一种脑卒中手功能康复钢琴键盘训练器

本发明涉及脑卒中后康复锻炼器械，具体为一种脑卒中手功能康复钢琴键盘训练器。

背景技术：

1、脑卒中(stroke)是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病，我国每年新发脑卒中患者超250万例，发病率逐年上升并呈年轻化趋势，幸存者中55％～75％会遗留肢体功能障碍，其中手功能障碍约80％，手在人类生产活动中执行复杂的精细动作，生活、学习、工作、交流等都离不开手，其功能状况对提高脑卒中患者日常生活能力和生活质量具有极其重要的价值，但由于手在大脑皮质投射区域广，脑卒中后手功能的恢复难度明显大于下肢功能的恢复，如何更有效地改善脑卒中患者的手功能一直都是康复工作者们迫切解决的棘手问题。

2、目前使用较多的运动疗法是通过加强肌肉的锻炼来重建或改善脑卒中患者手部运动功能，防止患者神经、肌肉的废用性发生，促进大脑神经代偿，然而尽管运动疗法可以取得良好的肢体康复效果，但依从性较差，在康复训练过程中出现的痉挛、僵硬、疼痛等症状会使患者对康复训练产生恐惧、逃避心理，患者往往很难坚持下去，为提升康复训练的趣味性，对现有的手部训练装置进行设计，如公开号为cn 113509699 a的专利公开了一种手指创伤恢复训练装置，其处理模块7通讯连接有音乐平台、视频平台以及各种娱乐平台，在患者做手指创伤恢复训练时，通过操作单元15获取各种娱乐资源，娱乐资源包括音视频，音视频通过显示器13和扬声器14进行播放，增加康复训练是的乐趣，但其仍存在一定的弊端：

3、训练效果较为有限且单一，其包括按键21，按键21的数量设置为十一个，分为第一部分、第二部分和第三部分，第一部分的按键21为三个，第二部分的按键21为五个，第三部分的按键21为三个；第一部分、第二部分和第三部分的按键21所连接的阻力弹簧22的阻力系数k逐渐增大，因此患者按压第一部分、第二部分和第三部分的按键21所需要施加的力逐渐增大；其仅能调节弹奏琴键力度，完成手指力量训练，无法有效训练患者手指速度、耐力、协调性这些运动能力。

4、因此解决现有手部训练装置训练效果单一且有限的弊端是本技术所要解决的目的

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种脑卒中手功能康复钢琴键盘训练器，从力量、协调性、灵活性和耐力多角度对脑卒中患者进行手指康复训练，帮助脑卒中患者恢复。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种脑卒中手功能康复钢琴键盘训练器，包括外壳、琴键、显示屏、电控模块和扬声器、气泵、引导组件和气囊，所述气囊位于琴键下方，气囊由可弹性形变的薄膜制成，气囊连接至气泵；电控模块用于控制气泵活动，气泵连接至气囊，调整气囊内气压压力大小；引导组件设置于琴键上方，引导组件包括灯带，通过灯带的亮灯引导患者敲击琴键。

3、与现有技术相比，采用了上述技术方案的脑卒中手功能康复钢琴键盘训练器，具有如下有益效果：

4、一、在琴键的下方增加气囊，利用气泵控制气囊的充盈程度，从而让患者在锻炼时，可以做手指下压的对抗性动作，利用指尖的对抗动作，加速手指肌肉组织的感知康复速度，同时对手指肌肉的发力感有更直观的管控。受试者在康复治疗师的指导下，根据自身手功能康复情况，进行手指力量、速度、耐力和协调性训练。

5、二、训练器的电控模块主要负责音量、曲目选择、开关、弹奏速度、弹奏时间等调节控制。

6、三、相较于传统的身体协调的训练方式，钢琴弹奏对于患者的眼、耳、手指和手臂的锻炼较为全面，且音乐特有的心理、生理效应可以缓解脑卒中偏瘫患者的负面情绪、减轻疼痛、增强康复运动训练的效果。音乐疗法可以通过声波振动促进垂体分泌激素、酶等一些有利于神经恢复的活性物质，从而调节血流量、兴奋神经细胞并改善神经功能，具有神经促通作用。主动性音乐疗法通过让患者模仿节奏或演奏音乐来不断刺激大脑运动皮层，可以促进患者肢体功能的恢复。

