括边缘计算网关和通信设施，所述边缘计算网关用于边缘计算处理感知数据，输出一次处理数据，所述通信设施用于接收和传输边缘节点及各个层输出的数据；以及，计算存储设施，其包括服务器，且用于接收和获取网关及通信节点的数据，做行为分析，并输出分析响应数据，所述响应数据包括应激生理变化曲线图、雷达图、过激提示指
令以及预案数据，所述预案数据包括康复训练权限人员指导预案。
16.可选的，所述用户终端还包括儿童终端，所述儿童终端包括配饰体和嵌设于配饰体的集成微机，所述集成微机包括封装壳以及安装于封装壳的集成微控板和微电极片；所述预案数据还包括仪器微刺激预案，所述响应数据还包括仪器微刺激停止指令，所述集成微控板用于接收、响应仪器微刺激预案、仪器微刺激停止指令并控制微电极片。
17.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1、动态监测、识别指定区域人员的身份、行为，判断是否做行为分析，得到应激生理变化曲线图、雷达图和其他行为分析结果引导康复训练权限人员进行abc模式，以提高康复效果；2、利用行为分析，为康复训练权限人员提供指导预案和提示，以实时调整abc模式和效果；3、在行为分析确定存在过激时，引入仪器刺激方案，通过仪器介入治疗的方式辅助缓解过激情况；同时，监测仪器介入反应，并适时作出提示，以保证安全性。
附图说明
18.图1是本技术的康复监管架构；图2是本技术的总体结构示意图；图3是本技术的儿童终端的结构示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图1
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图3对本技术作进一步详细说明。
20.本技术实施例公开一种儿童早期康复训练监管方法。
21.参照图1和图2，儿童早期康复训练监管方法包括：搭建并连接感知接入层、通信层、通用服务层和应用服务层组成康复监管架构。
22.其中，感知接入层，其被配置为：用于采集指定区域的音视频和人体的生理特征，并输出感知数据。指定区域，例如：康复中心的任一康复室、儿童活动室或休息室，应当以尽量覆盖儿童主要活动区为准，由摄像头配合拾音器形成采集监测采集网络。人体生理特征包括心率和/或血糖参数，其可基于相关的智能手环实现采集，例如：国内某米、华某的智能手环。
23.通信层包括边缘节点和网络通信组。其中，边缘节点，其被配置为：用于在目标数据存储地址部署应用统一采集脚本；例如:智能手环连接于指定区域预设设备上对应的app，对app相关网址页面布置基于javascript的数据采集脚本，每当页面刷新一次采集一次；而之所以统一采集脚本，是为了保证数据兼容处理，减小转换等。
24.同时，还利用信息服务集群接收并存储采集脚本发送的信息，例如：按照一天一个文件夹存储；以及，对信息服务集群的内容预处理筛除非必要信息后存储数据至rac集群等待调用。
25.上述筛除是因为对于边缘节点的分析处理而言，感知数据中有大量数据为非必要
信息，如果均发送至rac集群，一方面导致存储空间浪费，另一方面降低调用速率。而之所以采用oracle的rac集群存放，则是因为考虑到儿童监管的重要性，需要保障上述架构运行顺利，利用其如果集群内的一个节点发生故障，将可以继续在其余的节点上运行；同时，具有良好的扩展性的特点。
26.边缘节点被配置为：用于边缘计算处理感知接入层的感知数据，并输出一次处理数据；边缘计算处理包括：根据感知数据判断是否触发行为分析，如果是，则通过通信模块发送一次处理数据和/或感知数据至通用服务层；如果否，则本地处理应答感知数据。其中，触发行为分析的感知数据包括目标人脸数据和/或触发行为图像，例如：当某一人进入指定区域，且识别出其人脸数据对应的是目标儿童，则触发行为分析；触发行为建议联网，加入动态的行为动作模型，而非建议本地分析，以保证识别准确性。
27.网路通信组，其被配置为：用于接收和传输边缘节点及各个层输出的数据，即以通信网连接各个节点和层，以构建整体架构。
28.对于通用服务层，其被配置为：用于接收和获取感知数据和/或一次处理数据，进行物联标准和设备管理、数据处理和存储、资源开放共享以及音频处理服务并输出。
29.其中，物联标准管理，例如：设备（感知接入层的）属性、设备资源、设备操作、设备模板。物联设备管理，例如：设备模型、设备列表、设备状态、设备升级。数据处理存储，例如：数据采集、数据转换、数据存储、数据转发。音频处理服务，例如：视频转码、视频截图、视频抽帧、视频分发。
30.对于应用服务层，其被配置为：用于接收和获取通用服务层的数据，做行为分析，并输出分析响应数据。
