CN108281190A - 一种用于康复辅助的系统、及其康复辅助方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及康复治疗技术领域，提供一种用于康复辅助的系统，及其基于VR技术的康复辅助方法和装置，对康复对象进行康复前的前期评估，根据所述前期评估对所述康复对象进行虚拟现实的多层次VR体验，根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据，在多层次VR体验结束时对康复对象进行后期评估，根据所述前期评估、多层次VR体验、生理数据和所述后期评估生成康复评估报告，以供解读或提示给康复对象进行辅助康复。通过上述方式，本发明能够将VR、生理数据和康复治疗的技术充分地结合在一起，进行有机的综合利用，使得康复辅助更加准确，切合每个病人的实际情况，进而实现快速有效的康复治疗。
Description
技术领域
本申请涉及康复治疗技术领域，具体涉及一种用于康复辅助的系统，及其基于VR技术的康复辅助方法和装置。
背景技术
众所周知，恐怖症是以恐怖症状为主要临床表现的一种神经症。患者对某些特定的对象或处境产生强烈和不必要的恐惧情绪，而且伴有明显的焦虑及自主神经症状，并主动采取回避的方式来解除这种不安。患者明知恐惧情绪不合理、不必要，但却无法控制，以致影响其正常活动。恐惧的对象可以是单一的或多种的，如动物、广场、闭室、登高或社交活动等。本病以青年期与老年期发病者居多，女性更多见。国外报道一般人口中的患病率为6‰(1983)，我国各地调查患病率的平均值为0.59‰(1982)。但1969年Agras的研究报告的患病率为77‰。
系统脱敏疗法是由美国学者沃尔帕创立和发展的。沃尔帕认为，人和动物的肌肉放松状态与焦虑情绪状态，是一种对抗过程，一种状态的出现必然会对另一种状态起抑制作用。例如，在全身肌肉放松状态下的肌体，各种生理生化反应指标，如呼吸、心率、血压、肌电、皮电等生理反应指标，都会表现出同焦虑状态下完全相反的变化。这就是交互抑制作用。而且，能够与焦虑状态有交互抑制作用的反应不仅是肌肉放松，即使进食活动也能抑制焦虑反应。根据这一原理，在心理治疗时便应从能引起个体较低程度的焦虑或恐怖反应的刺激物开始进行治疗。一旦某个刺激不会再引起求治者焦虑和恐怖反应时，施治者便可向处于放松状态的求治者呈现另一个比前一刺激略强一点的刺激。如果一个刺激所引起的焦虑或恐怖状态在求治者所能忍受的范围之内，经过多次反复的呈现，他便不再会对该刺激感到焦虑和恐怖，治疗目标也就达到了。这就是系统脱敏疗法的治疗原理。
虚拟实境(虚拟现实)，简称VR技术，也称灵境技术或人工环境，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。虚拟现实，看到的场景和人物全是假的，是把人的意识代入一个虚拟的世界。对有心理疾病或障碍的人群来说，他们不愿去面对的现实体验。虚拟现实则能够在心理治疗上为心理医生和患者搭建一个桥梁，使心理治疗能够在虚拟现实的帮助下更好地进行。在心理治疗方面，VR技术以治疗恐怖症、PTSD等较为著名，近年来不断拓广应用领域。
生物反馈疗法是利用现代电子仪器，使通常人们不能察觉的内脏生理功能(如血压、呼吸、心率、生物电活动等)，给予处理转换成个体能觉察到的信号显示出来，以帮助个体自我控制和调节这些活动，从而达到治疗的目的。生物反馈治疗是松弛疗法与生物反馈技术相结合的产物，通过各种松弛训练程序，反复训练，逐步达到全身放松的目的。
心理测量是指依据一定的心理学理论，使用一定的操作程序，给人的能力、人格及心理健康等心理特性和行为确定出一种数量化的价值。广义的心理测量不仅包括以心理测验为工具的测量，也包括用观察法、访谈法、问卷法、实验法、心理物理法等方法进行的测量。心理测量是通过科学、客观、标准的测量手段对人的特定素质进行测量、分析、评价。
但是，上述三个领域并不能有效地结合，无法给人类治疗带来有效的治疗效果，更没法充分利用彼此的技术优势到自己的领域中进行使用，而造成社会技术资源的浪费。
因此，本技术领域亟需提供一种新的康复治疗系统。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于康复辅助的系统，及其康复辅助方法和装置，能够将VR、生理数据和康复治疗的技术充分地结合在一起，进行有机的综合利用，使得康复辅助更加准确，切合每个病人的实际情况，进而实现快速有效的康复治疗。
