CN107928679A - 帕金森患者冻结步态的诊断装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种帕金森患者冻结步态的诊断装置，包括收容室、主控模块、检测模块、场景模拟模块、保护模块。场景模拟模块和保护模块置于收容室内。所述主控模块与检测模块以及所述场景模拟模块通信连接，进行数据传输。所述主控模块与场景模拟模块连接，进行数据通信并控制场景模拟模块生成日常生活环境的虚拟场景，触发患者对对应场景的步态反应。所述检测模块实时采集患者在虚拟场景下的步态信息并与主控模块连接进行数据传输，主控模块根据所述检测模块获得患者的数据量化步态信息。
Description
技术领域
本发明涉及辅助医学技术领域，特别是涉及帕金森患者冻结步态的诊断装置。
背景技术
帕金森病患者通常都具有不同程度的运动障碍症状，临床上以静止性震颤、肌僵直、平衡与姿势步态障碍为主要特征。其中，冻结步态是发生于帕金森病中晚期的一种典型的步态运动障碍症状，其主要的临床表现为患者在行走时出现瞬变性的短暂停滞或起步困难等，患者感觉自己脚像“粘”在地面上无法迈步，同时伴有双腿的抖动，整个过程持续几秒钟到几分钟不等。由于冻结步态是一种突发性、瞬变性的运动异常，其极易造成患者在行走时的突然摔倒，严重影响患者身体健康和生活质量。
在对冻结步态症状进行合理治疗之前需要临床医生精确诊断患者所处的病程以及冻结步态的严重程度(包括发生频率、持续时间、触发因素、是否导致跌倒、是否药物依赖等)，客观精确的诊断结果可以帮助医生为患者提供更加合理的治疗方案。目前临床上对冻结步态评估诊断主要通过患者自己回忆描述症状、临床医生评分量表评分等方式，该类诊断方法均具有较大的主观性，特别对于伴有认知障碍的冻结步态患者更是难以准确诊断。其次，医生在门诊诊断时也通过让患者执行一定的运动任务(短距离往返走、走过门、快速走或转弯、双重任务等)观并观察其执行过程中是否会有冻结步态症状发生。该方法简单易行，可以帮助医生直接观察到患者冻结步态症状且提供合理治疗方案。然而，帕金森患者冻结步态症状的发生与其所处的环境有密切的关系，很多患者在医院执行医生安排的运动任务过程中表现正常，没有冻结步态发生，而离开医院回到家后步态冻结又开始频繁发生，这使得医生难以通过运动任务执行系统观察这类患者的病症。
发明内容
基于此，有必要针对医生难以通过运动任务执行系统观察这类患者的病症问题，提供一种帕金森患者冻结步态的诊断装置。
一种帕金森患者冻结步态的诊断装置，包括：
场景模拟模块，用于为患者提供日常生活环境的虚拟场景，触发患者对对应场景的步态反应；
检测模块，用于检测患者在所述虚拟场景下的步态，获得患者的步态信息；
主控模块，与所述场景模拟模块以及所述检测模块通信连接，用于控制所述场景模拟模块生成所述虚拟场景，并根据所述检测模块获得的步态信息分析患者步态情况。
在其中一个实施例中，所述场景模拟模块包括投影模块和音响模块，所述投影模块和音响模块分别与所述主控模块连接，所述投影模块用于产生投影影像，为患者提供日常生活环境的虚拟影像场景；所述音响模块用于产生相应的声音场景。
在其中一个实施例中，所述投影模块包括投影仪和幕墙，所述投影仪与所述主控模块电连接，用于接收主控模块的指令，投影相应内容并将影像投影于幕墙上。
在其中一个实施例中，所述音响模块包括功率放大器和音箱，功率放大器与音箱电连接，所述音箱进行立体音播放。
在其中一个实施例中，所述投影仪数量为多个且环形分布，实现在幕墙上的全面投影。
在其中一个实施例中，所述检测模块包括传感器单元、A/D转换器以及穿戴部，所述传感器单元与所述A/D转换器连接，用于采集患者的步态信息，并将采集到信息传输至所述A/D转换器，所述传感器单元和A/D转换器均安装于穿戴部上，所述穿戴部能够绑缚于患者身体。
在其中一个实施例中，所述传感器单元包括角度传感器和加速度传感器，所述加速度传感器用于感测患者在行进方向的步态加速度信息，所述角度传感器用于测量患者步态的方向和角速度信息。
在其中一个实施例中，所述检测模块还包括微处理器和无线通信传输器，所述微处理器用于对数字信号接收和处理，所述无线通信传输器用于将信号无线传输，所述微处理器一端与所述A/D转换器连接，接收A/D转换器传输的数字信号，另一端与无线通信传输器连接，将微处理器处理后的信息信号传输至所述无线通信传输器。
在其中一个实施例中，所述无线通信传输器用于以无线形式传输数据，所述无线通信传输器与所述主控模块无线连接，将接收到的所述微处理器处理后的信号传输至所述主控模块。
在其中一个实施例中，所述主控模块包括主控终端和无线传输设备，所述主控终端用于数据的分析、处理及实现对其他模块的操控，所述无线传输设备用于传输数据，所述无线传输设备连接于所述主控终端，实时将所述无线传输设备接收到的相关数据传送至所述主控终端。
