CN111803033B - 基于vr和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统 - Google Patents
基于vr和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111803033B CN111803033B CN202010668144.XA CN202010668144A CN111803033B CN 111803033 B CN111803033 B CN 111803033B CN 202010668144 A CN202010668144 A CN 202010668144A CN 111803033 B CN111803033 B CN 111803033B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- training
- signal
- auditory
- evaluation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/12—Audiometering
- A61B5/121—Audiometering evaluating hearing capacity
- A61B5/123—Audiometering evaluating hearing capacity subjective methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
- A61B5/4076—Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
- A61B5/4088—Diagnosing of monitoring cognitive diseases, e.g. Alzheimer, prion diseases or dementia
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/486—Bio-feedback
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7225—Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/7405—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using sound
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physiology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Psychology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Developmental Disabilities (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于VR和生物反馈技术的躯体和听觉认知同步康复系统,属于康复系统领域。本发明包括:指令模块、听觉认知状态评估模块、调节模块、训练目标评估模块、肌电信号模块、存储播放模块、反馈模块以及控制模块。本发明结合使用者实际肌力和听觉认知状态设立个体化康复目标,通过实时肌电信号反馈,并利用语音化的临床标准衰弱康复(躯体和听觉认知)评估和训练流程及沉浸式虚拟现实VR互动康复情景,为老年人群提供身‑心‑脑整合的个性化自适应康复训练技术,旨在增强/保留老年人躯体、认知和社会心理功能,促进衰弱症的快速恢复,提高生活独立性和质量,减少个人、家庭和社会医疗负担。
Description
技术领域
本发明涉及康复系统领域,具体涉及基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统。
背景技术
衰弱是指老年人生理储备下降导致机体易损性增加、抗应激能力减退的非特异性状态,是健康到死亡的中间状态,在老年人群中发病率极高。一般认为,衰弱分为躯体衰弱和认知衰弱。躯体衰弱主要表现在肌力的下降,而认知衰弱主要表现在对外界信号的感知、记忆和处理速度的下降,特别是听觉信号。
衰弱是导致老年人跌倒、失能、共病、死亡等的主要因素,严重威胁人口健康、加重社会医疗负担和阻碍社会经济发展。
根据相关研究,衰弱的预防性干预和衰弱发生后的持续专业干预能逆转衰弱并延缓3~5%老年人死亡。
然而现有技术中缺乏科学可靠的方法或系统来预防或解决老年人躯体和认知衰弱问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供用于增强/保留老年人肌力、听觉认知和情感功能,促进老年人因增龄、手术、损伤导致的衰弱症的快速恢复,提高老年人生活独立性和质量的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统。
