一种上肢康复训练方法及装置

1.本发明属于医疗器械技术领域，更进一步的，涉及一种上肢康复训练方法及装置。


背景技术：

2.据不完全统计，大约75％脑卒中患者在发病后会留下不同程度的后遗症，偏瘫是发生率最高的后遗症。
3.针对于传统的康复治疗，主要采取医师对用户一对一式康复治疗或借助简单的康复器，这种方法存在劳动量大、占用设备多、占用时间长、设备使用效率低等问题，同时也是属于比较枯燥的训练方式，难以提高患者对康复训练的兴趣，患者参与主动性差，使得康复周期延长；
4.且在患者康复训练的进程中，患者多次进行单一训练，无法有效的确定上肢肌体中各肌肉群的恢复情况，存在部分肌肉群重复训练，部分肌肉群训练不到位的风险。
5.有鉴于此，特此提出本技术。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在部分肌肉群重复训练，部分肌肉群训练不到位的问题，一方面，本发明实施例提供了一种上肢康复训练方法，基于虚拟现实技术，提供预设轨迹的上肢肌体康复训练路径，并采集患者实时训练的实时运动轨迹，通过两者比较分析，确定施力肌肉群，从而明确需要强化训练的部位，并实施调整训练路径，从而能到达到训练合理化的目的；一方面，本发明还提供了一种上肢康复训练装置，基于上述上肢康复训练方法，能够有效的保证康复训练的合理性，从而提升患者的康复训练效果。
7.第一方面
8.本发明涉及一种上肢康复训练方法，包括如下步骤：
9.s1：基于虚拟现实技术，根据康复需求提供患者上肢机体康复训练的预设运动轨迹；
10.s2：在患者依据预设运动轨迹的康复训练过程中，采集患者实时运动轨迹并记录；
11.s3：比较预设运动轨迹与实时运动轨迹，提取两者的差异点；
12.s4：根据两者的轨迹差异点，确定上肢肌体的发力部位；
13.s5：根据确定发力部位，进行轨迹调节。
14.在本方案中，该上肢康复训练方法，基于虚拟现实技术，根据患者的康复需求，在对应的虚拟空间中为患者预设进行康复训练的肌体移动轨迹，患者可根据对应的移动轨迹进行肌体的移动，从而大大康复训练的目的；且在患者的康复训练过程中，实施的获取患者依据提供的轨迹进行康复训练时其肌体实际运动的实时运动轨迹；并将实时运动轨迹与预设运动轨迹进行对比，明确患者的缺陷点，并根据预设运动轨迹明确对应缺陷点对应的肌肉群，从而能够明确患者需要强化训练的训练点，并根据获取的结果，调整康复训练轨迹，从而达到针对性的训练的目的，通过本方案中所涉及的训练方法的使用，能够实时的获取
并调整训练方案，达到训练合理化的目的。
15.进一步的，在步骤s1中具体包括如下步骤：
16.s11：获取患者档案，根据患者医嘱明确患者需要进行的康复训练的动作及体位；
17.s12：结合患者档案、需要进行的康复训练的动作及体位设定预设运动轨迹。
18.进一步的，所述患者档案包括身高、臂展以及肩宽。
19.进一步的，在步骤s2中具体包括如下步骤：
20.s21：根据预设运动轨迹，对患者肌体进行固定；
21.s22：在虚拟空间中显示预设运动轨迹，患者根据预设运动轨迹进行康复训练，采集患者实时运动轨迹并记录。
22.进一步的，在步骤s22中，还包括在所述虚拟空间中设置引导点，所述引导点用于引导患者沿所述预设运动轨迹运动，其中，所述引导点对应在预设运动轨迹中上肢肌体远离患者躯干的最远点。
23.进一步的，在步骤s22中，在康复训练中，当患者上肢肌体远离患者躯干的最远点与所述引导点重合时，所述引导点显示第一颜色；当患者上肢肌体远离患者躯干的最远点与所述引导点偏离时，所述引导点显示第二颜色。
24.第二方面
25.本发明还涉及了一种上肢康复训练装置，用于实施上述上肢康复训练方法，包括：
26.显示端，所述显示端用于显示预设运动轨迹；
27.数据采集系统，所述数据采集系统用于采集患者实时运动轨迹以及环境特征；
28.处理端，所述处理端用于根据所述环境特征构建预设运动轨迹，并将预设运动轨迹传输至所述显示端显示；所述处理端还用于比较预设运动轨迹与实时运动轨迹，并根据轨迹差异点确定上肢肌体的发力部位，进行轨迹调节。