上述帕金森患者冻结步态的诊断装置，所述主控模块、检测模块、场景模拟模块的有机结合，营造虚拟场景。所述主控模块与场景模拟模块连接，进行数据通信并控制场景模拟模块生成日常生活环境的虚拟场景，触发患者对对应场景的步态反应。所述检测模块实时采集患者在虚拟场景下的步态信息并与主控模块连接进行数据传输，主控模块根据所述检测模块获得患者的数据量化步态信息。
附图说明
图1为本发明实施例的帕金森患者冻结步态的诊断装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的帕金森患者冻结步态的诊断装置内所包含的主控模块的结构示意图；
图3为本发明实施例的帕金森患者冻结步态的诊断装置内所包含的检测模块的结构示意图；
图4为本发明实施例的帕金森患者冻结步态的诊断装置内所包含的投影模块的结构示意图。
具体实施方式
请参见图1所示，本发明提供了一种帕金森患者冻结步态的诊断装置，该装置包括主控模块100、检测模块200、场景模拟模块300、保护模块400。场景模拟模块300和保护模块400置于收容室10内。所述主控模块100与检测模块200以及所述场景模拟模块300通信连接，进行数据传输。所述主控模块与场景模拟模块连接，进行数据通信并控制场景模拟模块生成日常生活环境的虚拟场景，触发患者对对应场景的步态反应。所述主控模块100与检测模块200连接，实时接收检测模块200所采集的患者在虚拟场景下的步态信息进而分析患者步态情况，得到患者冻结步态的量化数据，为相关医务人员的诊断提供参考。在此处，所述通信连接包括电连接和无线通信连接。
请参见图1所示，所述收容室10，为患者提供相对独立的空间进行冻结步态症状的检测。所述收容室10内部中空，包括环形内壁101，所述内壁101围成用于为患者模拟虚拟场景的空间。
请参见图2所示，该主控模块100用于数据接收、分析和处理以及实现对其他模块的控制，主控模块100位置不限，在本实施例中，所述主控模块100置于收容室10外，以免对患者形成障碍限制。所述主控模块100包括主控终端110和无线传输设备120。主控终端110用于数据的分析、处理及实现对其他模块的操控。无线传输设备120用于传输数据，实现所述主控模块100与所述检测模块200的通信。所述无线传输设备120连接于主控终端110，无线传输设备120与检测模块200通过无线连接，实现实时通信，将接收到的相关数据传送至主控终端110。在本实施例中，所述主控终端110为电脑，无线传输设备120可通过WiFi、蓝牙、2G、3G、4G等通信方式与检测模块200进行数据传输。当然根据设计需要，无线传输设备120也具有数据发送功能，用于将主控终端110所发出的控制信号通过无线传输设备120发送至检测模块200。当然，实际使用中也可以根据实际需要选择不采用无线传输设备120，此时，可以根据数据线等传输线与其他模块连通，进而实现数据传输。
请参见图3所示，该检测模块200用于检测患者在所述虚拟场景下的步态，获得患者的步态信息，为医生诊断提供参考依据。在本实施例中，所述检测模块200与主控模块100通过无线相互连接并传输数据。
检测模块200包括：传感器单元210、A/D转换器220、微处理器230、无线通信传输器240、电源250、穿戴部260。所述传感器单元210、A/D转换器220、微处理器230、无线通信传输器240、电源250均安装于穿戴部260上，所述穿戴部260能够绑缚于患者身体。在本实施例中，所述穿戴部260绑缚于患者腿部。所述电源250与上述元器件电连接，用于为各元器件提供电能。所述传感器单元210与所述A/D转换器220连接，用于采集患者的步态信息，例如步频、步长、姿态等，并将采集到的信息传输至A/D转换器220。A/D转换器220为模拟数字转换器，用于将模拟信号转化为数字信号，其一端与微处理器230连接，将所述数字信号传输至微处理器230。所述微处理器230用于数字信号的接收和处理，微处理器230一端与A/D转换器220连接，另一端与无线通信传输器240连接，将微处理器230处理后的信号传输至无线通信传输器240，所述无线通信传输器240将处理后的信号通过无线传输的方式传输至主控模块100。
所述传感器单元210包括角度传感器211以及加速度传感器212。所述加速度传感器212用于感测患者在行进方向的步态加速度信息，例如患者向前或向后行进时的步频信息，在本实施例中，所述加速度传感器为三轴加速度传感器。所述角度传感器211用于测量患者步态的方向和角速度信息，在本实施例中，所述角度传感器211为三轴角度传感器，用于感测患者的姿态信息，例如腿部的姿态。所述加速度传感器212和角度传感器211相结合，对患者步态进行实时检测。所述角度传感器211与加速度传感器212分别与所述A/D转换器220连接。
