CN102553140A

CN102553140A - 帕金森病患者可穿戴式运动引导系统

Info

Publication number: CN102553140A
Application number: CN2012100151731A
Authority: CN
Inventors: 张志勇; 程文播; 王心醉
Original assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Current assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明公开了一种帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，包括可编程模块、输出系统、接口模块及电源模块，可编程模块中预定义了声、光信号的若干模式，并根据当前的参数设定生成适当的声、光信号，传递到输出系统输出，输出系统向病人的感官系统提供所需的运动线索，包括下一步的位置指示，迈步的时机和节奏，还可以使患者获得被搀扶的感觉，接口模块连接可编程模块，其包括高级接口和低级接口，电源模块用于给可编程模块、输出系统及接口模块提供工作电源。本发明通过挖掘和整合病人尚存的运动能力和感知能力，使患者在运动引导系统的帮助下，重新改善和恢复其运动表现。

Description

帕金森病患者可穿戴式运动引导系统

技术领域

本发明属于一种辅助医疗系统，具体的涉及一种辅助罹患帕金森病等表现运动障碍的患者更好行走的运动辅助医疗系统。

背景技术

人口老龄化席卷全球，老年病发病率随之逐年升高。帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是中老年人群中最常见的中枢神经系统变性疾病之一。根据最新的统计数据，我国约有200万的患者，占全球总数的一半, 我国60 岁以上人群的发病率达到1.7％，已超过欧美等国的发病率。目前，帕金森病（包括帕金森综合症）已经成为我国中老年人继心血管病、肿瘤之后的“第三杀手”，特别令人担忧的是，统计显示我国中青年患者已占到总数的10％。帕金森病患者的典型症状有四种：震颤、僵直、运动迟缓和平衡障碍等，这些都导致患者运动障碍（movement disorder, dyskinesia），严重影响患者的正常生活和工作。

一般认为，帕金森病是一种神经退行性疾病，当前尚无根治手段。目前的药物治疗主要着眼于多巴胺递质的补充，如最常用的药物左旋多巴，已有30年的使用历史。这种药物的较大剂量使用会引起不良反应，导致患者运动困难；但不幸的是，随着用药期的延长，患者渐渐需要足以引起某种程度的运动困难的剂量才能缓解症状，体验到药效的“剂末”效应（wearing off）和“开关”效应（on-off status）；此外，少数患者还会在此阶段出现在药效高峰期感到下肢，尤其是足趾的痉挛性疼痛，这种情况通常难以得到良好处理。

目前最有希望的治疗手段是所谓的脑起搏器（Deep Brain Stimulation，DBS）手术，即通过在脑深部特定部位植入电极，使用特定频率的电刺激抑制过度兴奋的神经元电活动，从而减轻甚至基本消除患者的症状。美国食品及药物管理局（FDA）已于2002年批准应用脑起搏器手术来治疗帕金森病，我国也已开展相关的研究和手术。脑起搏器能够直接调控大脑的脑电模式，其影响相对于其它神经损毁手术是可逆的。但脑起搏器之所以能够缓解患者症状的内在原理和工作机制目前尚不清楚；病人在剧烈活动后或者植入一段时间后可能需要重新手术进行调整校准，而植入设备的电源方面也尚待进一步的技术改进；此外，脑起搏器手术还存在其它一些潜在副作用，文献报道了手术可能会引发部分患者出现某些精神疾病症状。

除了这些致力于治疗的努力外，人们还尝试开发了许多理疗方案，比如常见的跑步机锻炼来改善早期、轻度患者的行走能力。配合各种理疗方案，一些特定用途的锻炼器械被开发出来。作为一种进行性疾病，这些方案和器械都希望能够通过体育训练的方式来改善患者的运动表现，以期延缓病程，达到间接改善患者生活品质和工作能力的效果。从目前的情形看，这些努力的效果有限而不确定，而这些尝试的背后也普遍缺乏坚实的理论依据。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，该系统过挖掘和整合病人尚存的运动能力和感知能力，使患者在运动引导系统的帮助下，重新改善和恢复其运动表现。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明采用了以下技术方案：

一种帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，包括可编程模块、输出系统、接口模块及电源模块，所述可编程模块中预定义了声、光信号的若干模式，并根据当前的参数设定生成适当的声、光信号，传递到所述输出系统输出，所述输出系统向病人的感官系统提供所需的运动线索，包括用声音信号指示迈步的时机、用视觉信号指示下一步的落脚位置及给患者身体如腰背部等施加一定压力，使患者获得被搀扶的感觉，所述接口模块连接所述可编程模块，其包括高级接口和低级接口，所述高级接口供医生或者专业人士进行调试，所述低级接口供病人自行对运动引导系统做一些调整，参数包括步频、步长、佩戴高度和搀扶力度，所述电源模块用于给所述可编程模块、输出系统及接口模块提供工作电源。