本发明提供了一种基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,具有这样的特征,包括:指令模块,用于供使用者发起和调取认知状态评估信号、训练目标评估信号以及播放康复训练指令信号;听觉认知状态评估模块,与指令模块通信连接,用于接收认知状态评估信号并根据认知状态评估信号对使用者进行认知状态评估,确定使用者的认知状态,根据使用者的听觉认知状态评估生成评估结果信号;调节模块,与听觉认知评估模块通信连接,用于接收评估结果信号并根据评估结果信号调节音频的播放音量、播放速度以及播放的音频的段落长度;训练目标评估模块,与指令模块、存储播放模块和肌电信号模块通信连接,用于接收训练目标评估信号并根据训练目标评估信号测量使用者的肌力动态范围,并根据肌力动态范围确定使用者的训练目标值信号;存储播放模块,用于存储和播放音频信息以及VR视频信息,与指令模块、评估模块、调节模块和反馈模块通信连接,根据指令、调节和反馈信息进行个性化训练内容播放音频信息包括基于专业听力学和康复医学评估流程的听觉认知评估指令和康复训练目标评估指令音频,视频信息包括用于沉浸式康复训练的生活场景相关的VR视频;肌电信号模块,用于康复过程中持续记录使用者的肌电信号并对肌电信号进行处理生成评估和训练结果信号;反馈模块,与肌电信号模块以及训练目标评估模块通信连接,用于接收训练目标信号以及训练结果信号,根据训练目标信号以及训练结果信号确定使用者的训练效果并根据两者匹配程度生成反馈信号;控制模块,用于控制指令模块、认知状态评估模块、调节模块、训练目标评估模块、存储模块、肌电信号模块以及反馈模块。
在本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:其中,指令模块包括:指令单元,用于向存储播放单元发送听觉认知评估指令、康复训练目标评估指令和康复训练指令;记忆单元,用于记忆每次康复评估或训练结束时发出的指令,在下一次开机使用时即作为新一次评估或训练的初始指令。
在本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:其中,听觉认知状态评估模块包括:纯音测听单元,用于客观评测使用者的听阈;语速测听单元,用于确定使用者达到最优言语分辨率的语速;以及听觉记忆广度测试单元,用于确定使用者的记忆广度,即能够记忆的最长言语片段。
在本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:其中,调节模块包括:音量调节单元,用于根据评估结果信号调节播放音频的音量;播放速度调节单元,用于根据评估结果信号调节音频的播放速度;段落时长调节单元,用于根据评估结果信号调节音频各段落的时长以匹配使用者的听觉记忆广度。
在本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:其中,肌电信号模块包括:肌电信号采集单元,用于采集使用者的肌电信号;肌电信号处理单元,用于对原始采集的肌电信号进行常规区分放大、频段滤波、整流及平滑滤波处理,发送至训练目标评估模块和反馈模块分别生成训练目标值信号和训练结果信号。
在本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:其中,反馈模块包括:比较单元,用于比较训练结果信号的值以及训练目标值信号的值,根据比较结果生成相应的判断信号;反馈单元,用于根据不同的判断信号生成不同的反馈信号。
本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:其中,存储播放模块包括:存储单元,用于存储听觉认知状态评估结果以及训练目标值;音频播放单元,用于播放音频信息;以及VR视频播放单元,用于播放VR视频信息。
本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:其中,存储播放模块还用于存储听觉认知状态评估结果以及训练目标值。
本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:其中,存储播放模块包括供多个使用者使用的VR装置,其播放单元连接交互单元,交互单元用于多个使用者通过VR装置交互。
本发明提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统中,还可以具有这样的特征:VR视频包括老年衰弱患者常用社交场景视频以及通常难以独自参与的活动场景视频,社交场景视频包括:超市场景视频、公交车场景视频、地铁站场景视频、公园场景视频以及医院场景视频,活动场景视频包括:旅游场景视频、音乐厅场景视频以及汽车驾驶舱场景视频。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的一种基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,因为具有肌电信号模块以及反馈模块,因此本发明可以将使用者的实时肌电信号与系统发出的衰弱科学康复专业指导的语音和视频信号相结合,从而提供基于肌电生物信号的交互式语音反馈和自适应训练指导,其中,语音的音量、语速和段落时长基于老年人个体听觉认知功能状态设置,形成实用有效的听觉训练方式,从而增强/保留老年人肌力、听觉认知和情感功能,促进老年人因增龄、手术、损伤导致的衰弱症的快速恢复,提高老年人生活独立性和质量。