请参见图1和图4所示，场景模拟模块300为患者提供日常生活环境的虚拟场景，触发患者对对应场景的步态反应。所述场景模拟模块300包括投影模块310以及音响模块320。所述投影模块310用于产生投影影像，为患者提供日常生活环境的虚拟场景。所述投影模块310包括投影仪311和幕墙312，所述投影仪311将影像投影于幕墙312上。所述投影仪311悬置于收容室10顶部正中间，且与主控模块100电连接，接收主控模块100的指令，进行影像投影。所述投影仪311的数量为多个，多个所述投影仪311环形分布，实现在幕墙312上的全面投影。在本实施例中，投影仪311的数量为六个环形均匀分布，每两个投影仪311之间夹角为60度，实现对空间360度全面投影。当然根据设计需要，所述投影仪311与主控模块100可通过无线连接，只要能接收主控模块100指令即可。
所述幕墙312置于收容室10内壁101，所述幕墙312采用连续排布，连续排布为连续环形排布，能够全面接收投影仪311所投射的影像。当然，根据设计需要，幕墙312可采用非连续排布，所述非连续排布包括：不连续均匀排布和不连续不均匀排布。不连续均匀排布可以为等间距放置且围成环形的结构；不连续不均匀称排布可以为各分布块大小不等且间隔不等放置的结构。例如，幕墙312可以做成几等份间隔相等放置且围绕成环形结构，接收投影仪311所投射的影像。
请参见图1所示，所述音响模块320产生声音场景，相应产生立体环绕音，增强患者在虚拟环境中的适应效果，并给予患者行走指令或相应声音提示。所述音响模块320包括功率放大器321和音箱322，功率放大器321与音箱322电连接，进行立体音播放。所述功率放大器321置于收容室10外，所述功率放大器321能产生最大功率输出用以驱动任一负载，所述功率放大器321包括两端，一端与主控模块100电连接，用于接收播放数据，另一端与音箱322电连接，用于播放由功率放大器321放大后的数据。根据设计需要，所述音箱322放置方式可以选择合适的放置位置和分布方式来实现，所述音箱322分布方式和放置位置不限，只要实现立体音分布于整个房间即可。音箱322的分布方式可选择的包括：收容室10内壁101的上壁、下壁及其他部位的任意一个部位或者分布于以上部位中的任意一个或几个部位的组合。音箱322的放置位置可选择的包括：收容室10内壁101的上壁、下壁及其他部位的任意一个部位或者分布于以上部位中的任意一个或几个部位的组合。
在本实施例中，所述音箱322数量为6个且均匀对称的悬挂于所述收容室10内壁101的上壁，为患者呈现立体音效。
所述音箱322采用不均匀排布，包括环形不均匀排布或非环形不均匀排布。环形不均匀排布可以为各音箱322间隔不等放置的环形结构，非环形不均匀排布可以为各音箱322间隔不等放置的非环形结构。例如，音箱322采用环形不均匀排布，音箱322数量为7个，间隔不等的排布于收容室10内壁101的上壁上。
请参见图1所示，保护模块400用于防止患者摔伤，对患者有一定的保护作用，所述保护模块400放置于收容室10内，保护模块400包括收容室10的地面，所述收容室10地面为软性材质，可以为泡沫、海绵、塑胶地板。当然根据设计需要，所述保护模块400还可以包括幕墙312，在不影响正常投影播放效果的情况下，将幕墙312添加软性材料，降低材质刚度，进而起到患者防护的作用。在本实施例中，所述保护模块400为塑胶地板，若患者不慎摔倒，塑胶地板会起到一个缓冲的作用，防止患者摔伤。
当进行患者检测时，所述检测模块200为两个，分别放置于患者的两只小腿上，患者携带检测模块200进入收容室10的虚拟场景内，医务人员在主控终端110进行相关操控，控制投影仪311投影特定内容，同时控制音箱322播放特定声音。
测试开始时，投影仪311会投影一些患者日常生活环境的虚拟场景，同时音箱322播放轻柔舒缓的音乐，使患者处于放松的状态。待患者心态平和后，场景内会有相应视觉及声音提示让患者进行自由地行走，在患者行走过程中投影模块310投影特定的立体场景，如通过狭窄的门道、弯道或其他的场景来触发患者冻结步态的症状。其中，其他的场景包括让患者急停、让患者在川流的人群或车辆中行走、让患者做双重任务等中的至少一种。通过患者在特定的场景以及场景的组合做相应任务来触发患者冻结步态症状。当然，根据设计需要，投影仪311所投射的场景可有多种选择，可依据病人冻结步态高发地的场景而变换投影。投影仪311所投射的场景也可以根据病人的走动而显现或消失。投影仪311投影立体场景，同时音响模块320播放相应的声音，使患者产生身临其境的感觉，为患者制造相应的氛围以触发患者冻结步态的症状。患者在做任务过程中，检测模块200会实时地检测患者的步态信息，步态信息包括：步态及行走方向，并将相关的数据上传至主控终端110上，在患者进行测试过程中，相关的医务人员可实时观测到患者的步行状态，根据检测模块200所获得患者的数据量化步态信息，相关医务人员对患者进行诊断。
