CN109939324A - 基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，包括镜像治疗箱和康复手套，所述镜像治疗箱包括箱体、用于将所述箱体分隔为左箱体和右箱体的隔板、设置在所述箱体内的多个摄像头、设置在所述箱体内的照明装置及设置在所述箱体上方的显示屏。本发明的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置将康复手套和镜像治疗进行巧妙结合，利用多模感觉的康复手套进行震动觉、视觉、听觉多模感觉对患者进行康复治疗，通过躯体感觉信号调动大脑在康复训练中的主动参与；配合手功能康复镜像治疗，从主观上带动患者大脑对手康复的参与，从而能有效提高康手功能复治疗效果。本发明结构简单，使用方便，康复治疗效果好，具有很好的推广应用前景。

Description

基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置

技术领域

本发明涉及医疗康复器械领域，特别涉及一种基于多模感觉康复手套的 肢体镜像治疗装置。

背景技术

手部康复训练对于手部疾病和中风等其他疾病的康复都起着至关重要的 作用。其中，手指的康复治疗和训练是手部功能缺失或者手部残疾治疗的重 要手段，在脑卒中的诸多后遗症中,手部功能障碍是脑卒中后偏瘫患者最常见 的障碍之一,严重影响患者的日常生活活动,给患者家庭和社会带来了沉重的 负担。

随着人口老龄化趋势的加快,偏瘫患者逐年增加,而康复医师和康复资源 却十分匮乏,因此大多数患者倾向于选择在家里自行训练,致使训练强度不 够、训练方法欠缺科学性及训练步骤模糊等,导致更多患者贻误了康复的最佳 时机而逐步丧失了手部的机理机能。随着计算机科学技术的发展,机器人技术 开始应用于康复医疗领域,发展康复医疗机器人,利用康复医疗机器人缓解医 师数量紧缺的矛盾并使患者得以自行训练,将是未来我国家庭护理的发展趋 势。现在的针对手部康复的医疗设备治疗效果不佳，使用不便利，难以满足 用户需求。镜像治疗(Mirror Therapy)又称镜像视觉反馈疗法(mirror visualfeedback，MVF)，是1995年由Ramachandran等学者首次提出，并应用在幻 肢痛患者疼痛治疗中。后陆续有镜像治疗应用于脑卒中、手外伤、慢性区域 性疼痛综合征患者的报道。镜像疗法是指利用平面镜成像原理，将健侧活动 的画面复制到患侧，让患者想象患侧运动，通过视错觉、视觉反馈以及虚拟 现实，结合康复训练项目而成的治疗手段。但现在缺少能将康复手套与镜像 治疗相结合来进行手功能康复治疗的设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种 基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于多模感觉康 复手套的肢体镜像治疗装置，包括镜像治疗箱和康复手套，所述镜像治疗箱 包括箱体、用于将所述箱体分隔为左箱体和右箱体的隔板、设置在所述箱体 内的多个摄像头、设置在所述箱体内的照明装置及设置在所述箱体上方的显 示屏；

所述康复手套包括手套本体、设置在所述手套本体腕部的手环、设置在 所述手环上的控制显示模块及设置在所述手套本体的每个指关节上的震动刺 激模块、声光刺激模块和电刺激模块。

优选的是，所述控制显示模块包括主控芯片及与所述主控芯片均电连接 的电源模块、触摸屏、震动驱动模块、声音驱动模块、光驱动模块、电刺激 驱动模块、无线通讯模块。

优选的是，所述震动刺激模块包括与所述震动驱动模块电连接的震动马 达，所述声光刺激模块包括与所述声音驱动模块电连接的迷你喇叭和与所述 光驱动模块电连接的LED灯珠。

优选的是，所述显示屏的前端与所述箱体可转动连接，后端通过升降调 节机构与所述箱体连接。

优选的是，所述箱体的侧板上由上向下开设有竖向的升降插孔，所述侧 板的侧部还由外向内开设有与所述升降插孔连通的横向的安装孔，所述侧板 的侧部还由外向内开设有多个锁紧孔，所述锁紧孔的底部设置有磁铁片。