29.进一步的，所述显示端还用于显示所述实时运动轨迹。
30.进一步的，所述数据采集系统包括多个摄像头，多个所述摄像头均为高速摄像头。
31.进一步的，还包括辅助设备，所述辅助设备用于实现上肢肌体的固定。
32.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
33.1、本发明实施例涉及一种上肢康复训练方法，基于虚拟现实技术，根据患者的康复需求，在对应的虚拟空间中为患者预设进行康复训练的肌体移动轨迹，患者可根据对应的移动轨迹进行肌体的移动，从而大大康复训练的目的；且在患者的康复训练过程中，实施的获取患者依据提供的轨迹进行康复训练时其肌体实际运动的实时运动轨迹；并将实时运动轨迹与预设运动轨迹进行对比，明确患者的缺陷点，并根据预设运动轨迹明确对应缺陷点对应的肌肉群，从而能够明确患者需要强化训练的训练点，并根据获取的结果，调整康复训练轨迹，从而达到针对性的训练的目的，通过本方案中所涉及的训练方法的使用，能够实时的获取并调整训练方案，达到训练合理化的目的。；
34.2、本发明实施例还涉及一种上肢康复训练装置，基于上述上肢康复训练方法，能够有效的保证康复训练的合理性，从而提升患者的康复训练效果。
附图说明
35.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部
分，并不构成对本发明实施例的限定。
36.在附图中：
37.图1为本发明实施例提供的一种上肢康复训练方法的流程示意图；
38.图2为本发明实施例提供的步骤1的流程示意图；
39.图3为本发明实施例提供的步骤2的流程示意图。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
41.在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
42.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
43.在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
44.实施例
45.如图1所示，本发明涉及一种上肢康复训练方法，包括如下步骤：
46.s1：基于虚拟现实技术，根据康复需求提供患者上肢机体康复训练的预设运动轨迹；
47.s2：在患者依据预设运动轨迹的康复训练过程中，采集患者实时运动轨迹并记录；
48.s3：比较预设运动轨迹与实时运动轨迹，提取两者的差异点；
49.s4：根据两者的轨迹差异点，确定上肢肌体的发力部位；
50.s5：根据确定发力部位，进行轨迹调节。
51.其中，需要说明的是，通过采用虚拟现实技术，利用计算机生成允许参与者交互地观察和操作的虚拟世界，提高了环境沉浸感，并提供了理论的训练标准，方便患者执行。
52.在本方案中，该上肢康复训练方法，基于虚拟现实技术，根据患者的康复需求，在对应的虚拟空间中为患者预设进行康复训练的肌体移动轨迹，患者可根据对应的移动轨迹进行肌体的移动，从而大大康复训练的目的；且在患者的康复训练过程中，实施的获取患者依据提供的轨迹进行康复训练时其肌体实际运动的实时运动轨迹；并将实时运动轨迹与预设运动轨迹进行对比，明确患者的缺陷点，并根据预设运动轨迹明确对应缺陷点对应的肌
肉群，从而能够明确患者需要强化训练的训练点，并根据获取的结果，调整康复训练轨迹，从而达到针对性的训练的目的，通过本方案中所涉及的训练方法的使用，能够实时的获取并调整训练方案，达到训练合理化的目的。
53.如图2所示，在一些实施例中，在步骤s1中具体包括如下步骤：
54.s11：获取患者档案，根据患者医嘱明确患者需要进行的康复训练的动作及体位；
55.s12：结合患者档案、需要进行的康复训练的动作及体位设定预设运动轨迹。
56.进一步的，所述患者档案包括身高、臂展以及肩宽。