一种基于VR技术的康复辅助方法，所述康复辅助方法包括：
对康复对象进行康复前的前期评估；
根据所述前期评估对所述康复对象进行虚拟现实的多层次VR体验；
根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据；
在多层次VR体验结束时对康复对象进行后期评估；
根据所述前期评估、多层次VR体验、生理数据和所述后期评估生成康复评估报告，以供解读或提示给康复对象进行辅助康复。
一种基于VR技术的康复辅助装置，所述康复辅助装置包括处理器和VR一体机，所述处理器用于执行康复辅助程序数据，以实现上述的康复辅助方法。
一种用于康复辅助的系统，所述系统采用上述的基于VR技术的康复辅助装置，通过所述基于VR技术的康复辅助装置对用户进行康复辅助。
上述用于康复辅助的系统，及其康复辅助方法和装置，对康复对象进行康复前的前期评估；根据所述前期评估对所述康复对象进行虚拟现实的多层次VR体验；根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据；在多层次VR体验结束时对康复对象进行后期评估；根据所述前期评估、多层次VR体验、生理数据和所述后期评估生成康复评估报告，以供解读或提示给康复对象进行辅助康复。通过上述方式，本申请能够将VR、生理数据和康复治疗的技术充分地结合在一起，进行有机的综合利用，使得康复辅助更加准确，切合每个病人的实际情况，进而实现快速有效的康复治疗。
附图说明
图1为一实施例中基于VR技术的康复辅助方法的流程示意图。
图2为一实施例中康复辅助装置的模块框图。
具体实施方式
请参阅图1，图1为一实施例中基于VR技术的康复辅助方法的流程示意图。
在本实施方式中，所述康复辅助方法包括但不限于如下几个步骤。
步骤S101，对康复对象进行康复前的前期评估；
步骤S102，根据所述前期评估对所述康复对象进行虚拟现实的多层次VR体验；
步骤S103，根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据；
步骤S104，在多层次VR体验结束时对康复对象进行后期评估；
步骤S105，根据所述前期评估、多层次VR体验、生理数据和所述后期评估生成康复评估报告，以供解读或提示给康复对象进行辅助康复。
需要说明的是，所述根据所述前期评估对所述康复对象进行虚拟现实的多层次VR体验的步骤，具体可以包括：对所述康复对象进行多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验。
具体而言，所述根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据的步骤，具体可以包括：根据多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验分别采集所述康复对象的生理数据；对所述生理数据进行均值处理、以及按时间统计处理。
需要特别指出的是，本实施方式所述对所述生理数据进行均值处理、以及按时间统计处理的步骤之后，还可以包括：对进行均值处理和按时间统计处理的所述生理数据采用生理数据分析模块进行分析，并将分析结果以图像、仪表盘、VR一体机、显示屏和语音系统的方式进行交互提示，以供解读或根据提示进行不同场景或刺激等级的VR体验切换。
在优选实施例中，所述根据多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验分别采集所述康复对象的生理数据的步骤，具体包括如下几个步骤。
步骤S21，获取与健康状态相关的生理数据。
步骤S22，对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取。
步骤S23，将经过特征选择/特征提取的生理数据进行数据挖掘和机器学习技术处理；
步骤S24，根据数据挖掘和机器学习技术处理得到所述康复对象的生理数据。
其中在对用户进行康复辅助之后，可以给出书面评估分析报告，或者给出语音评估分析报告，还可以图文并茂的方式展示给用户，以供用户进行趣味性的参与操作。