优选的是，所述升降调节机构包括上端与所述显示屏的后端连接且下端 配合插设在所述升降插孔内的升降杆、设置在所述升降杆上的齿条、设置在 所述安装孔内的调节转轴及套设在所述调节转轴上且与所述齿条啮合的齿 轮，以通过所述齿轮的转动带动所升降杆上下运动。

优选的是，所述安装孔包括由外向内开依次设置的小孔段、大孔段及齿 轮容纳孔段。

优选的是，所述小孔段内设置有轴承，所述小孔段和大孔段的连接处形 成有台阶面，所述台阶面上固接有弹簧；所述调节转轴中部设置有用于与所 述弹簧配合的挡片。

优选的是，所述调节转轴的外端设置有调节转盘，所述调节转盘的内侧 设置有用于配合插入所述锁紧孔内的锁紧柱，所述锁紧柱的内端设置有铁片。

优选的是，所述手套本体和手环内壁上设置有抗菌保护层，所述抗菌保 护层通过喷涂抗菌保护涂料，再经干燥后制得；

所述抗菌保护涂料包括以下重量份的原料：

本发明的有益效果是：

本发明的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置将康复手套和镜像 治疗进行巧妙结合，利用多模感觉的康复手套进行震动觉、视觉、听觉多模 感觉对患者进行康复治疗，通过躯体感觉信号调动大脑在康复训练中的主动 参与；配合手功能康复镜像治疗，从主观上带动患者大脑对手康复的参与， 从而能有效提高康手功能复治疗效果。

本发明的康复手套，能针对手指功能障碍的患者，通过震动和相关声、 光、电刺激实现对患者的多模刺激治疗。通过在每个指节设置一个震动马达， 从而能实现对不同指关节进行震动刺激；并且可以调节指关节刺激电机的震 动频率，以适应不同的用户群体；震动的同时，还能控制震动的手指所对应 的LED灯珠闪烁，同时播放对应指节的声音音符，还能给与对应手指一定电 刺激，以达到更好的康复治疗效果。

本发明的显示屏的倾斜角度方便调节，便于使用，同时还能便于不同的 患者的康复治疗；本发明的手套本体和手环佩戴舒适、健康卫生，能利于对 患者的治疗；本发明结构简单，使用方便，康复治疗效果好，具有很好的推 广应用前景。

附图说明

图1为本发明的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置的结构示意 图；

图2为本发明的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置的另一个视 角的结构示意图；

图3为本发明的康复手套的结构示意图；

图4为本发明的显示屏与箱体的侧板配合的结构示意图；

图5为本发明的升降调节机构的结构示意图；

图6为本发明的安装孔和升降插孔的结构示意图；

图7为本发明的调节转轴的结构示意图；

图8为本发明的调节转轴为锁紧状态的结构示意图；

图9为本发明的康复手套的原理框图。

附图标记说明：

1—镜像治疗箱；2—康复手套；3—箱体；4—隔板；5—摄像头；6—显 示屏；7—升降调节机构；8—照明灯；20—手套本体；21—手环；22—控制 显示模块；23—震动刺激模块；24—声光刺激模块；25—电刺激模块；30— 左箱体；31—右箱体；32—侧板；33—升降插孔；34—安装孔；35—小孔段； 36—大孔段；37—齿轮容纳孔段；38—锁紧孔；70—升降杆；71—齿条；72 —调节转轴；73—齿轮；74—轴承；75—台阶面；76—弹簧；77—调节转盘；78—挡片；380—磁铁片；770—锁紧柱；771—铁片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参 照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不 排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-9所示，本实施例的一种基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗 装置，包括镜像治疗箱1和康复手套2，镜像治疗箱1包括箱体3、用于将箱 体3分隔为左箱体30和右箱体31的隔板4、设置在箱体3内的多个摄像头5 设置在箱体3内的照明装置及设置在箱体3上方的显示屏6；

康复手套2包括手套本体20、设置在手套本体20腕部的手环21、设置 在手环21上的控制显示模块22及设置在手套本体20的每个指关节上的震动 刺激模块23、声光刺激模块24和电刺激模块25。控制显示模块22包括主控 芯片及与主控芯片均电连接的电源模块、触摸屏、震动驱动模块、声音驱动 模块、光驱动模块、电刺激驱动模块、无线通讯模块。