根据本发明所涉及的一种基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,因为具有听觉认知状态评估模块以及训练目标评估模块,所以,本发明能够在训练过程中因人而异,根据使用者的实际情况设立训练目标并调整训练过程,既能保证语音反馈信号的可听度,也能将整个康复训练中的语音刺激转变为有效的听觉认知训练,填补了听障老年人无听觉训练方法的空白。
根据本发明所涉及的一种基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,因为采用了VR技术并允许多人同时互动参与,所以提供给老年人安全、新颖、生动、丰富、互动、实用并具有探索性的情景作为训练载体,该沉浸式的训练不仅能够提升老人对康复训练参与兴趣和依从性,其创建的社会交往环境也有益于老年人社会认知和心理健康。
附图说明
图1是本发明的实施例中基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统的结构示意图;以及
图2是本发明的实施例中基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统使用流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
<实施例>
图1是本发明的实施例中基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统的结构示意图。
如图1所示,本发明提供了一种基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统100,用于对使用者的躯体及听觉认知衰退进行康复训练,包括:指令模块10、存储播放模块20、听觉认知状态评估模块30、训练目标评估模块40、肌电信号模块50、调节模块60、反馈模块70、、以及控制模块80。
指令模块10与存储播放模块20和反馈模块70通信连接。指令模块10根据使用者或根据反馈模块70发送的反馈信息发出不同的指令,包括:听觉认知评估指令,康复训练目标评估指令和康复训练指令。然后向存储播放模块20调取相应的语音和视频信息,使用者按照语音指令执行评估及躯体和听觉认知康复训练,其应答由听觉认知状态评估模块30收集并生成听觉认知评估结果信号,由训练目标评估模块40收集并生成肌力训练目标值信号,由肌电信号模块50实时记录和处理生成训练结果信号。
存储播放模块20用于存储音频信息、VR视频信息、听觉认知状态评估结果以及训练目标值。其中,音频信息分为短音频和长音频,两种音频分别存储。视频信息包括VR视频,分为短视频和长视频,两种视频分别存储。听觉认知状态评估结果以及训练目标值则根据不同的使用者分别存储。具体地,VR视频既包括老年人常用的社交场景(如超市、公交车、地铁站、公园以及医院等等),也包括了一些老年人通常无法独自进入的活动场景(如旅游景点、音乐厅以及汽车驾驶舱等)。音频信息包括在上述各个场景中的康复训练指令,如行走指令(需双腿做摆动运动,适用于上述各个场景)、寻找目标物品指令(需头部摆动,识别物品,双手配合取物,主要适用于超市场景),结账指令(需使用者进行计算,主要适用于超市场景),登山指令(需做抬腿运动,适用于旅游景点场景),演奏指令(需双臂摆动,适用于音乐厅场景),驾驶指令(需手脚协调,适用于驾驶舱场景)等等。在本实施例中,存储播放模块20中存储的指令均为根据临床标准操作流程录制的运动处方语音指令库。
存储播放模块20还用于播放由指令模块10指定的音频信息和/或视频信息。在本实施例中,存储播放模块20包括音频播放单元、视频播放单元、多套VR装置以及交互单元。音频播放单元、视频播放单元用于接收指令模块10发出指令信号,并根据不同的反馈信号从存储单元50中读取相应的指令并播放。多套VR装置可以供多个使用者同时使用。同时使用多套VR装置的使用者可以通过交互单元相互交流或者协同完成一些指令。
听觉认知状态评估模块30与指令模块10、存储播放模块20和调节模块60通信连接,用于接收认知状态评估信号并根据认知状态评估信号对使用者进行认知状态评估,确定使用者的听觉认知状态,根据使用者的听觉认知状态评估生成评估结果信号。在本实施例中,听觉认知状态评估模块30包括用于确定使用者的听阈的纯音测听单元、用于确定使用者分辨率最高的语速的语速测听单元以及用于确定使用者的记忆广度的听觉记忆广度测试单元。具体地,纯音测听单元、语速测听单元以及听觉记忆广度测试单元均通过纯音测听和认知评估软件来完成,不需要额外的测听设备。
更具体地,纯音测听单元测试使用者双耳500Hz,1000Hz,2000Hz和4000Hz的纯音听阈(即能听到的最小的声音),这4个频率点的听阈平均值作为平均听阈,康复过程中的言语反馈声信号强度就设置在该平均听阈以上45分贝,比如某用户平均听阈是45分贝,那么听觉认知状态评估模块20向调节模块60发出纯音调节信号,经过调节模块60调节后,基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统100通过耳机给出的声音就设置在90分贝,同时听觉认知状态评估模块30向存储播放模块20发送平均听阈的值,并存储在存储播放模块20中。
