用于前庭康复的训练系统的制作方法

本发明涉及医疗保健信息领域，具体涉及用于前庭康复的训练系统。

背景技术：

前庭系统是人体平衡系统的重要组成部分，它具有特殊的感受器，能够接受适宜的刺激，经前庭神经把刺激信息传入到相应的脑干内的前庭神经核以及小脑，经过与其他感觉信息(如视觉信息、其它本体觉信息)的整合、加工等处理后，再经多条神经通路把这些信息传送到脑内更高层次的中枢，进行高层次的加工处理，甚至形成主观意识，或经一定的神经通路传送到运动神经核(如眼动神经核、脊髓前角运动核等)，从而做出特异性和非特异性的功能反应。患者的前庭系统产生病变后的主要症状包括眩晕、头晕和平衡障碍等。

目前的前庭康复训练主要通过单纯的康复训练操进行，患者训练一段时间后再进行康复评估，无法及时获知患者在训练过程中的训练效果并适时对训练目标进行调整。

技术实现要素：

本发明意在提供一种用于前庭康复的训练系统，以根据训练效果对训练目标进行调整。

本方案中的用于前庭康复的训练系统，包括显示模块、采集模块和处理模块，所述显示模块用于显示训练视频，所述采集模块用于获取患者在康复训练前和康复训练后肢体上的生物电信号，所述处理模块用于获取训练前后的生物电信号进行对比，还包括阶段记录模块和分析模块，所述阶段记录模块用于设定患者的训练阶段信息，所述处理模块获取训练阶段信息，所述处理模块根据训练阶段信息向显示模块发送首次的训练视频；

所述采集模块采集患者康复训练时的动作信息，所述处理模块获取动作信息，所述处理模块将动作信息和训练阶段信息发送至分析模块，所述分析模块根据训练阶段信息分析患者的动作信息与预设动作的匹配程度，所述分析模块根据匹配程度向处理模块发送扣分信息和评分信息；

所述处理模块根据扣分信息向显示模块发送动作信息的反馈信息，所述处理模块根据评分信息和训练后的生物电信号生成康复训练结果，所述处理模块根据康复训练结果向显示模块发送下一次的训练视频。

本方案的有益效果是：

通过设置患者的训练阶段，并根据训练阶段展示训练视频，让患者跟随训练视频进行康复训练，指导性更强，提高患者在康复训练时动作的准确性。

根据训练阶段信息分析动作信息与预设动作的匹配程度，并根据匹配程度形成扣分信息和评分信息，便于直观地评价康复训练结果。

针对训练阶段确定训练视频，并采集训练的动作信息进行反馈，让患者的训练动作更准确，提高训练效果，在首次训练后根据康复训练结果发送下一次的训练视频，提高训练视频与患者病情的适配性。

进一步，还包括供站着训练的站垫，所述站垫上设有多个均匀分布的压力传感器，所述压力传感器检测患者训练时踩踏脚垫的压力信息并发送至处理模块，所述处理模块根据压力信息绘制患者训练时的重心轨迹，所述处理模块将重心轨迹发送至分析模块。

有益效果是：通过站垫及其上的压力传感器检测患者训练时的压力信息，如足部踩踏时脚趾、前脚掌和后脚掌的压力值，由压力信息形成重心轨迹，如依次从脚趾、前脚掌和后脚掌形成的重心轨迹，便于更直观地了解康复训练过程中患者的身体状况。

进一步，所述处理模块获取视频信息中的足部信息发送至分析模块，所述足部信息包括患者足部与地面的接触面积和接触部位，所述分析模块根据足部信息判断压力信息是否位于预设范围内得到评分信息。

有益效果是：获取视频中的足部信息，如足部的前脚掌、后脚掌或整个脚掌为接触部位，再根据足部信息判断压力信息是否位于预设范围内，如前脚掌为接触部位所采集到压力值是否位于预设范围内，不会将后脚掌未采集到压力信息的情况而误判断为是患者身体问题，评分信息更准确。

进一步，所述分析模块在压力信息位于预设范围外时向处理模块发送触发信号，所述处理模块根据触发信号判断位于预设范围外的压力信息的位置与接触部位是否吻合，所述处理模块在压力信息的位置与接触部位不吻合时判断患者的动作信息错误。

有益效果是：在压力信息位于预设范围外时，判断压力信息是否与接触部位吻合，如压力信息所在的前脚掌与后脚掌为接触部位不吻合，接触部位为训练视频中指导的训练方式，及时准确判断出患者的训练情况。