康复手套2使用时，通过触摸屏对康复手套2进行交互控制操作，主控 芯片根据输入的指令对震动驱动模块、声音驱动模块、光驱动模块、电刺激 驱动模块等进行控制，以控制震动刺激模块23、声光刺激模块24、电刺激模 块25进行工作。

震动刺激模块23包括与震动驱动模块电连接的震动马达，声光刺激模块 24包括与声音驱动模块电连接的迷你喇叭和与光驱动模块电连接的LED灯 珠。其中，每个指节设置一个震动马达，从而能实现对不同指关节进行震动 刺激。并且可以调节指关节刺激电机的震动频率，以适应不同的用户群体； 还可以调节震动模式，可选的震动模式包括：单一逐个震动、单一随机震动、 两两震动、一起震动、基于音律的震动等模式。震动的同时，声光刺激模块 24控制震动的手指所对应的LED灯珠闪烁，同时播放对应指节的声音音符。 另外，该康复手套2还具有电刺激功能：在相应指节电机震动同时，电刺激 模块25给与对应手指一定电刺激，以达到更好的康复治疗效果。

通过无线通讯模块可实现康复手套2与其他控制端(如手机APP端)的 无线连接。

照明装置用于为箱体内提供照片，以保证摄像头的图像采集效果。

本发明的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置主要用于针对单个 手有运动障碍的患者，进行恢复治疗，使用时患者佩戴好康复手套2后，将 两个手伸到左右两箱体3内，处于显示屏6下方，此时患者从显示屏6上看 到患者一只手的图像和其镜像。显示屏6内可内置镜像模块一将图像进行镜 像处理，或者使用具有镜像功能的显示屏6，以实现对图像的镜像功能。使 用时，例如：对于右手有运动功能障碍的患者，摄像头5采集患者左手运动， 显示屏6显示左手运动的同时，在显示屏6右侧镜像左手的运动，给患者带 来一种右手能够运动的错觉，从而从主观上带动患者大脑对右手康复的参与。 在此过程中，康复手套2配合，进行震动觉、视觉、听觉多模感觉对患者进 行康复治疗，通过躯体感觉信号调动大脑在康复训练中的主动参与，从而能 有效提高脑卒中后手指运动功能的康复疗效。通过康复手套2与镜像治疗相 结合，以提高康复治疗效果。

在一种实施例中，显示屏6的前端与箱体3可转动连接，后端通过升降 调节机构7与箱体3连接。

其中，箱体3的侧板32上由上向下开设有竖向的升降插孔33，侧板32 的侧部还由外向内开设有与升降插孔33连通的横向的安装孔34，侧板32的 侧部还由外向内开设有多个锁紧孔38，锁紧孔38的底部设置有磁铁片 771380。。升降调节机构7包括上端与显示屏6的后端连接且下端配合插设在 升降插孔33内的升降杆70、设置在升降杆70上的齿条71、设置在安装孔 34内的调节转轴72及套设在调节转轴72上且与齿条71啮合的齿轮73，以 通过齿轮73的转动带动所升降杆70上下运动。

其中，安装孔34包括由外向内开依次设置的小孔段35、大孔段36、齿 轮容纳孔段37。齿轮容纳孔段37与升降插孔33连通，齿轮73设置在齿轮 容纳孔段37内，与升降插孔33内的升降杆70上的齿条71啮合。

其中，小孔段35内设置有轴承74，小孔段35和大孔段36的连接处形 成有台阶面75，台阶面75上固接有弹簧76；调节转轴72中部设置有用于与 弹簧76配合的挡片78。调节转轴72的外端设置有调节转盘77，调节转盘的 内侧设置有用于配合插入锁紧孔38内的锁紧柱770，锁紧柱770的内端设置 有铁片771。弹簧76对挡片78有顶压作用，在自然状态下，弹簧76的顶压 作用使调节转轴72插入安装孔34内部，调节转盘内侧的锁紧柱770配合插入侧板32上的锁紧孔38内，实现调节转轴72的锁紧和复位。在调节完成的 状态下，锁紧柱770插入锁紧孔38内，使调节转轴72无法转动，从而使与 齿轮73啮合的齿条71卡死固定，使升降杆70保持固定。锁紧柱770插入锁 紧孔38内后，锁紧柱770内端的铁片771与锁紧孔38底部的磁铁片771380 吸合，能提高锁紧稳定性。另外，挡片78尺寸大于小孔段35，能防止调节 转轴72向外(图5中右)过度拨出。