最适语速言语测听单元给使用者双耳不同语速的句表,测试使用者双耳在哪个语速条件下分辨率最高,听觉认知状态评估模块30根据测试结果向调节单元60发出语速调节信号,经过调节单元60调节后,基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统100在康复训练过程中的言语指令及反馈声信号就控制在该语速,同时听觉认知状态评估模块30向存储播放模块20发送最适语速的值,并存储在存储播放模块20中。
听觉记忆广度测试单元给使用者双耳不同长度的词表从而测试老年受试者一次最多能够记住多少个词,该测试结果用于指导言语指令段落时长的选取,如果老年用户听觉记忆广度较长(表示认知能力强),那么系统发出的认知任务指令段落可以长一点,难一点,反之,则短一点,容易一点。听觉认知状态评估模块30根据测试结果向存储播放单元20发出记忆广度调节信号,存储播放模块20根据该信号在康复训练的过程中使用适宜的任务指令时长,同时听觉认知状态评估模块30向存储播放模块20发送记忆广度的测试结果,并存储在存储播放模块20中。
训练目标评估模块40与存储播放模块20和肌电信号模块50通信连接,用于接收训练目标评估信号并根据训练目标评估信号测量使用者的肌力动态范围,并根据肌力动态范围确定使用者的训练目标值信号。在本实施例中,训练目标评估模块40结合肌电信号模块50(包含生物反馈仪)测量使用者的肌力动态范围方法如下:步骤1,让使用者的肌肉完全放松,记录肌电反应强度Imin;步骤2,让使用者的肌肉做最大自主收缩,记录肌电反应强度Imax;步骤3,确定使用者的肌力动态范围,令肌力动态范围=Imax-Imin(单位为mv)。训练目标值包括初始训练目标值、中期训练目标值以及末期训练目标值。在本实施例中,初始训练目标值为每次肌肉收缩达到动态范围的50%;中期训练目标值为每次肌肉收缩达到动态范围的70%;末期训练目标值为每次肌肉收缩达到动态范围的85%。
肌电信号模块50包含肌电生物反馈测量仪,用于记录使用者的肌电信号并对肌电信号进行处理生成训练结果信号。在本实施例中,肌电信号模块50采用肌电(EMG)生物反馈装置。该肌电生物反馈装置用于在康复训练过程中实时记录使用者的肌电EMG原始信号,并对肌电EMG原始信号进行常规技术手段处理(主要包括区分放大、频段滤波、整流以及平滑滤波等手段),生成训练结果信号(单位为微伏)并发送至反馈模块70。
调节模块60包括音量调节单元、播放速度调节单元以及段落时长调节单元。音量调节单元与听觉认知状态评估模块30通信连接,用于根据使用者听觉认知状态信息调节存储播放模块20播放音频和视频的参数设置。音量调节单元与听觉认知状态评估模块30通信连接,用于调节存储播放模块20中训练音频的音量大小。播放速度调节单元与听觉认知状态评估模块20通信连接,用于调节存储播放单元20播放音频的速度。段落时长调节单元与听觉认知状态评估模块30通信连接,用于调节存储播放单元20播放音频段落的时长。
反馈模块70与肌电信号检测模块50、训练目标评估模块40以及指令模块10通信连接,用于接收训练目标信号以及训练结果信号,根据训练目标信号以及训练结果信号的匹配程度确定使用者的训练效果并根据训练结果生成反馈信号,发送给指令模块10以控制训练进程。
在本实施例中,反馈模块70包括比较单元以及反馈单元。
比较单元用于比较训练结果信号的值以及训练目标值信号的值,当训练结果信号的值与训练目标值信号的值相匹配时,发出正常判断信号;否则计算训练结果信号的值与训练目标值信号的值的差值,根据差值发出相应的异常判断信号。在本实施例中,可以设置反馈敏感度,所谓的反馈灵敏度训练结果信号的值与训练目标值信号的值的差值的分段标准,如设置反馈灵敏度为10mV时,训练结果信号的值与训练目标值信号的值的差值在-5-5mV之间时,发出正常判断信号,差值在5-15mv之间时,发出第一类异常判断信号,差值在-15--5mV时,发出第二类异常判断信号,以此类推。反馈单元用于根据不同的判断信号生成不同的反馈信号。
控制模块80用于控制指令模块10、存储播放模块20、听觉认知状态评估模块30、训练目标评估模块40、肌电信号模块50、调节模块60、反馈模块70。
图2是本发明的实施例中基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统使用流程图。
如图2所示,本实施例提供的基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统100的使用方法包括如下步骤:
S1,使用者通过指令模块10发起听觉认知状态评估信号;
S2,存储播放模块20调取听觉认知状态评估语音文件并播放,由听觉认知状态评估模块30收集使用者应答,生成评估结果,发送给调节模块50,并储存于存储播放模块20;
S3,调节模块50根据听觉认知状态评估结果计算个体最优化的康复评估及训练音频播放音量、语速和段落时长,发送该信息给存储播放模块20;
S4,使用者发起康复训练目标评估指令;
S5,存储播放模块20调取康复训练目标评估语音文件并播放,由训练目标评估模块40结合肌电信号模块50记录使用者任务诱发的肌电反应,生成训练目标值结果,发送给反馈模块70,并存储于存储播放模块20;