进一步，在压力信息的位置与接触部位吻合时，所述处理模块根据触发信号判断多个压力传感器中压力信息减小的数量，所述处理模块在数量小于阈值时判断病患存在倾倒风险。

有益效果是：根据多个压力传感器中压力信息减小数量判断，能够及时探测到患者在倾倒前足部的变化，避免将患者的错误动作状态误判断为要倾倒。

进一步，所述站垫周沿侧壁上开设有多个囊腔，所述囊腔设有开口，所述开口处铰接有常闭的封门，所述囊腔内均设有弹性的缓冲囊，所述缓冲囊内均固设有若干软质的充气管道，所述缓冲囊以波纹状折叠在囊腔内，所述充气管道均通过导管连接有充气机构，所述充气机构信号连接处理模块，所述处理模块判断患者存在倾倒风险时向充气机构发送充气信号。

有益效果是：由于患者倾倒的速度还是比较快的，难以在短时间内将尺寸较大的缓冲囊充满，通过充气管道能够减少冲出缓冲囊的气体，让缓冲囊在充入较少气体时就能弹出缓冲患者摔倒的力，缓冲囊自身的弹性也能进行缓冲，防止患者倾倒后身体受到太大的损伤。

进一步，所述充气管道上设有波纹状的折叠条，所述充气管道充气前沿折叠条的延伸方向进行固定。

有益效果是：通过波纹状的折叠条能够方便在折叠时进行快速折叠，以及在向充气管道内冲入空气时挤压以快速弹出。

进一步，还包括环境传感模块，所述环境传感模块用于检测康复训练时的环境参数，所述环境参数包括分贝值和光照值，所述处理模块在获取康复训练结果时获取分贝值和光照值以标签方式进行添加，所述处理模块将同一患者先后的康复训练结果的环境参数进行对比，所述处理模块在环境参数的差值大于预设差量时判断康复训练结果的变化趋势，所述变化趋势包括上升趋势和下降趋势。

有益效果是：由于具有前庭病变的患者在较强光线和较嘈杂环境中时，眩晕和头晕的症状可能会更严重，通过检测环境参数，如分贝值和光照值，在判断到康复训练结果异常时，对比环境参数，当环境参数存在较大差异时，如分贝值差异很大或光照值差值很大，再对比两个康复训练结果，判断康复训练结果是否存在异常，在康复训练结果正常时进行记录，避免因环境造成训练结果的误差。

进一步，所述处理模块在变化趋势为下降趋势时给康复训练结果添加环境引起异常标签。

有益效果是：以标签形式给康复训练结果添加引起下降趋势的标识，更直观。

附图说明

图1为本发明用于前庭康复的训练系统实施例一的示意性框图；

图2为本发明用于前庭康复的训练系统实施例二中站垫的纵向剖面结构图；

图3为图2中缓冲囊充气后的纵向截面图；

图4为本发明用于前庭康复的训练系统实施例四中扶杆的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：站垫1、囊腔2、缓冲囊3、导管4、封门5、充气管道6、折叠条7、扶杆8、通孔9、配重座10。

实施例一

用于前庭康复的训练系统，如图1所示：包括显示模块、采集模块、处理模块、阶段记录模块和分析模块，显示模块信号连接处理模块，显示模块可用现有液晶显示屏，采集模块信号连接处理模块，阶段记录模块信号连接处理模块，阶段记录模块可用现有蓝牙通信模块，分析模块信号连接处理模块，处理模块可用现有i7-620lm型号的处理器。

阶段记录模块用于设定患者的训练阶段信息，训练阶段信息包括初级训练、中级训练和进阶训练，阶段记录模块直接接收来自后台服务器或管理终端的训练阶段信息；显示模块用于显示训练视频，显示模块对处理模块内预设的训练视频进行显示；采集模块用于获取患者在康复训练前和康复训练后肢体上的生物电信号，采集模块可用现有采集生物电信号的电极片进行生物电信号采集；处理模块用于获取训练前后的生物电信号进行对比，生物电信号通常以电位方式进行表征，生物电信号对比时对电位进行对比即可，处理模块获取训练阶段信息，处理模块根据训练阶段信息向显示模块发送首次的训练视频，例如：针对初级训练的外周性康复和中枢性康复，针对中级训练的替代性康复，针对高级训练的视觉冲突性康复和防跌倒康复。