升降调节机构7用于调节显示屏6后端的高度，从而调节显示屏6的倾 斜角度，以便于患者使用，同时还能便于不同的患者使用(不同体型、年龄 的患者)。在一种实施例中，升降调节机构7包括对称设置在箱体3两侧的两 个。具体的，当需要调大显示屏6的倾斜角度时，先外拉调节转盘77，使调 节转轴72向外(图5中右)运动，锁紧柱770脱离锁紧孔38，如图6，然后 转动调节转盘77，调节转轴72上的齿轮73转动，带动与其啮合的齿条71 向上运动，从而使升降杆70保向上运动，显示屏6后端抬高，显示屏6的倾 斜角度增大；当需要减小显示屏6的倾斜角度时，反向转动调节转盘77即可。 调节完成后松开调节转盘77，弹簧76向左顶压挡片78，使调节转轴72向左 移动，锁紧柱770重新插入锁紧孔38内，使调节转轴72锁紧，实现升降杆 70的固定，如图8。

在一种实施例中，手套本体20和手环21内壁上设置有抗菌保护层，抗 菌保护层通过喷涂抗菌保护涂料，再经干燥后制得。抗菌保护层具有柔软、 亲夫、抗菌抑菌等性能，能提高手套本体20和手环21佩戴的舒适度和安全 健康性能。

抗菌保护涂料包括以下重量份的原料：

其中，硅水凝胶水润且柔韧、增强透气性，还具有优异的耐屈挠性和耐 蠕变性能；天然乳胶具有高弹性、粘接时成膜性能良好、胶膜富于柔韧性等 特点，容易形成胶膜。硅水凝胶和天然乳胶复配使用，容易在手套本体20和 手环21内壁形成柔韧、性能稳定的抗菌保护层。

其中，聚四氟乙烯乳液能有效改善由涂料最终制得的抗菌保护涂层的表 面光滑性和耐刮耐磨性。

其中，纳米氧化锌抗氧化能力强、抗菌抑菌作用强，且能促进各原料均 匀混合，提高制得的抗菌保护层的表面光滑性。磷酸钛粉的加入使抗菌保护 涂层具有一定的自清洁性能，且能提高表面光滑度。

其中，其中，竹炭粉具有较好的吸附能力，能消除异味、吸湿防霉、抑 菌驱虫。竹炭粉的添加，使亲肤层具有很好的去湿吸汗性能，使保持肌肤保 持干爽。

白芷粉具有消毒功效，且具有温和不刺激的性能；艾草粉具有净化肌肤 和安神定神的功效；珍珠粉能极大提高制得的抗菌保护层的表面光滑性，使 抗菌保护层具有更好的触感。白芷粉、艾草粉、珍珠粉的复配使用能达到协 同增强的效果，不仅能提高抗菌保护层的表面触感，使其光滑柔软，还使抗 菌保护层具有很好的抑菌防腐、保健嫩肤效果，抗菌保护层与患者接触还能 改善患者的皮肤，提高抗菌保护层的舒适度和健康性。且白芷粉、艾草粉、 珍珠粉可直接添加，也可先提取其中的有用成分后再添加，如：将白芷粉、 艾草粉、珍珠粉混合，并通过煎煮、过滤、沉淀、浓缩将其制成混合物，从 而提取其中的有用成分，再添加到原料中。

蓖麻油具有很好的抗菌性能、润滑性能、分散性能及增亮作用，蓖麻油 的加入使抗菌涂料具有很好的抗菌性，还能促进各个组分的均匀混合；茶多 酚具有很好的防腐抑菌作用，还具有较好的抗氧化作用；丁香油具有很强的 抑菌作用。蓖麻油、茶多酚、丁香油的复配使用，能产生协同抑菌效果，使 最终制得的抗菌保护涂层具有优异的抑菌抗菌性能，能保证使用者的健康。