57.具体的，作为本领域技术人员应当知晓，在进行上肢康复训练中，根据偏瘫患者的不同阶段，其执行的康复训练的动作存在一定的差异，例如针对于brunnstrom技术，其可分为6个节段，每个节段的动作与体位均存在一定的差异，针对于具体的体位与动作，其均为现有技术，再此不做赘述，在本方案中，可通过集成现有技术中不同的上肢康复训练的训练方法，并根据医生的医嘱进行调用，从而实现康复指导。
58.其中，需要说明的是，针对于不同患者而言，其体型存在一定的差异，故，针对于相同的训练方案，即能够获得运动轨迹是存在一定的差异的，基于此，通过输入身体参数，更好的匹配待训练患者的提醒，从而保证比较的准确性。
59.具体的，所述患者档案还可包括体重、体脂率等数据，进一步预设运动轨迹与患者相适配。
60.如图3所示，在一些实施例中，在步骤s2中具体包括如下步骤：
61.s21：根据预设运动轨迹，对患者肌体进行固定；
62.s22：在虚拟空间中显示预设运动轨迹，患者根据预设运动轨迹进行康复训练，采集患者实时运动轨迹并记录。
63.具体的，对患者的肌体进行固定，能够有效的避免在肌体康复训练过程中因为患者的移动对实时采集的实时运动轨迹造成的影响，进一步保证比较的有效性。
64.需要说明的是，针对于患者肌体的固定，其主要固定最接近康复位置的部位，且对应的固定部位应当避免对进行康复训练的肌肉群造成影响，例如，在brunnstromiii期中针对于关节四：关节尺偏及桡偏的康复训练，其是通过固定肘关节，并将肘关节保持在90
°‑
100
°
范围内。
65.在一些实施例中，在步骤s22中，还包括在所述虚拟空间中设置引导点，所述引导点用于引导患者沿所述预设运动轨迹运动，其中，所述引导点对应在预设运动轨迹中上肢肌体远离患者躯干的最远点。
66.其中，作为本领域技术人员应当知晓，针对于上肢的康复训练，其是上肢肌体在一个三维空间中的运动，通过设置引导点，能够更加有效的保证运动的效果，且能够辅助患者进行上肢的伸展。
67.在一些实施例中，在步骤s22中，在康复训练中，当患者上肢肌体远离患者躯干的最远点与所述引导点重合时，所述引导点显示第一颜色；当患者上肢肌体远离患者躯干的最远点与所述引导点偏离时，所述引导点显示第二颜色。
68.具体的，通过引导点颜色的显示，能够在运动过程中，实施的对患者进行提醒，方便患者自行进行微调。
69.本发明还涉及了一种上肢康复训练装置，用于实施上述上肢康复训练方法，包括：
70.显示端，所述显示端用于显示预设运动轨迹；
71.数据采集系统，所述数据采集系统用于采集患者实时运动轨迹以及环境特征；
72.处理端，所述处理端用于根据所述环境特征构建预设运动轨迹，并将预设运动轨迹传输至所述显示端显示；所述处理端还用于比较预设运动轨迹与实时运动轨迹，并根据轨迹差异点确定上肢肌体的发力部位，进行轨迹调节。
73.其中，作为本领域技术人员应当知晓，所述显示端用于显示预设运动轨迹，其中所述预设运动轨迹是基于虚拟显示技术构建的，在本方案中，通过所述数据采集系统能够采集到患者周围环境特征，并基于环境特征，通过处理端进行场景的构建，其实际上是一种现有技术在此不做赘述，作为本领域技术人员应当知晓，是如何实现虚拟场景构建的。
74.且，作为本领域技术人员而言，通过肌肉群对肌体部位的控制是公知常识，其能够清楚的知晓对应的动作需要参与的肌肉群，通过对差异点的分析，能够明确的知晓哪一块肌肉群存在功能缺陷，从而能够有效的进行训练方案的调整，避免重复训练，达到提高训练效果的目的。
75.在一些实施例中，所述显示端还用于显示所述实时运动轨迹。
76.其中，通过实时运动轨迹的显示，能够使得患者直观的观测其运动轨迹，在一定程度上，能够促进患者进行训练。
77.在一些实施例中，所述数据采集系统包括多个摄像头，多个所述摄像头均为高速摄像头。
78.通过高速摄像头的设置，能够有效的捕捉肌体移动轨迹，方便记录。
79.在一些实施例中，还包括辅助设备，所述辅助设备用于实现上肢肌体的固定。
80.在一些实施例中，所述处理端还包括输入模块，能够通过输入模块实现预设康复运动的输入以及患者的基本信息的输入，从而方便在所述显示端中构件预设路径。
81.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。