采集模块采集患者康复训练时的动作信息，采集模块可用现有的摄像头进行动作信息采集，动作信息以图片方式进行表示；处理模块获取动作信息，处理模块将动作信息和训练阶段信息发送至分析模块；分析模块根据训练阶段信息分析患者的动作信息与预设动作的匹配程度，例如动作信息中头部向左偏转角度和向右偏转角度，匹配程度以动作信息中实际的偏转角度与预设动作的偏转角度差值是否位于预设范围内来匹配，例如动作信息中腿部或手臂抬起的距离，匹配程度以距离与预设动作的距离差值是否位于预设范围内来匹配，分析模块根据匹配程度向处理模块发送扣分信息和评分信息，匹配程度可以通过位于不同预设范围内设定不同的扣分信息和评分信息进行表征。

处理模块根据扣分信息向显示模块发送动作信息的反馈信息，例如针对头部左偏转角度扣5分时对于头部左偏转不达标的反馈信息，让患者也能知晓哪些动作偏差；处理模块根据评分信息和训练后的生物电信号生成康复训练结果，例如针对头部左侧偏转扣5分和偏低的生物电信号生成a区域功能障碍的康复训练结果，处理模块根据康复训练结果向显示模块发送下一次的训练视频，例如根据康复训练结果发送针对异常区域进行训练的训练视频。

还包括供站着训练的站垫1和坐垫，站垫1成方形状，站垫1内嵌入有多个均匀分布的压力传感器，压力传感器排列成矩形阵列，压力传感器可用现有gf3型跳舞机传感器，压力传感器检测患者训练时踩踏脚垫的压力信息并发送至处理模块；站立训练时，处理模块根据压力信息绘制患者训练时的重心轨迹，压力信息可以用压力值进行表示，例如患者站立进行训练时，最大压力值均在前脚掌上，重心轨迹则在前脚掌上；处理模块将重心轨迹发送至分析模块，处理模块获取视频信息中的足部信息发送至分析模块，足部信息包括患者足部与地面的接触面积和接触部位，分析模块根据足部信息判断压力信息是否位于预设范围内得到评分信息，如足部信息为后脚掌的压力值信息位于预设范围内，评分信息为加5分；坐垫也设置成方形状，坐垫上也均有分布多个排列成矩形阵列的压力检测器，压力检测器对患者坐座训练时的压力值进行检测，坐位训练时，处理模块根据坐垫的压力值信息绘制绘制患者训练时的坐位重心轨迹，例如臀部外周向的弧形重心轨迹，坐垫进行坐位训练的技术为现有技术，在此不再赘述。

具体实施过程如下：

通过阶段记录模块接收患者的训练阶段信息，由处理模块获取训练阶段信息并根据训练阶段信息展示训练视频，例如根据初级阶段展示的外周性康复视频，让患者跟随训练视频进行康复训练，指导性更强，提高患者在康复训练时动作的准确性。

由采集模块获取患者训练时的动作信息，训练过程可追溯，让分析模块根据训练阶段信息分析动作信息与预设动作的匹配程度，并由分析模块根据匹配程度形成扣分信息和评分信息，便于训练后直观地评价康复训练结果。

在完成一次训练之后，由处理模块根据康复训练结果向显示模块发送下一次的训练视频，先针对训练阶段确定训练视频，并采集训练的动作信息进行反馈，让患者的训练动作更准确，提高训练效果，再在首次训练后根据康复训练结果发送下一次的训练视频，提高训练视频与患者病情的适配性。

当患者在前期训练时，患者需要以坐位训练进行，如眼球的运动训练，此时由坐垫检测检测压力值进行重心反馈，同时，采集模块的电极片可贴到眼周进行生物电检测，方便患者进行训练。

站立训练时，通过站垫1及其上的压力传感器检测患者训练时的压力信息，如足部踩踏时脚趾、前脚掌和后脚掌的压力值，由压力信息形成重心轨迹，如依次从脚趾、前脚掌和后脚掌形成的重心轨迹，便于更直观地了解康复训练过程中患者的身体状况。

实施例二

与实施例一的区别是，分析模块在压力信息位于预设范围外时向处理模块发送触发信号，处理模块根据触发信号判断位于预设范围外的压力信息的位置与接触部位是否吻合，例如若位于预设范围外的压力信息的位置为前脚掌，而接触部位是后脚掌，这样就是不吻合，若位于预设范围外的压力信息的位置为前脚掌，而接触部位也是前脚掌，这样就是吻合，处理模块在压力信息的位置与接触部位不吻合时判断患者的动作信息错误；在压力信息的位置与接触部位吻合时，处理模块根据触发信号判断多个压力传感器中压力信息减小的数量，例如患者向后倾倒时，前脚掌踩踏的多个压力传感器的压力值会迅速减小，当压力传感器压力值减小的数量减少到一定后，患者就有倾倒风险，处理模块在数量小于阈值时判断病患存在倾倒风险。