需要说明的是，所述对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取之后，还可以包括步骤：对经过特征选择/特征提取的生理数据进行量化处理。
进一步而言，所述对经过特征选择/特征提取的生理数据进行量化处理的步骤，具体还可以包括：对生理数据中可直接量化的第一数据进行量化处理，将不可直接量化的第二数据与标准数据库的参考数据进行对比，以得到数据偏差值，并根据所述数据偏差值对所述第二数据进行量化处理。
在本实施方式中，所述将经过特征选择/特征提取的生理数据进行数据挖掘和机器学习技术处理的步骤之前，还可以包括：判断量化后的生理数据是否在同一预定评价纬度上；如果量化后的生理数据不在同一预定评价纬度上，对量化后的生理数据进行数据融合处理，以使其处于同一预定评价纬度上。
值得注意的是，本实施方式所述获取与健康状态相关的生理数据的步骤，具体可以包括：用生理传感器获取与健康状态相关的生理数据。
具体而言，本实施方式具体包括如下情况：
所述生理数据包括表面肌电信号、力信号、经皮氧分压和血流灌注量；所述生理传感器分别对应为表面肌电信号传感器、力信号传感器、经皮氧分压传感器和激光散斑传感器。
不难理解的是，针对上述情况，所述对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取的步骤，具体可以包括下述处理过程：
根据生理数据中表面肌电信号、力信号和经皮氧分压的数值-时间曲线的数据特征，对数值-时间曲线中特征明显的范围进行特征选择/特征提取；
根据生理数据中血流灌注量的图片或视频的数据特征，对图片或视频中的特征图像部位进行特征选择/特征提取。
本申请能够将VR、生理数据和康复治疗的技术充分地结合在一起，进行有机的综合利用，使得康复辅助更加准确，切合每个病人的实际情况，进而实现快速有效的康复治疗。
在其中的具体应用例中，本申请可用于创伤后应激障碍、抑郁症或其他类似精神疾病方的干预；同时，本申请有关VR虚拟场景的等级可根据不同疾病进行有针对性的划分；此外，本申请有关生理数据指标预警等级及语音提示方式可根据采集的生理数据指标的不同进行调整。
不难看出，针对恐惧症等情况，本申请可以紧靠系统脱敏治疗理念，刺激情境进行多个等级划分，逐步脱敏；而且可以让患者结合自身主观感受和生理反馈信息主动调节虚拟场景(刺激等级的变化，如正常状态、中度预警状态、高度预警状态)，有利于发挥患者的主动性，同时，本申请通过心理评估的前测和后测为咨询师在每一阶段的治疗效果提供科学依据，此外，本申请还可以自动生成体验报告、可以为咨询师和患者保存每一次的治疗信息，以便存档记录。本申请同时将以上三种不同领域的主要科学技术与传统的系统脱敏疗法相结合，应用于对患有恐怖症患者的治疗中，是对传统心理咨询方法的一种转化，不仅为咨询师节省相应的时间和精力，同时也使相关症状的治疗更具有科学性。
请接着参阅图2，图2为一实施例中康复辅助装置的模块框图。
在本实施方式中，所述基于VR技术的康复辅助装置，可以包括处理器21和VR一体机22，所述处理器21用于执行康复辅助程序数据，以实现上述的康复辅助方法。所述VR一体机22，用于提供多层次VR体验等。
具体而言，所述处理器21用于对康复对象进行康复前的前期评估；
所述处理器21用于根据所述前期评估对所述康复对象采用所述VR一体机22进行虚拟现实的多层次VR体验；
所述处理器21用于根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据；
所述处理器21用于在多层次VR体验结束时对康复对象进行后期评估；
所述处理器21用于根据所述前期评估、多层次VR体验、生理数据和所述后期评估生成康复评估报告，以供解读或提示给康复对象进行辅助康复。
需要说明的是，所述处理器21用于根据所述前期评估对所述康复对象进行虚拟现实的多层次VR体验的步骤，具体可以包括：所述处理器21用于对所述康复对象进行多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验。
具体而言，所述处理器21用于根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据的步骤，具体可以包括：所述处理器21用于根据多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验分别采集所述康复对象的生理数据；对所述生理数据进行均值处理、以及按时间统计处理。