S6,使用者发起康复训练指令;
S7,存储播放模块20根据调节模块60输入的设置信息及训练目标评估模块40输入的目标值结果,个性化调取和播放康复训练VR视频和音频,使用者根据指令进行康复训练;
S8,在康复训练过程中,肌电信号模块50实时监测使用者肌电信号并发送给反馈模块70,反馈模块70根据实际肌电信号和训练目标值的匹配程度,发送匹配信息给指令模块10以控制康复训练进程:如未达到训练目标,则继续该阶段训练,如已达到目标,可以选择休息或进入下一阶段训练,直至全部康复训练疗程结束;
S9,反馈模块70提示使用者定期(1次/月)对听觉认知状态和康复训练目标值进行评估,以持续更新优化训练参数和内容。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,因为具有肌电信号模块以及反馈模块,因此本实施例可以将使用者的肌电信号和系统发出的语音信号相结合,提供基于肌电生物信号的交互式语音反馈,从而增强/保留老年人肌力、听觉认知和情感功能,促进老年人因增龄、手术、损伤导致的衰弱症的快速恢复,提高老年人生活独立性和质量。
根据本实施例所涉及的基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,因为具有认知状态评估模块以及训练目标评估模块,所以,本实施例在能够在训练过程中因人而异,根据使用者的实际情况设立训练目标并调整训练过程,既能保证语音反馈信号的可听度,也能将整个康复训练中的语音刺激转变为有效的听觉认知训练,填补了听障老年人无听觉训练方法的空白。
根据本实施例所涉及的一种基于VR和生物反馈技术的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,因为采用了VR视频,所以提供给老年人生动、丰富、互动、实用的情景作为训练载体,沉浸式的训练能够提升老人对康复训练参与兴趣和依从性。
根据本实施例所涉及的基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,因为存储播放模块包括供多人同时使用的多套VR装置以及交互单元,所以,本实施例能够实现多个使用者互相交互,在康复训练的过程中还提升了使用者的社交能力,有助于其社会心理健康。
上述实施方式为本发明的优选案例,并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于VR和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统,用于对使用者的躯体及听觉认知衰退进行康复训练,其特征在于,包括:
指令模块,用于供所述使用者发出听觉认知状态评估指令、训练目标评估指令以及康复训练指令;用于接收反馈模块发出的反馈信息并据此选取合适的指令;用于记忆每次康复评估或训练结束时发出的指令,在下一次开机使用时即作为新一次评估或训练的初始指令,
听觉认知状态评估模块,与所述指令模块通信连接,用于接收所述听觉认知状态评估信号并根据所述听觉认知状态评估信号对所述使用者进行听觉认知状态评估,确定所述使用者的听觉认知状态,根据所述使用者的听觉认知状态评估生成评估结果信号;
调节模块,与所述听觉认知状态评估模块通信连接,用于接收所述评估结果信号并根据所述评估结果信号调节音频的播放音量、播放速度,以及播放的音频段落的长度;
训练目标评估模块,与所述指令模块通信连接,用于接收训练目标评估信号并根据所述训练目标评估信号测量所述使用者的肌力动态范围,并根据所述肌力动态范围确定所述使用者的训练目标值信号;
存储播放模块,与所述指令模块和反馈模块通信连接,用于存储音频信息、视频信息、听觉认知评估结果信息和训练目标值信息,所述音频包括基于专业老年衰弱康复医学评估和训练流程的音频,所述视频信息包括VR视频,所述VR视频中包括老年人常用生活场景和难以独自参与的生活场景;所述存储播放模块还用于接收所述指令模块输入的信号并读取播放相应的音频信息和/或视频信息;
肌电信号模块,用于记录所述使用者的肌电信号并对所述肌电信号进行处理生成训练结果信号;
反馈模块,与所述肌电信号检测模块以及所述训练目标评估模块通信连接,用于接收所述训练目标值信号以及训练结果信号,根据所述训练目标值信号以及训练结果信号确定所述使用者的训练效果并根据所述训练结果生成反馈信号输出给所述指令模块以控制康复训练进程;
控制模块,用于控制所述指令模块、所述认知状态评估模块、所述调节模块、所述训练目标评估模块、所述存储播放模块、所述肌电信号模块以及所述反馈模块,
所述听觉认知状态评估模块包括:
纯音测听单元,用于确定所述使用者的听阈;
语速测听单元,用于确定所述使用者分辨率最高的语速;以及
听觉记忆广度测试单元,用于确定所述使用者的记忆广度,
所述调节模块包括:
音量调节单元,用于根据所述评估结果信号,调节播放所述音频的音量至所述使用者的平均听阈以上45分贝;
播放速度调节单元,用于根据所述评估结果信号,调节所述音频的播放速度至所述使用者的分辨率最高的语速,
段落时长调节单元,用于根据所述评估结果信号调节所述音频各段落的时长以匹配所述使用者的听觉记忆广度。
2.根据权利要求1所述的基于VR和生物反馈的躯体和听觉认知同步康复系统,其特征在于:
