一种支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统及方法与流程

本发明涉及医疗设备，具体涉及一种支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统及方法。

背景技术：

1、近年来，随着老龄化社会的到来以及科技的进步，认知障碍疾病（如阿尔茨海默病、血管性痴呆等）的康复治疗面临着新的挑战和机遇；传统的认知康复手段往往受限于物理空间、资源有限以及难以模拟复杂多变的真实生活情境，而虚拟现实（vr）技术因其沉浸式、交互性和可控性强的特点，被逐渐引入到认知症康复领域。

2、现有的vr认知康复系统已取得一定成果，它们通常包含用于呈现虚拟环境的硬件设备，以及配套的软件应用，能够设计并实施一系列有助于认知功能恢复的训练任务；然而，这些系统存在若干局限性：

3、1.个性化不足：现有技术在设计康复训练时，普遍缺乏针对个体差异的高度个性化方案，难以根据每位患者的具体认知能力、兴趣偏好和病情进展来动态调整训练内容和难度。

4、2.实时监控与干预不便：目前的vr康复系统大多仅能提供预设的训练项目，治疗师无法实时获取患者的训练数据，更难做到即时介入和调整康复计划。

5、3.数据采集与分析精度不高：现有的交互模块可能未能充分捕捉和精确解析患者的微小动作变化，如眼球追踪和精细肢体活动，这直接影响了训练效果的评估与优化。

6、4.通信效率与协同问题：现有vr系统与外部设备间的通信可能存在延迟或者不稳定的问题，尤其是在需要实时远程操控与监测的情况下，这一短板尤为突出。

7、因此，现有技术存在不足，需要进一步改进。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统及方法。

2、为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

3、本发明提供一种支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统，该系统包括：

4、vr头显主控终端，用于生成虚拟场景画面；

5、vr康复训练模块，用于根据患者的个性化需求生成定制化康复训练项目和方案；

6、vr眼动与躯体传感交互模块，用于实时捕捉患者的眼动和肢体运动信号并于虚拟环境呈现；

7、vr_web通信模块，基于自定义局域网通信协议实现vr主控终端与web端的高效通信；

8、vr_web播控模块，用于治疗师通过web界面实时调整康复训练方案；

9、所述vr头显主控终端，用于生成虚拟场景画面，为患者提供沉浸式的康复环境；vr康复训练模块与vr头显主控终端紧密相连，用于提供康复训练项目，并且能够根据患者的具体情况生成定制化的康复训练方案；vr眼动与躯体传感交互模块包括眼动交互模块和躯体传感模块，分别将患者的眼动行为和肢体运动实时映射为vr虚拟环境中的相应动作；vr_web通信模块是系统与外部控制界面即web端之间的桥梁，基于自定义局域网通信协议实现数据的高效传输，包括vr画面播放链接和web页面指令；vr_web播控模块是治疗师与vr系统交互的界面，允许治疗师通过web界面实时观看患者vr头显中的场景，并控制vr主控终端的训练项目，实现对患者康复训练方案的实时调整。

10、进一步地，所述vr头显主控终端包括高通xr2 8核64位cpu，其最高主频2.84ghz，内存6gb，闪存256gb；

11、还设置有2.4g/5g双频wifi，并采用android 10操作系统；

12、还设置有屏幕，该屏幕具有3664*1920的分辨率和72、92hz的刷新率。

13、进一步地，所述眼动交互模块用于将患者眼动行为实时转换成vr虚拟环境中的注视点，躯体传感模块基于惯性传感器将患者肢体运动实时映射为vr环境中的六自由度坐标；

14、在虚拟现实（vr）技术领域中，注视点是指用户在某一时刻眼睛正聚焦观看的位置，即视线的中心点。这个位置对应于人眼视网膜上的黄斑区，是视觉最为敏锐的地方，具有最高的空间分辨率。