需要特别指出的是，本实施方式所述处理器21用于对所述生理数据进行均值处理、以及按时间统计处理的步骤之后，还可以包括：所述处理器21用于对进行均值处理和按时间统计处理的所述生理数据采用生理数据分析模块进行分析，并将分析结果以图像、仪表盘、VR一体机、显示屏和语音系统的方式进行交互提示，以供解读或根据提示进行不同场景或刺激等级的VR体验切换。
需要说明的是，所述处理器21用于根据多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验分别采集所述康复对象的生理数据，具体可以包括下述步骤流程。
所述处理器21，获取与健康状态相关的生理数据。
所述处理器21，对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取。
所述处理器21，将经过特征选择/特征提取的生理数据进行数据挖掘和机器学习技术处理；
所述处理器21，根据数据挖掘和机器学习技术处理得到所述康复对象的生理数据。
需要说明的是，所述处理器21对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取之后，所述处理器21对经过特征选择/特征提取的生理数据进行量化处理。
进一步而言，所述处理器21对经过特征选择/特征提取的生理数据进行量化处理，具体还可以包括：所述处理器21对生理数据中可直接量化的第一数据进行量化处理，将不可直接量化的第二数据与标准数据库的参考数据进行对比，以得到数据偏差值，并根据所述数据偏差值对所述第二数据进行量化处理。
在本实施方式中，所述处理器21将经过特征选择/特征提取的生理数据进行数据挖掘和机器学习技术处理之前，所述处理器21判断量化后的生理数据是否在同一预定评价纬度上；如果量化后的生理数据不在同一预定评价纬度上，对量化后的生理数据进行数据融合处理，以使其处于同一预定评价纬度上。
值得注意的是，本实施方式所述获取与健康状态相关的生理数据，可以用生理传感器获取与健康状态相关的生理数据。
具体而言，本实施方式具体包括如下情况：
所述生理数据包括表面肌电信号、力信号、经皮氧分压和血流灌注量；所述生理传感器分别对应为表面肌电信号传感器、力信号传感器、经皮氧分压传感器和激光散斑传感器。
不难理解的是，针对上述情况，所述处理器21对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取，具体可以包括下述处理过程：
所述处理器21根据生理数据中表面肌电信号、力信号和经皮氧分压的数值-时间曲线的数据特征，对数值-时间曲线中特征明显的范围进行特征选择/特征提取；
所述处理器21根据生理数据中血流灌注量的图片或视频的数据特征，对图片或视频中的特征图像部位进行特征选择/特征提取；
所述处理器21对经过特征选择/特征提取的生理数据进行量化处理，可以包括：所述处理器21将可直接量化的第一数据进行量化处理；所述处理器21将不可直接量化的包括生理数据的第二数据、对比包括血流灌注量图片标准库的参考数据，以得到数据偏差值，并根据所述数据偏差值对所述第二数据进行量化指标处理。
本申请还可以提供一种用于康复辅助的系统，所述系统采用上述的基于VR技术的康复辅助装置，通过所述基于VR技术的康复辅助装置对用户进行康复辅助。
通过上述方式，本申请能够将VR、生理数据和康复治疗的技术充分地结合在一起，进行有机的综合利用，使得康复辅助更加准确，切合每个病人的实际情况，进而实现快速有效的康复治疗。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，还可以进行模块或单元的划分，且仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种基于VR技术的康复辅助方法，其特征在于，所述康复辅助方法包括：
对康复对象进行康复前的前期评估；
根据所述前期评估对所述康复对象进行虚拟现实的多层次VR体验；
根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据；