其中,所述指令模块包括:
指令单元,用于向存储播放单元发送听觉认知评估指令、康复训练目标评估指令和康复训练指令;
记忆单元,用于记忆每次康复评估或训练结束时发出的指令,在下一次开机使用时即作为新一次评估或训练的初始指令。
3.根据权利要求1所述的基于VR和生物反馈的躯体和听觉认知同步康复系统,其特征在于:
其中,所述肌电信号模块包括:
肌电信号采集单元,用于采集所述使用者的肌电信号;
肌电信号处理单元,用于对所述肌电信号进行处理,得到训练结果信号。
4.根据权利要求1所述的基于VR和生物反馈的躯体和听觉认知同步康复系统,其特征在于:
其中,所述反馈模块包括:
比较单元,用于比较所述训练结果信号的值以及训练目标值信号的值,根据比较结果生成相应的判断信号;
反馈单元,用于根据不同的判断信号生成不同的反馈信号。
5.根据权利要求1所述的基于VR和生物反馈的躯体和听觉认知同步康复系统,其特征在于,
其中,所述存储播放模块包括:
存储单元,用于存储音频信息、VR视频信息;
音频播放单元,用于播放音频信息;
VR视频播放单元,用于播放VR视频信息。
6.根据权利要求1所述的基于VR和生物反馈的躯体和听觉认知同步康复系统,其特征在于,
其中,所述存储播放模块还用于存储听觉认知状态评估结果以及所述训练目标值。
7.根据权利要求1所述的基于VR和生物反馈的躯体和听觉认知同步康复系统,其特征在于,
其中,所述存储播放模块包括供多个使用者使用的VR装置,所述存储播放模块具有交互单元,所述交互单元用于多个使用者通过所述VR装置交互。
8.根据权利要求1所述的基于VR和生物反馈的躯体和听觉认知同步康复系统,其特征在于,
其中,所述VR视频包括社交场景视频以及活动场景视频,
所述社交场景视频包括:超市场景视频、公交车场景视频、地铁站场景视频、公园场景视频以及医院场景视频,
所述活动场景视频包括:旅游场景视频、音乐厅场景视频以及汽车驾驶室场景视频。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010668144.XA CN111803033B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 基于vr和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010668144.XA CN111803033B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 基于vr和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111803033A CN111803033A (zh) | 2020-10-23 |
CN111803033B true CN111803033B (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=72842279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010668144.XA Active CN111803033B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 基于vr和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111803033B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112451831A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-09 | 深圳市艾利特医疗科技有限公司 | 一种基于虚拟现实的听觉功能训练及检测系统 |
CN113113115B (zh) * | 2021-04-09 | 2022-11-08 | 北京未名脑脑科技有限公司 | 认知训练方法、系统及存储介质 |
CN114305402B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-03-01 | 中山大学附属第三医院(中山大学肝脏病医院) | 基于云平台的纯音测听质量评价系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107591196A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-16 | 宁夏医科大学 | 一种听觉认知功能障碍评测和康复训练装置 |
CN110720908A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-01-24 | 广州科安康复专用设备有限公司 | 基于视觉-肌电生物反馈的肌肉损伤康复训练系统和应用该系统的康复训练方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10004455B2 (en) * | 2014-04-03 | 2018-06-26 | Universiti Brunei Darussalam | Realtime biofeedback mechanism and data presentation for knee injury rehabilitation monitoring and a soft real time intelligent system thereof |