15、进一步地，vr_web通信模块基于自定义通信协议实现vr主控终端与web端之间的高效通信，自定义通信协议包括http、mqtt、coap、amqp、restful apis。

16、进一步地，vr_web播控模块用于治疗师通过web界面实时观看患者vr头显中的场景，并用于治疗师通过http协议实现远程播控。

17、本发明还提供一种支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复方法，采用上述系统，该方法包括以下步骤：

18、s1,为患者生成个性化的康复训练方案；

19、s2,通过vr头显主控终端播放虚拟场景；

20、s3,通过vr_web通信模块传输信号；

21、s4,实时监测患者的眼动和肢体运动；

22、s5,通过vr_web播控模块实时调整康复训练方案。

23、进一步地，步骤s1具体包括根据患者的认知水平和康复需求定制康复训练项目。

24、进一步地，步骤s3具体包括传输vr环境播放链接和web页面指令。

25、进一步地，步骤s4具体包括使用眼动交互模块和躯体传感模块实时映射为患者的眼动和肢体运动。

26、进一步地，步骤s5，具体包括治疗师通过web界面实时观看患者vr头显中的场景并进行远程播控。

27、采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

28、1.个性化定制：根据每个患者的个体差异（包括认知水平、疾病阶段、兴趣偏好等）实现高度个性化的训练方案，动态调整训练任务的内容、形式和难度，从而提高康复训练的有效性和参与度。

29、2.实时监测与干预：本系统配备有高精度的数据采集传感器和实时传输技术，可以实时捕获并在web端呈现患者的生理心理反应和在虚拟环境中的行为表现，并及时反馈给治疗师或监护人，便于他们进行精准干预，确保康复进程更加科学合理。

30、3.深度数据分析与评估：采用更为全面细致的数据采集策略，不仅能够对患者的大动作进行准确记录，还能够对诸如眼球运动、面部表情等微小生物信号进行精细化分析，进而对康复效果进行更深入、更准确的量化评估。

31、4.高效稳定通信：本发明采用了创新的通信协议与架构，解决了现有系统通信效率低、稳定性差的问题，尤其增强了远程操控和同步更新的能力，使得治疗师能够不受地域限制地参与到患者的康复过程中，极大地拓宽了医疗服务的可能性。

32、5.用户体验改善：系统通过优化虚拟环境的设计与互动体验，增强了患者的沉浸感和参与感，降低了由于技术问题导致的不适感，提高了长期使用和坚持康复训练的积极性。

技术特征：

1.一种支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统，其特征在于，该系统包括：

2.根据权利要求1所述的支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统，其特征在于，

6.一种支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复方法，采用权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s1具体包括根据患者的认知水平和康复需求定制康复训练项目。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s3具体包括传输vr环境播放链接和web页面指令。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s4具体包括使用眼动交互模块和躯体传感模块实时映射患者的眼动和肢体运动。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s5具体包括治疗师通过web界面实时观看患者vr头显中的场景并进行远程播控。

技术总结
本发明提供一种支持远程播控个性化虚拟现实认知症康复系统及方法，包括：VR头显主控终端生成虚拟场景画面；VR康复训练模块为患者提供个性化的康复训练项目和方案；VR眼动与躯体传感交互模块实时捕捉患者的眼动和肢体运动信号并于虚拟环境呈现；VR_Web通信模块基于自定义局域网通信协议实现VR主控终端与Web端的高效通信；VR_Web播控模块用于治疗师通过Web界面实时调整康复训练方案。本发明根据每个患者的个体差异实现高度个性化的训练方案，动态调整训练任务的内容、形式和难度；实时捕获并在Web端呈现患者的生理心理反应和在虚拟环境中的行为表现，并及时反馈给治疗师或监护人，确保康复进程更加科学合理；对诸如眼球运动进行精细化分析，进而对康复效果进行更深入、更准确的量化评估。

技术研发人员：王思伦,张弛
受保护的技术使用者：深圳市铱硙医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/23