31.其中，行为分析包括：对音频处理服务后的数据取帧，识别指定区域各人的身份并跟踪；识别各身份人员的音频、动作，并区分出刺激行为和反应行为；以及，结合时序，关联各身份人员的刺激行为、反应行为以及实时生理特征，汇总分析生成应激生理变化曲线图和雷达图，并用作构建abc模型。
32.在边缘节点已经识别出某一人身份基础上，不再二次识别同一人，直接跟踪；对于刺激行为和反应行为，直观为体现为：身份为康复训练权限人员的，其所做特定行为即为刺激行为，特定行为包括牵手、摸头、笑脸等友好动作和其他预设的引导性交互动作；身份为儿童的，其所做特定行为即为反应行为，包括笑脸、讲话、抬头面向引导动作发起人等预设的积极交互动作。
33.上述结合时序的行为和生理关联，可理解为：何时何地，何人刺激，何人反应；先根据以上出现的顺序，建立一一对应关系，再统计预设时段t内权限人员、儿童两者各做出的刺激行为次数、反应行为次数，并配合行为种类做作定变量，以形成雷达图。
34.应激生理变化曲线图则为随时间轴发展各项的生理参数变化。
35.一方面，上述曲线图和雷达图可供康复训练人员更好的回顾、了解儿童的反应，以调整相应的康复训练方式等，且因为实时生理参数监测，可辅助相关人员更好的实时把控儿童状态；另一方面，可直观的向家长展示康复训练状态和效果。
36.上述abc模型实际为本技术背景所述“刺激—反应—强化”，例如：一次进行a刺激
后，儿童积极响应，一次b刺激，儿童无积极响应，则发出再次a刺激的提示，以强化。
37.进一步的，行为分析还包括：根据当前次的应激生理变化曲线以及预设的过激预判数据库判断是否符合过激条件，例如：心率超出阈值，如果是，则输出过激提示指令；以及，当触发过激提示指令，根据当前次的雷达图从预案数据库中查找出适配的预案数据并输出。
38.预案库为工作人员预先根据专业人员过往康复训练经验验证得到，预案数据包括康复训练权限人员指导预案，并以图文说明，例如：当引导人员连续3次发出刺激行为，而儿童没有任何积极反应，且实时心率加快超出阈值，则图文提示引导人员更换方式，并提示其作安抚行为。
39.为保证康复训练人员能够及时获知上述提示和预案，本方法还构建终端接入层并以通信层连接，终端接入层，其被配置为：用于获取本地输入数据及通信层交互数据；终端接入层包括康复训练权限终端、家长终端，具体硬件基础可选择平板或手机；过激提示指令、预案数据经通信层被传输至终端接入层。
40.根据中医针灸疗法中的新式电极刺激和微电流疗法可知，适当的微小电流刺激特定位置，可在一定程度上缓解焦虑等，为此预案数据设置为还包括仪器刺激指令，具体刺激时间、功率，由工作人员实际验证确定，要求符合相应的医用安全规范。仪器刺激指令传输至终端接入层。
41.此时，为保证仪器微刺激的安全性，行为分析还包括：结合时序生成仪器微刺激后生理变化曲线，并判断各项生理参数是否超出预设的安全阈值，如果是，则输出仪器微刺激停止指令至终端接入层。
42.综上所述：1、动态监测、识别指定区域人员的身份、行为，判断是否做行为分析，得到应激生理变化曲线图、雷达图和其他行为分析结果引导康复训练权限人员进行abc模式，以提高康复效果；2、利用行为分析，为康复训练权限人员提供指导预案和提示，以实时调整abc模式和效果；3、在行为分析确定存在过激时，引入仪器刺激方案，通过仪器介入治疗的方式辅助缓解过激情况；同时，监测仪器介入反应，并适时作出提示，以保证安全性。
43.本技术实施例还公开一种儿童早期康复训练监管系统。
44.参照图2和图3，儿童早期康复训练监管系统包括：感知装置，其包括摄像模块、音频采集模块和体征采集模块，且其用于采集指定区域的音视频和人体的生理特征，并输出感知数据；用户终端，其包括康复训练权限终端和家长终端，且用于获取本地输入数据及通信层交互数据；网关及通信节点，其包括边缘计算网关和通信设施，所述边缘计算网关用于边缘计算处理感知数据，输出一次处理数据，所述通信设施用于接收和传输边缘节点及各个层输出的数据；以及，计算存储设施，其包括服务器，且用于接收和获取网关及通信节点的数据，做行为
分析，并输出分析响应数据，所述响应数据包括应激生理变化曲线图、雷达图、过激提示指令以及预案数据，所述预案数据包括康复训练权限人员指导预案。
45.用户终端还包括儿童终端，儿童终端包括配饰体1和嵌设于配饰体1的集成微机2；配饰体1多样，本实施例以腕环为例；集成微机2包括封装壳以及安装于封装壳的集成微控板和微电极片，其中微电极片可选用理疗电极片。
46.预案数据还包括仪器微刺激预案，响应数据还包括仪器微刺激停止指令。集成微控板包括集成有继电器输出或三极管开关电路的mcu控制器以及通信单元的电路板，其通过通信单元接收、响应仪器微刺激预案、仪器微刺激停止指令并通过继电器输出或三极管开关电路控制微电极片放电。
47.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。