如图2和图3所示，站垫1周沿侧壁上开设有多个囊腔2，例如可设置四个囊腔2，囊腔2设有开口，开口处通过微型的铰接轴铰接有常闭的封门5，铰接轴上穿套有扭簧，扭簧在自由状态下保持封门5关闭，囊腔2内均设有弹性的缓冲囊3，缓冲囊3内均粘接有若干软质的充气管道6，充气管道6可设置三个，缓冲囊3以波纹状折叠在囊腔2内，充气管道6均通过导管4连接有充气机构，充气机构可用现有的充气泵，充气机构信号连接处理模块，处理模块判断患者存在倾倒风险时向充气机构发送充气信号，充气管道6充气后抵开封门5，充气管道6上粘接有波纹状的折叠条7，折叠条7可用塑料制成，充气管道6充气前沿折叠条7的延伸方向进行固定。

在压力信息位于预设范围外时，由处理模块判断压力信息产生的位置是否与接触部位吻合，如压力信息所在的前脚掌与后脚掌为接触部位不吻合，接触部位为训练视频中指导的训练方式，再根据多个压力传感器中压力信息减小数量判断，及时准确判断出患者的训练情况，能够及时探测到患者在倾倒前足部的变化；当患者在训练过程中，具有倾倒趋势时，通过压力传感器压力信息减小的数量触发处理模块向充气机构发送充气信号，让充气机构向缓冲囊3内的充气管道6充入空气，由于患者倾倒的速度比较快，难以在短时间内将尺寸较大的缓冲囊3充满，通过充气管道6能够减少冲出缓冲囊3的气体，让缓冲囊3在充入较少气体时就能膨胀弹出缓冲患者摔倒的力，折叠条7也能在充气管道6膨胀时进行支撑，让充气管道6快速撑开缓冲囊3，缓冲囊3自身的弹性也能进行缓冲，防止患者倾倒后身体受到太大的损伤。

实施例三

与实施例一的区别是，还包括环境传感模块，环境传感模块用于检测康复训练时的环境参数，环境参数包括分贝值和光照值，环境传感模块可用现有的分贝仪和光照传感器分别进行分贝值和光照值的检测，处理模块在获取康复训练结果时获取分贝值和光照值以标签方式进行添加，如65db标签和100lx标签，处理模块将同一患者先后的康复训练结果的环境参数进行对比，处理模块在环境参数的差值大于预设差量时判断康复训练结果的变化趋势，变化趋势包括上升趋势和下降趋势，上升趋势可以是生物电信号逐步趋于正常时的趋势，下降趋势可以是生物电信号趋于异常时的趋势，处理模块在变化趋势为下降趋势时给康复训练结果添加环境引起异常标签。

实施例四

与实施例二的区别是，如图4所示，还包括供站着训练的扶杆8和手套，扶杆8成u形，扶杆8的两端部焊接有配重座10，扶杆8内设有多个电磁铁，扶杆8上开设有多个通孔9，手套上粘接有多个金属凸头，金属凸头的直径大于通孔9直径，处理模块在数量小于阈值时判断病患存在倾倒风险，处理模块向电磁铁发送通电信号，例如电磁铁的供电线路上电气连接开关三极管，通电信号即为开关三极管的导通信号。

在病患的训练过程中，若病患站立训练十分难以完成，此时可以通过在站垫1两侧安装扶杆8，让病患佩戴者手套进行训练，手套、金属凸头和扶杆8上的通孔9能够增大摩擦力，提高站立的稳定性；检测到病患具有倾倒风险时，处理模块向电磁铁发送通电信号，电磁铁通电产生磁力，让病患在具有倾倒风险时通过手套上金属凸头与电磁铁间产生吸附力，降低病患倾倒的几率。

通过检测环境参数，在判断到康复训练结果异常时，对比环境参数，当环境参数存在较大差异时，如分贝值差异很大或光照值差值很大，再对比两个康复训练结果，判断康复训练结果是否存在异常，在康复训练结果正常时进行记录，避免因环境造成训练结果的误差。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。