在多层次VR体验结束时对康复对象进行后期评估；
根据所述前期评估、多层次VR体验、生理数据和所述后期评估生成康复评估报告，以供解读或提示给康复对象进行辅助康复。
2.根据权利要求1所述的康复辅助方法，其特征在于，所述根据所述前期评估对所述康复对象进行虚拟现实的多层次VR体验的步骤，具体包括：
对所述康复对象进行多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验。
3.根据权利要求2所述的康复辅助方法，其特征在于，所述根据所述多层次VR体验采集所述康复对象的生理数据的步骤，具体包括：
根据多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验分别采集所述康复对象的生理数据；
对所述生理数据进行均值处理、以及按时间统计处理。
4.根据权利要求3所述的康复辅助方法，其特征在于，所述对所述生理数据进行均值处理、以及按时间统计处理的步骤之后，还包括：
对进行均值处理和按时间统计处理的所述生理数据采用生理数据分析模块进行分析，并将分析结果以图像、仪表盘、VR一体机、显示屏和语音系统的方式进行交互提示，以供解读或根据提示进行不同场景或刺激等级的VR体验切换。
5.根据权利要求3所述的康复辅助方法，其特征在于，所述根据多个场景、每个场景配置递增/递减多个刺激等级的多层次VR体验分别采集所述康复对象的生理数据的步骤，具体包括：
获取与健康状态相关的生理数据；
对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取；
将经过特征选择/特征提取的生理数据进行数据挖掘和机器学习技术处理；
根据数据挖掘和机器学习技术处理得到所述康复对象的生理数据。
6.根据权利要求5所述的康复辅助方法，其特征在于，所述对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取之后，还包括步骤：
对经过特征选择/特征提取的生理数据进行量化处理。
7.根据权利要求6所述的康复辅助方法，其特征在于，所述对经过特征选择/特征提取的生理数据进行量化处理的步骤，具体包括：
对生理数据中可直接量化的第一数据进行量化处理，将不可直接量化的第二数据与标准数据库的参考数据进行对比，以得到数据偏差值，并根据所述数据偏差值对所述第二数据进行量化处理。
8.根据权利要求7所述的康复辅助方法，其特征在于，所述将经过特征选择/特征提取的生理数据进行数据挖掘和机器学习技术处理的步骤之前，还包括：
判断量化后的生理数据是否在同一预定评价纬度上；
如果量化后的生理数据不在同一预定评价纬度上，对量化后的生理数据进行数据融合处理，以使其处于同一预定评价纬度上。
9.根据权利要求5所述的康复辅助方法，其特征在于，所述获取与健康状态相关的生理数据的步骤，具体包括：
用生理传感器获取与健康状态相关的生理数据；
所述生理数据包括表面肌电信号、力信号、经皮氧分压和血流灌注量；所述生理传感器分别对应为表面肌电信号传感器、力信号传感器、经皮氧分压传感器和激光散斑传感器。
10.根据权利要求9所述的康复辅助方法，其特征在于，所述对获取的所述生理数据分别进行特征选择/特征提取的步骤，具体包括：
根据生理数据中表面肌电信号、力信号和经皮氧分压的数值-时间曲线的数据特征，对数值-时间曲线中特征明显的范围进行特征选择/特征提取；
根据生理数据中血流灌注量的图片或视频的数据特征，对图片或视频中的特征图像部位进行特征选择/特征提取。
11.一种基于VR技术的康复辅助装置，其特征在于，所述康复辅助装置包括处理器和VR一体机，所述处理器用于执行康复辅助程序数据，以实现根据权利要求1-10任一项所述的康复辅助方法。
12.根据权利要求11所述的康复辅助装置，其特征在于，所述康复辅助装置还包括存储器，用于存储所述康复辅助程序数据、所述生理数据。
13.一种用于康复辅助的系统，其特征在于，所述系统采用根据权利要求11或12所述的基于VR技术的康复辅助装置，通过所述基于VR技术的康复辅助装置对用户进行康复辅助。
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2018
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