若患者没有冻结步态的症状时，系统中的特定的任务并不会引起患者步态过大的变化，同时也不会引起患者冻结步态的产生。
主控模块100、检测模块200、场景模拟模块300、保护模块400的有机结合，所述主控模块100与场景模拟模块300连接，进行数据通信并控制场景模拟模块300生成日常生活环境的虚拟场景，触发患者对对应场景的步态反应。所述检测模块200实时采集患者在虚拟场景下的步态信息并与主控模块100连接进行数据传输，主控模块100根据所述检测模块200获得的患者的数据量化步态信息，为相关医务人员的诊断提供依据，相关医务人员根据数据量化步态信息及相关经验，为患者的冻结步态做出诊断结果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，包括：
场景模拟模块，用于为患者提供日常生活环境的虚拟场景，触发患者对对应场景的步态反应；
检测模块，用于检测患者在所述虚拟场景下的步态，获得患者的步态信息；
主控模块，与所述场景模拟模块以及所述检测模块通信连接，用于控制所述场景模拟模块生成所述虚拟场景，并根据所述检测模块获得的步态信息分析患者步态情况。
2.根据权利要求1所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述场景模拟模块包括投影模块和音响模块，所述投影模块和音响模块分别与所述主控模块连接，所述投影模块用于产生投影影像，为患者提供日常生活环境的虚拟影像场景；所述音响模块用于产生相应的声音场景。
3.根据权利要求2所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述投影模块包括投影仪和幕墙，所述投影仪与所述主控模块电连接，用于接收主控模块的指令，投影相应内容并将影像投影于幕墙上。
4.根据权利要求2所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述音响模块包括功率放大器和音箱，功率放大器与音箱电连接，所述功率放大器能产生最大功率输出用以驱动任一负载，所述音箱进行立体音播放。
5.根据权利要求3所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述投影仪数量为多个且环形分布，实现在幕墙上的全面投影。
6.根据权利要求1所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述检测模块包括传感器单元、A/D转换器以及穿戴部，所述传感器单元与所述A/D转换器连接，用于采集患者的步态信息，并将采集到信息传输至所述A/D转换器，所述传感器单元和A/D转换器均安装于穿戴部上，所述穿戴部能够绑缚于患者身体。
7.根据权利要求6所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述传感器单元包括角度传感器和加速度传感器，所述加速度传感器用于感测患者在行进方向的步态加速度信息，所述角度传感器用于测量患者步态的方向和角速度信息。
8.根据权利要求6所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述检测模块还包括微处理器和无线通信传输器，所述微处理器用于对数字信号接收和处理，所述无线通信传输器用于将信号无线传输，所述微处理器一端与所述A/D转换器连接，接收A/D转换器传输的数字信号，另一端与无线通信传输器连接，将微处理器处理后的信号传输至所述无线通信传输器。
9.根据权利要求8所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述无线通信传输器用于以无线形式传输数据，所述无线通信传输器与所述主控模块无线连接，将接收到的所述微处理器处理后的信号传输至所述主控模块。
10.根据权利要求1所述的帕金森患者冻结步态的诊断装置，其特征在于，所述主控模块包括主控终端和无线传输设备，所述主控终端用于数据的分析、处理及实现对其他模块的操控，所述无线传输设备用于传输数据，所述无线传输设备连接于所述主控终端，实时将所述无线传输设备接收到的相关数据传送至所述主控终端。
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