7、四、任何没有音乐基础的受试者，在完成2周规律的钢琴训练后，手指的灵巧度也能明显提高，脑内的功能及结构变化也很可观，主动性音乐疗法引发的神经可塑性会在大脑常用功能区之间建立起较好的纤维连接，也能使大脑半球间的平衡性和协调性更佳；同时音乐刺激还会引起大脑灰质重建，尤其对于练习复杂音符的受试者，大脑灰质变化的程度更大，可以非常有效地诱导大脑的可塑性以促进偏瘫肢体的恢复

8、五、本发明专利基于神经可塑机制的主动性音乐疗法联合运动疗法原理设计脑卒中手功能康复钢琴键盘训练器，将音乐疗法和运动疗法取长补短，互补互助，方法简便易行。

9、因此，以键盘类乐器为代表的主动性音乐疗法本身结合了运动疗法的优势，在脑卒中手功能康复领域具有巨大的潜力。弹奏键盘类乐器需要弹奏者在中枢神经系统支配下综合运用手部及上肢的力量、速度、耐力、协调性这些运动能力，具体的训练方式如下：

10、手指力量训练：通过气泵控制琴键下方气囊的充盈度，来调节弹奏琴键力度。

11、手指速度训练：通过慢放和快放功能实现琴键上引导组件的灯带亮灯速度的变化，实现手指速度训练。

12、手指耐力训练：通过琴键的引导组件亮灯时长的变化，引导手指耐力训练。

13、手指协调训练：在琴键引导组件的引导下完成完整曲目练习，甚至是引导患者弹奏出一些简单的和弦，实现手指协调训练。

14、优选的，钢琴键盘训练器还包括气控模块、加压装置，气控模块包括罐体、进气口和单向阀，罐体与琴键下方的气囊连通，加压装置包括气嘴，气嘴与气泵连通，所述气嘴可连接至进气口，用于朝向罐体内增加气压致使气囊充盈，罐体还设有泄压钮，泄压钮用于降低罐体内气压致使气囊收缩。在气控模块中，通过气罐储蓄气压，通过加压装置和泄压钮控制气罐内的压力，即可对气囊内的气压进行联动，使用者可以方便快捷的对气囊的充盈度进行适应性调整。

15、优选的，所述罐体采用透明材料制成，罐体的表面设有刻度，管体内部设有跟随压力而变化的标识物。罐体内的标识物配合刻度，用于直观的对气囊的充盈度进行显示，使用者在加压过程中，只需要观察罐体内标识物的所在位置，即可对罐体的充压状态进行直观的判断。

16、优选的，琴键分为全音键、半音键和新手键，泄压钮分为五指泄压钮和通用泄压钮；所述罐体分为新手罐、通用罐，新手罐同新手键下方的气囊连通，通用罐同通用键和半音键下方的气囊连通。由于考虑到部分患者为从未接触过钢琴的初次使用者，同时又是用于脑卒中后康复锻炼的，因此目前增设10个案件为新手键，依次对应患者双手的十指，患者在弹奏时，仅需要根据手指的位置进行下按即可，暂时不需要手指在键位之间进行切换，以降低难度，避免患者因起步难度过大而放弃锻炼。

17、而对于部分掌握了弹奏技巧的患者，在进入到后期的弹奏锻炼时，可能使用到88键，而由于锻炼器械一般又是多人共用，因此需要快速根据患者的情况，对新手键和通用键的压力进行快速切换，以使每个不同阶段的患者都可以快速适用和切换。因此优选的，气控模块还设有平衡钮，所述平衡钮连通至所有的新手罐和通用罐，当平衡钮触发后，新手罐和通用罐内气压将变化至相同气压。

18、优选的，引导组件包括引导灯带、新手灯带和通用灯带，新手灯带位于新手键上方，通用灯带位于全音键和半音键上方；引导灯带位于显示屏至琴键之间的区域，引导灯带的一端同显示屏连接，另一端同新手灯带/通用灯带连接。显示屏内可以播放光瀑特效，显示屏的光瀑下方为引导灯带、新手灯带和通用灯带，将光瀑的线条从显示屏引导至琴键上方，让患者有足够的引导时间，使其能够根据灯带的亮光快速的找到正确键位。

19、优选的，加压装置包括加压底座、立板和活动板，立板固定于加压底座上，气嘴与活动板固定，活动板与立板之间的可以相对活动，用于控制气嘴进入或退出进气口。

20、优选的，所述外壳上还设有滑轨，加压底座可以在滑轨上活动，新手罐和通用罐均沿着滑轨排列。通过滑动加压底座，使得加压装置可以在不同的罐体之间进行切换加压。