其中，桉树精油具有很好的杀菌、抗菌作用；桉树精油可以平缓波动的 情绪，且具有很好的抗菌作用。

其中，粘结剂可选用卡拉胶、黄原胶、瓜尔豆胶、琼脂、明胶、海藻酸 钠、刺槐豆胶和魔芋胶中的一种或多种。上述的粘结剂无毒无害，且具有很 好的粘结性能和稳定性。溶剂选用水或医用乙醇。

本发明通过将上述各原料复配使用，使制得的抗菌保护涂层具有优异的 抗菌抑菌和保护性能，且柔软舒适，能提高佩戴的舒适度，且能保证健康。

以下还提供一种抗菌保护涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)取白芷粉、艾草粉、珍珠粉混合的混合物投入提取罐中，加入去离子 水，在80-100℃下煎煮1-5小时，过滤后将滤液移入沉淀罐，静置后提取上 清液，将上清液浓缩得到混合物A；

2)称取硅水凝胶、天然乳胶、聚四氟乙烯乳液、纳米氧化锌粉、磷酸钛 粉、竹炭粉、蓖麻油、茶多酚、丁香油、桉树精油、粘结剂、交联剂、去离 子水，加入到反应釜中，加热并进行机械搅拌至混合均匀，得到混合物B；

3)将混合物B和混合物A混合，在40-80℃下搅拌1-5小时，冷却后得 到抗菌保护涂料。

将制得的抗菌保护涂料喷涂在手套本体20和手环21内壁，再经干燥后 得到抗菌保护层。

以下还提供保护涂料的具体实施例，以对本发明做进一步说明。

抗菌保护涂料包括以下重量份的原料：

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方 式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领 域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范 围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，包括镜像治疗箱和康复手套，所述镜像治疗箱包括箱体、用于将所述箱体分隔为左箱体和右箱体的隔板、设置在所述箱体内的多个摄像头、设置在所述箱体内的照明装置及设置在所述箱体上方的显示屏；

所述康复手套包括手套本体、设置在所述手套本体腕部的手环、设置在所述手环上的控制显示模块及设置在所述手套本体的每个指关节上的震动刺激模块、声光刺激模块和电刺激模块。

2.根据权利要求1所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述控制显示模块包括主控芯片及与所述主控芯片均电连接的电源模块、触摸屏、震动驱动模块、声音驱动模块、光驱动模块、电刺激驱动模块、无线通讯模块。

3.根据权利要求2所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述震动刺激模块包括与所述震动驱动模块电连接的震动马达，所述声光刺激模块包括与所述声音驱动模块电连接的迷你喇叭和与所述光驱动模块电连接的LED灯珠。

4.根据权利要求1所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述显示屏的前端与所述箱体可转动连接，后端通过升降调节机构与所述箱体连接。

5.根据权利要求1所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述箱体的侧板上由上向下开设有竖向的升降插孔，所述侧板的侧部还由外向内开设有与所述升降插孔连通的横向的安装孔，所述侧板的侧部还由外向内开设有多个锁紧孔，所述锁紧孔的底部设置有磁铁片。

6.根据权利要求5所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述升降调节机构包括上端与所述显示屏的后端连接且下端配合插设在所述升降插孔内的升降杆、设置在所述升降杆上的齿条、设置在所述安装孔内的调节转轴及套设在所述调节转轴上且与所述齿条啮合的齿轮，以通过所述齿轮的转动带动所升降杆上下运动。

7.根据权利要求6所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述安装孔包括由外向内开依次设置的小孔段、大孔段及齿轮容纳孔段。

8.根据权利要求7所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述小孔段内设置有轴承，所述小孔段和大孔段的连接处形成有台阶面，所述台阶面上固接有弹簧；所述调节转轴中部设置有用于与所述弹簧配合的挡片。

9.根据权利要求8所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述调节转轴的外端设置有调节转盘，所述调节转盘的内侧设置有用于配合插入所述锁紧孔内的锁紧柱，所述锁紧柱的内端设置有铁片。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的基于多模感觉康复手套的肢体镜像治疗装置，其特征在于，所述手套本体和手环内壁上设置有抗菌保护层，所述抗菌保护层通过喷涂抗菌保护涂料，再经干燥后制得；

所述抗菌保护涂料包括以下重量份的原料：