优选的，所述输出系统包括一线式激光器，所述线式激光器用于向患者前方、下方投射线形激光，提示病人下一步的落脚点。

优选的，所述输出系统包括一耳机，所述耳机通过节奏性的声音提示病人迈步。

优选的，所述输出系统包括一机械按压装置，所述机械按压装置用于产生让病人感觉到来自腰背部的按压，产生被搀扶的感觉，引导病人更好地运动。

进一步的本发明还包括一运动监控模块，所述运动监控模块负责对病人的运动响应进行监控，从而使得系统能够对当前的输出模式进行智能调控。

本发明的工作原理如下：

本发明的具体思路是通过对感官系统的刺激，即通过患者正常工作的眼睛的视觉、耳朵的听觉和身体的体觉等来接收各种运动引导系统人工提供的运动线索，以患者感官为中介，实现了被帕金森病患者运动神经功能通道的补偿和重建，让患者的行走运动能力得到改善和恢复。进一步说，感官系统其实是大脑的自然接口，使用声、光等各种的手段作用于感官系统，就会实现对大脑工作状态的深刻调整，实现对大脑状态的调控，甚至达到传统观点难以设想的程度。这种通过外在信号进行调控的路线为帕金森病患者改善其运动障碍症状甚至恢复到基本正常状态提供了可行的方案。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的帕金森病患者的运动引导系统，可以使得病人在运动表现上得以改善并趋近于以前的正常状态；其内在的工作机制在于通过外在的运动相关信号帮助帕金森病患者做出运动的适当选择，利用外在的选择信号来弥补病人内在选择机制上的功能缺陷。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的框架示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

实施例1：

参见图1所示，一种帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，包括可编程模块1、输出系统2、接口模块3及电源模块4，所述可编程模块1中预定义了声、光信号的若干模式，并根据当前的参数设定生成适当的声、光信号，传递到所述输出系统2输出，所述输出系统2向病人的感官系统提供所需的运动线索，包括用声音信号指示迈步的时机、用视觉信号指示下一步的落脚位置及给患者身体如腰背部等施加一定压力，使患者获得被搀扶的感觉，所述接口模块3连接所述可编程模块1，其包括高级接口301和低级接口302，所述高级接口301供医生或者专业人士进行调试，所述低级接口302供病人自行对运动引导系统做一些调整，参数包括步频、步长、佩戴高度和搀扶力度，所述电源模块4用于给所述可编程模块1、输出系统2及接口模块3提供工作电源。

优选的，所述输出系统2包括一线式激光器201，所述线式激光器201用于向患者前方、下方投射线形激光，提示病人下一步的落脚点；一耳机202，所述耳机202通过节奏性的声音提示病人迈步；一机械按压装置203，所述机械按压装置203用于产生让病人感觉到来自腰背部的按压，产生被搀扶的感觉，引导病人更好地运动，所述的运动引导系统穿戴在患者身上，运动引导系统主体部分位于患者胸前位置。

本发明还包括一运动监控模块5，所述运动监控模块5负责对病人的运动响应进行监控，从而使得系统能够对当前的输出模式进行智能调控。

实施例2：

优选的，所述输出系统2包括一线式激光器201，所述线式激光器201用于向患者前方、下方投射线形激光，提示病人下一步的落脚点；一耳机202，所述耳机202通过节奏性的声音提示病人迈步；一机械按压装置203，所述机械按压装置203用于产生让病人感觉到来自腰背部的按压，产生被搀扶的感觉，引导病人更好地运动，所述的运动引导系统穿戴在患者的头部。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，包括可编程模块（1）、输出系统（2）、接口模块（3）及电源模块（4），其特征在于：所述可编程模块（1）中预定义了声、光信号的若干模式，并根据当前的参数设定生成适当的声、光信号，传递到所述输出系统（2）输出，所述输出系统（2）向病人的感官系统提供所需的运动线索，包括用声音信号指示迈步的时机、用视觉信号指示下一步的落脚位置及给患者身体如腰背部等施加一定压力，使患者获得被搀扶的感觉，所述接口模块（3）连接所述可编程模块（1），其包括高级接口（301）和低级接口（302），所述高级接口（301）供医生或者专业人士进行调试，所述低级接口（302）供病人自行对运动引导系统做一些调整，参数包括步频、步长、佩戴高度和搀扶力度，所述电源模块（4）用于给所述可编程模块（1）、输出系统（2）及接口模块（3）提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，其特征在于：所述输出系统（2）包括一线式激光器（201），所述线式激光器（201）用于向患者前方、下方投射线形激光，提示病人下一步的落脚点。

3. 根据权利要求1所述的帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，其特征在于：所述输出系统（2）包括一耳机（202），所述耳机（202）通过节奏性的声音提示病人迈步。

4. 根据权利要求1所述的帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，其特征在于：所述输出系统（2）包括一机械按压装置（203），所述机械按压装置（203）用于产生让病人感觉到来自腰背部的按压，产生被搀扶的感觉，引导病人更好地运动。

5. 根据权利要求1或2或3或4所述的帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，其特征在于：还包括一运动监控模块（5），所述运动监控模块（5）负责对病人的运动响应进行监控，从而使得系统能够对当前的输出模式进行智能调控。

6. 根据权利要求5所述的帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，其特征在于：所述的运动引导系统穿戴在患者身上，运动引导系统主体部分位于患者胸前位置。

7.根据权利要求5所述的帕金森病患者可穿戴式运动引导系统，其特征在于：所述的运动引导系统穿戴在患者的头部。