CN109545325A - 一种偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置 - Google Patents

一种偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于医疗康复设备技术领域，公开了一种偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置，设置有：用于存储和处理本地节点信息的处理器；用于采集和简单处理运动信息的传感器；用于与其它节点交换信息，发送本地节点数据到中心节点，并接收中心节点控制信息的无线通信器；用于对处理器进行控制的按键；用于对信息进行显示的显示器；用于与后方处理平台进行信息通信的GPRS通信器。本发明能够提供远程康复训练指导、生理健康指标监测和运动信息采集，使康复治疗师通过远程监控，实时掌握患者在家中的康复训练情况和生理健康指标的变化，根据患者的功能情况及时调整和改进训练方案，提高康复疗效，节约社会资源，减轻照顾者的负担。

Description

一种偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置
技术领域
本发明属于医疗康复设备技术领域，尤其涉及一种偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
脑卒中具有极高致残率、高死亡率和高复发率的特点，是当今世界危害人类生命健康的最主要神经系统疾病之一。据世界卫生组织调查，我国脑卒中发病率高于世界平均水平，并且仍以每年8.7％的速率上升，国内现存脑卒中患者近700万，其复发率超过30％，近五年内再次发生率达54％，致残率高达75％，约450万患者存有不同程度的劳动能力丧失或生活不能自理。偏瘫侧上肢功能障碍是脑卒中后最常见的症状之一，其中55％-75％的患者于发病后3至6个月仍然存在严重的上肢功能缺陷，严重影响了患者的生活自理能力和生存质量，给患者、家庭及社会带来沉重的负担。脑卒中后上肢功能障碍的恢复比下肢要困难，其主要原因是脑卒中后患者偏瘫侧肢体“习得性废用”(learned nonuse)的形成，习得性废用是一种行为学现象，患者为了避免使用偏瘫侧上肢而引起的不适和挫败感，从而使用健侧上肢完成全部日常活动，进而导致偏瘫侧上肢功能的进一步下降，从而加重上肢功能障碍的恶性循环，因此患者需要接受长期的住院或门诊康复治疗以提高或维持偏瘫上肢功能，这给患者家庭和社会均带来巨大经济压力。
随着我国无线通信网络和传感器等技术的发展，把可穿戴智能康复设备与医疗监护技术相结合，可以弥补传统医疗与康复只能在医院中进行的缺点，辅助医务工作者通过对生活在社区和家庭的患者进行康复训练指导、实时人体生理信息和运的信号的采集，以及康复疗效的评估，使对出院患者进行实时康复训练指导与评估、病情监测成为可能，有效解决了长期病患者持续住院康复的难题。智能可穿戴设备是一种可以穿在身上并能感知、记录、分析、发送和传递信息的计算设备，它可以利用传感器、射频识别、全球定位系统等信息传感设备，接入移动互联网，实现实时的信息采集与交流。
国内外学者已在可穿戴智能设备做了大量工作，但现有的设备只能够对使用者进行健康监护，却仍未能够实现将既可以用于远程康复训练指导，又用于监测人体动态的生理特征和运动息的采集。
现有技术仍存在的问题和难度：
现有的可穿戴智能设备只能够对使用者进行健康监护，例如小米手环，其仍未能够实现远程康复训练指导和评估，以及监测人体动态的生理特征和肢体运动信息的采集。首先，在进行康复训练过程中，为有效提高患者运动功能，达到最佳康复效果，康复医师需实时掌握患者生理特征及功能训练参数，并据此及时调整训练模式和训练强度，因此可穿戴智能康复设备既需做到对生理参数数据的动态监测，又要能实时进行数据的处理和分析。其次，可穿戴智能康复仪中传感器节点将穿戴在患者身上，在康复训练过程中传感器节点需长时间持续工作，因此要求传感器节点具有微型化及低耗能的特点。最后，为实现可穿戴智能康复仪在社区和家庭康复中的普及应用，需克服现有的智能康复训练系统中存在操作复杂、价格昂贵等问题。
解决上述技术问题的意义：
该款自带移动监测系统的可穿戴智能康复训练仪可广泛应用于脑卒中或其他疾病所致的单侧上肢功能的康复领域，可以改变我国远程医疗、社区和家庭康复医疗中的终端用户传统的“被动”监测模式，实现“智能移动终端”的康复训练指导、人体生理信号、运动状态的自动监测与识别，以及康复疗效的评估。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置，可用于解决脑卒中至上肢致残率高、医保报销项目少、住院周期短、机构内康复优质医疗资源紧缺、家庭与社区康复延伸不足等问题。
本发明是这样实现的，一种偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置，设置有：
用于存储和处理本地节点信息的处理器；
传感器与处理器连接，用于采集和简单处理运动信息的传感器；
传感器与处理器连接，用于与其它节点交换信息，发送本地节点数据到中心节点，并接收中心节点控制信息的无线通信器；无线通讯器是基于Zigbee技术的无线通讯系统，在Zigbee无线通讯组网中主要构成部分有路由器和终端设备，经过处理器模块处理后的数据信息，通过射频模块发送到路由器设备中，实现数据的交换传输和转发，以及本地节点与中心节点的双向信息传输。
传感器与处理器连接，用于对处理器进行控制的按键；
传感器与处理器连接，用于对信息进行显示的显示器；
传感器与处理器连接，用于与后方处理平台进行信息通信的GPRS通信器。传感器包括三轴加速度传感器(型号EGCS3-D)、惯性器件(CNSENS Motion Venus c1惯性动作捕捉系统)和主控无线合一芯片，传感器以基于Zigbee技术的CC2530为主控芯片，CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗的要求，可以实现多点对多点的快速组网；加速传感器模块采用ADLX345数字三轴重力加速度倾斜度模块，ADLX345是一款小巧纤薄的低功耗三轴加速度计，输出数据为16位二进制补码格式，通过SPI的通信方式与主控无线CC2530芯片数字连接，使用ADLX345数字输出加速度计时，无需进行模数转换，从而可以节省系统成本和电路板面积。
传感器设置有：
用于检测使用者上肢各关节的运动状态的上臂传感器；
用于检测使用者肘部关节的运动状态的肘部传感器；
用于监测心率与脉搏的腕部传感器；
用于捕捉手部运动加速度与手指活动范围的手背传感器；
用于监测血氧信息的食指传感器。
可穿戴设备前期研究成果证实其在脑卒中患者中的疗效与价值：
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明通过利用低功耗无线通信网络传输技术和传感器技术，既可以实现远程康复训练指导和人体生理健康信息监测，又可以将系统扩展为多节点同步运行的监控网络，进行实时上肢运动多维度、多关节的康复运动信号的监测，同时结合肌电的监测模型模拟出患者的运动意向和实际运动之间的关系，为患者及其家属提供更全面的远程康复训练指导，方便医护工作者实时掌握患者的人体生理健康状态和运动信息，建立远程康复训练和评估一体化的服务平台，有效解决脑卒中后偏瘫患者长期住院康复和不便就医的难题。能够为居住在社区和家庭的偏瘫患者的远程康复训练指导、生理健康指标监测和运动信息采集，使康复治疗师通过远程监控，实时掌握患者在家中的康复训练情况和生理健康指标的变化，根据患者的功能情况及时调整和改进训练方案，提高康复疗效，节约社会资源，减轻照顾者的负担。
附图说明
图1是本发明实施例提供的偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置结构示意图；
图2是本发明实施例提供的偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置工作原理图；
图中：1、上臂传感器；2、肘部传感器；3、腕部传感器；4、手背传感器；5、食指传感器；6、处理器；7、无线通信器；8、按键；9、显示器；10、GPRS通信器。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
如图1所示，本发明实施例提供的偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置包括：上臂传感器1、肘部传感器2、腕部传感器3、手背传感器4、食指传感器5、处理器6、无线通信器7、按键8、显示器9、GPRS通信器10。
处理器6与上臂传感器1、肘部传感器2、腕部传感器3、手背传感器4、食指传感器5、无线通信器7、按键8、显示器9、GPRS通信器10电连接。
上臂传感器1用于检测使用者上肢各关节的运动状态；
肘部传感器2用于检测使用者肘部关节的运动状态；
腕部传感器3用于监测心率与脉搏；
食指传感器5用于监测血氧信息。
处理器6用于存储和处理本地节点信息；
无线通信器7用于与其它节点交换信息，发送本地节点数据到中心节点，并接收中心节点控制信息；
按键8用于对处理器进行控制；
显示器9用于对信息进行显示；
GPRS通信器10用于与后方处理平台进行信息通信。
上臂传感器1、肘部传感器2、腕部传感器3、手背传感器4、食指传感器5由三轴加速度传感器、惯性器件和主控无线合一芯片构成。
本发明的工作原理：设计中各传感器节点将ADLX345三轴加速度传感器及惯性器件等检测记录的运动信息和生理信息，经过处理器模块放大、滤波等处理后，借助射频模块将信息发送到路由器设备中，各节点数据信息的交换传输，实现一次路由和多次转发，经终端设备中的服务器接收后处理器会自动下载存储数据信息，并进行大量的数据计算和交换，因此本发明采用存储容量大、读写速度快且价格低廉的SDRAM+FLASH作为嵌入式存储系统，LCD液晶显示器实时显示监测数据信息及按键模块信息数据，经过处理器数据交换整合通过Zigbee无线传输系统与传感器数据通讯，并通过GPRS通讯模块将数字信息发送至后方监控平台，实现远程医疗监护。
本发明能够实现可穿戴智能康复设备与远程医疗监护技术相结合，不仅可以弥补传统医疗与康复只能在医院中进行的缺点，而且能够辅助医务工作者通过对生活在社区和家庭的长期病患者提供远程康复训练指导、实时人体生理信息与运动信息的采集，以及康复疗效的评估，使对出院患者进行实时监护、康复训练与评估、病情监测成为可能，有效的解决了长期病患者长期住院接受康复治疗的难题。改变我国远程医疗、社区和家庭康复医疗中的终端用户传统的“被动”监测模式，实现“智能移动终端”的康复训练指导、人体生理信号、运动状态的自动监测与识别。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置，其特征在于，所述偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置设置有：
用于存储和处理本地节点信息的处理器；
与处理器连接，用于采集和简单处理运动信息的传感器；
与处理器连接，用于与其它节点交换信息，发送本地节点数据到中心节点，并接收中心节点控制信息的无线通信器；
与处理器连接，用于对处理器进行控制的按键；
与处理器连接，用于对信息进行显示的显示器；
与处理器连接，用于与后方处理平台进行信息通信的GPRS通信器。
2.如权利要求1所述的偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置，其特征在于，传感器包括三轴加速度传感器、惯性器件和主控无线合一芯片。
3.如权利要求2所述的偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置，其特征在于，加速传感器模块采用ADLX345数字三轴重力加速度倾斜度模块，输出数据为16位二进制补码格式，通过SPI的通信方式与主控无线CC2530芯片数字连接。
4.如权利要求1所述的偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置，其特征在于，传感器共设置有：
用于检测使用者上肢各关节的运动状态的上臂传感器；
用于检测使用者肘部关节的运动状态的肘部传感器；
用于监测心率与脉搏的腕部传感器；
手背传感器；
用于监测血氧信息的食指传感器。
5.如权利要求1所述的偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置，其特征在于，传感器与处理器连接，用于与其它节点交换信息，发送本地节点数据到中心节点，并接收中心节点控制信息的无线通信器；无线通讯器是基于Zigbee技术的无线通讯系统，在Zigbee无线通讯组网中主要构成部分有路由器和终端设备，经过处理器模块处理后的数据信息，通过射频模块发送到路由器设备中，实现数据的交换传输和转发，以及本地节点与中心节点的双向信息传输。
6.一种应用权利要求1所述偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置的使用方法,其特征在于，所述偏瘫患者可穿戴上肢智能康复装置的使用方法包括：各传感器节点将ADLX345三轴加速度传感器及惯性器件等检测记录的运动信息和生理信息，经过处理器模块放大、滤波处理后，借助射频模块将信息发送到路由器设备中，各节点数据信息的交换传输，实现一次路由和多次转发，经终端设备中的服务器接收后处理器会自动下载存储数据信息，并进行大量的数据计算和交换；LCD液晶显示器实时显示监测数据信息及按键模块信息数据，经过处理器数据交换整合通过Zigbee无线传输系统与传感器数据通讯，并通过GPRS通讯模块将数字信息发送至后方监控平台，实现远程医疗监护。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111248908A (zh) * 2020-02-06 2020-06-09 中国矿业大学 通道数可变的分布式表面肌电信号无线采集系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050240086A1 (en) * 2004-03-12 2005-10-27 Metin Akay Intelligent wearable monitor systems and methods
CN104490388A (zh) * 2014-12-16 2015-04-08 无锡市健维仪器有限公司 一种可扩展的人体健康远程记录、监护和诊断系统
CN104881118A (zh) * 2015-05-25 2015-09-02 清华大学 一种用于捕获人体上肢运动信息的穿戴系统
CN204744133U (zh) * 2015-05-07 2015-11-11 淮阴师范学院 一种家庭健康远程医疗监护系统
WO2016081830A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods, systems, and computer readable media for providing patient tailored stroke or brain injury rehabilitation using wearable display
CN108735279A (zh) * 2018-06-21 2018-11-02 广西虚拟现实科技有限公司 一种虚拟现实脑中风上肢康复训练系统及控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050240086A1 (en) * 2004-03-12 2005-10-27 Metin Akay Intelligent wearable monitor systems and methods
WO2016081830A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods, systems, and computer readable media for providing patient tailored stroke or brain injury rehabilitation using wearable display
CN104490388A (zh) * 2014-12-16 2015-04-08 无锡市健维仪器有限公司 一种可扩展的人体健康远程记录、监护和诊断系统
CN204744133U (zh) * 2015-05-07 2015-11-11 淮阴师范学院 一种家庭健康远程医疗监护系统
CN104881118A (zh) * 2015-05-25 2015-09-02 清华大学 一种用于捕获人体上肢运动信息的穿戴系统
CN108735279A (zh) * 2018-06-21 2018-11-02 广西虚拟现实科技有限公司 一种虚拟现实脑中风上肢康复训练系统及控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111248908A (zh) * 2020-02-06 2020-06-09 中国矿业大学 通道数可变的分布式表面肌电信号无线采集系统

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