-
2020
- 2020-07-13 CN CN202010668144.XA patent/CN111803033B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107591196A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-16 | 宁夏医科大学 | 一种听觉认知功能障碍评测和康复训练装置 |
CN110720908A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-01-24 | 广州科安康复专用设备有限公司 | 基于视觉-肌电生物反馈的肌肉损伤康复训练系统和应用该系统的康复训练方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111803033A (zh) | 2020-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111803033B (zh) | 基于vr和生物反馈的老年人躯体和听觉认知同步康复系统 | |
Cohen et al. | Muscle tension patterns during auditory attention | |
Geen | Preferred stimulation levels in introverts and extroverts: Effects on arousal and performance. | |
Hoit et al. | Abdominal muscle activity during speech production | |
CN103081513B (zh) | 听力装置的基于视觉的选配 | |
KR20060048367A (ko) | 생체정보의 처리장치 및 영상음향 재생장치 | |
CA2225920A1 (en) | Speech-based biofeedback method and system | |
KR20050005757A (ko) | 제어장치 및 제어 방법 | |
WO2008009978A1 (en) | A medical hypnosis device for controlling the administration of a hypnosis experience | |
KR20130010207A (ko) | 무구속 무자각 생체신호 획득을 통한 워치타입 건강상태 분석시스템 | |
KR20060048641A (ko) | 생체정보의 처리장치 및 영상음향 재생장치 | |
KR20030002677A (ko) | 뇌파 파라미터를 사용한 뉴로피드백 훈련을 위한 무선시스템 및 그 방법 | |
CN109806552B (zh) | 一种基于呼吸和力触觉协同控制的注意力训练方法及系统 | |
JP2009151107A (ja) | 身体情報を使ったサウンド提供装置 | |
CN214679922U (zh) | 一种腹式呼吸训练系统 | |
KR20150137453A (ko) | 뇌파를 이용한 제어 방법 및 휴대 장치 | |
WO2017202002A1 (zh) | 基于骨传导的听力健康检测系统及方法 | |
KR20130094555A (ko) | 감정이 강도별 단계로 정형화된 감정유발시스템 및 이를 이용한 감정유발방법 | |
Goffman et al. | Changes in speech production in a child with a cochlear implant | |
JP4009202B2 (ja) | 個人情報配信システム | |
JP2011087784A (ja) | 生体行動反応解析システム | |
Connaghan et al. | Indirect estimates of jaw muscle tension in children with suspected hypertonia, children with suspected hypotonia, and matched controls | |
JP2024518822A (ja) | ローカルおよびリモートの生理学的グループ脳波同期のための方法 | |
Bangs et al. | Hearing aids for young children | |
Eisenberg et al. | Paired comparison judgments for hearing aid selection in children |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |