CN114694798A - 基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法 - Google Patents

基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114694798A
CN114694798A CN202011632781.8A CN202011632781A CN114694798A CN 114694798 A CN114694798 A CN 114694798A CN 202011632781 A CN202011632781 A CN 202011632781A CN 114694798 A CN114694798 A CN 114694798A
Authority
CN
China
Prior art keywords
training
user
stage
module
virtual reality
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.)
Pending
Application number
CN202011632781.8A
Other languages
English (en)
Inventor
吴岩
秦路
哈乐宇
刘洛希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhe Jiang Fan Ju Technology Co ltd
Original Assignee
Zhe Jiang Fan Ju Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhe Jiang Fan Ju Technology Co ltd filed Critical Zhe Jiang Fan Ju Technology Co ltd
Priority to CN202011632781.8A priority Critical patent/CN114694798A/zh
Publication of CN114694798A publication Critical patent/CN114694798A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/30ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/015Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/011Emotion or mood input determined on the basis of sensed human body parameters such as pulse, heart rate or beat, temperature of skin, facial expressions, iris, voice pitch, brain activity patterns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法,包括以下步骤:S1.接收用户包含关节损伤信息的基本信息;S2.根据所述基本信息制定相应的训练方案;S3.根据训练方案向用户返回基于虚拟现实的训练内容。基于虚拟现实帮助患者进行康复训练,能满足特殊情境体验的需求,让原本重复枯燥的训练在其中变成了情境式的有反馈的练习方式,提高患者的训练积极性。

Description

基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法
技术领域
本发明属于康复训练技术领域,尤其是涉及一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法。
背景技术
关节损伤是日常生活中常见的身体伤害,关节出现损伤后需要进行康复训练才能够不留后遗症地尽快康复。但是目前,首先患者对康复训练意识不够,对康复理念认识不足;其次由于医疗资源紧张、康复不便等问题,导致多数患者自行进行错误的康复训练甚至根本不进行康复训练,而无法开展完整且正确的康复训练方案导致很多患者的关节损伤康复效果并不理想。
为了解决上述技术问题,人们进行了长期的探索,例如中国专利公开了一种肩袖撕裂修复的康复状态评估方法[申请号:CN202010021151.0],包括多点位肩袖运动状态采集装置、服务器和管理终端,康复状态评估方法包括步骤:将多点位肩袖运动状态采集装置的传感端贴于患者肩部肌肉外表面,获取患者不同肩袖运动状态下的多点运动数据,并将多点运动数据传递至服务器中;在服务器中建立不同类别人群的肩袖修复术后肩袖运动参数模型数据库;所述多点运动数据,通过患者肩袖修复术后康复状态模式匹配算法在数据库中进行匹配,获得恢复评价结果;将所述恢复评价结果通过网络传输至管理终端。
上述方案能够评估患者肩关节的肩袖撕裂康复状态,但是没有智能匹配的训练方案,而不同的患者在不同阶段是需要不同训练方案的,故前述方案并没有普遍适用性。
此外,现有技术的康复训练还存在过程无聊机械的缺点,患者难以完成整套康复训练,不利于患者的关节损伤康复。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统;
本发明的另一目的是提供一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法。
为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:
一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,包括以下步骤:
S1.接收用户包含关节损伤信息的基本信息;
S2.根据所述基本信息制定相应的训练方案;
S3.根据训练方案向用户返回基于虚拟现实的训练内容。
在上述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法中,在步骤S3中,首先向用户返回第一阶段的训练内容,在用户完成第一阶段的训练内容后返回第二阶段的训练内容,依此类推直到完成相应用户训练方案中所有阶段的训练内容。
在上述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法中,所述的基本信息还包括用户姓名、性别、年龄和日常运动量;
所述的损伤信息包括损伤部位和损伤程度;
所述的损伤部位包括肩关节、踝关节、膝关节、髋关节、腕关节、肘关节。
在上述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法中,根据用户的性别、年龄、损伤部位和损伤程度制定训练方案并从数据库中提取各个阶段相应的训练内容。
在上述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法中,针对日常运动量为轻度、中度的用户,为用户制定普通训练方案,并在步骤S3中向用户返回普通阶段的训练内容;
针对日常动量为重度的用户,为用户制定包含普通阶段和高强度阶段的高强度训练方案,且步骤S3中,在用户完成普通阶段的训练内容后向用户返回高强度阶段的训练内容。
在上述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法中,针对日常运动量为轻度、中度的用户,所制定的训练方案中包括至少三个普通阶段的训练内容;
针对日常动量为重度的用户,所制定的训练方案中包括至少三个普通阶段和一个高强度阶段的训练内容。
在上述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法中,训练内容包括相应阶段训练动作的动作教学和/或语音讲解;
且将训练动作分解成基于虚拟现实的闯关小任务以引导用户进行相应的动作训练;
至少第一阶段的训练内容包括宣教内容,且所述的宣教内容包括相应部位损伤的病理、恢复的时间框架和康复训练的每一阶段所需注意事项;
所述第二阶段的训练动作包括相对于第一阶段增加了活动度和牵伸度的被动关节活动训练,以及辅助主动关节活动或主动关节活动训练;
所述第三阶段的训练动作针对肌肉生长,并在该阶段中训练用户获得绝对肌肉力量的输出。
在上述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法中,在用户完成每个阶段的训练内容时,对用户进行阶段性评估;
且至少在完成第二阶段时通过阶段性评估判断用户继续当前阶段还是进阶至下一阶段;
在每个阶段中期对用户进行中期评估,并将评估结果记入用户档案及向用户返回的训练报告中。
一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统,包括主控模块及连接于所述主控模块的训练模块、输入输出模块和数据库,所述的输入输出模块用于供用户输入基本信息和输出训练报告,所述的数据库中存储有针对不同年龄、不同性别以及不同损伤部位、损伤程度、不同日常运动强度用户所需的各个阶段的训练内容,所述的训练模块包括头戴模块和传感模块,所述的主控模块包括训练内容控制模块、评估模块、动作监测模块和报告生成模块,
头戴模块,用于向用户展示虚拟现实场景;
传感模块,用于获取用户动作部位的位移数据,并将位移数据发送给动作监测模块;
动作监测模块,用于根据传感模块的位移数据分析用户相应部位动作;
训练内容控制模块,用于根据用户的基本信息制定训练方案,并根据训练方案、评估结果调用数据库中的训练内容并通过训练模块呈现;
评估模块,用于请求用户做出相应的评估动作并根据用户对评估动作的完成情况及口述情况评估用户的训练效果;
报告生成模块,用于根据运动部位动作和评估结果生成相应的训练报告。
在上述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统中,所述的评估模块包括中期评估模块和阶段性评估模块,所述的中期评估模块和阶段性评估模块均连接于所述的报告生成模块和数据库以作为用户的训练数据记入用户档案和生成训练报告;所述的阶段性评估模块还连接于所述的训练内容控制模块以根据阶段性评估结果确定继续当前阶段还是进阶至下一阶段。
本发明的优点在于:
1、基于虚拟现实帮助患者进行康复训练,能满足特殊情境体验的需求,让原本重复枯燥的训练在其中变成了情境式的有反馈的练习方式,提高患者的训练积极性;
2、通过游戏任务的方式引导用户进行相应的动作训练,能够使用户完全沉浸在游戏中,不知不觉中完成训练任务;
3、根据患者的具体情况为患者制定针对性的训练内容,使训练更具针对性,能够适应不同患者不同阶段的康复训练需求,保证康复训练效果。
附图说明
图1是本发明基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统的系统结构框图;
图2是本发明基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统的训练评估流程图。
附图标记:主控模块1;训练内容控制模块11;评估模块12;报告生成模块13;动作监测模块14;训练模块2;头戴模块21;传感模块22;输入输出模块3;数据库4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示,本方案提出了一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统,包括主控模块1及连接于所述主控模块1的训练模块2、输入输出模块3和数据库4,所述的输入输出模块3用于供用户输入基本信息和输出训练报告,所述的数据库4中存储有针对不同年龄、不同性别以及不同损伤部位、损伤程度、不同日常运动强度用户所需的各个阶段的训练内容,所述的训练模块2包括头戴模块21和传感模块22,所述的主控模块1包括训练内容控制模块11、评估模块12和报告生成模块13,
头戴模块21,用于向用户展示虚拟现实场景,包含高保真耳机,呈现沉浸式的视听效果;
传感模块22,用于获取用户动作部位的位移数据,并将位移数据发送给动作监测模块14;传感模块22可以为手柄模块、可穿戴模块等可用于监测用户动作部位位移数据的传感模块,具体根据损伤关节使用相应的传感模块,如肩关节损伤,则可以使用手柄模块;
动作监测模块14,用于根据传感模块22的位移数据分析用户相应部位动作,以在训练过程中判断用户动作是否正确,评估过程中评估用户动作能力;
训练内容控制模块11,用于根据用户的基本信息制定训练方案,并根据训练方案及评估结果调用数据库4中的训练内容并通过训练模块2呈现;训练方案包括阶段安排以及各阶段的训练内容、训练强度和训练频次等;
评估模块12,用于请求用户做出相应的评估动作并根据用户对评估动作的完成情况及口述情况评估用户的训练效果,口述可以是语音口述,系统具有用于采集用户语音的语音采集装置,也可以是通过其他方式口述,如通过操作手柄口述等;评估模块根据用户的受伤关节相应阶段的评估原则制定相应的评估内容,所有关节损伤的评估动作均根据目前已有的对相应关节的评估方法等制定,如肩关节肩袖损伤的用户在第二阶段的阶段性评估,评估原则为无痛情况下进行全范围的被动关节活动、无代偿情况下主动抬高上臂至120°及以上为评估通过,本系统对于肩袖损伤的评估根据肩袖损伤评估原则和美国肩肘外科协会评分(ASES)的评分方法及疼痛感评分方法为每个阶段的评估内容制定相应的动作和任务,如第二阶段的阶段性评估中,指导用户进行全范围的被动关节活动,并询问用户是否有疼痛感,及指导用户在无代偿情况下使主动抬高手臂至最高,通过手柄模块2的位移数据判断抬高角度是否超过120°。
报告生成模块13,用于根据动作部位和评估结果生成相应的训练报告,训练报告可以包括训练效果、本次训练动作的分析和解释等。
具体地,评估模块12包括中期评估模块12和阶段性评估模块12,其中中期评估模块12和阶段性评估模块12均连接于所述的报告生成模块13和数据库4以作为用户的训练数据记入用户档案和生成训练报告;阶段性评估模块12还连接于所述的内容控制模块,可以根据阶段性评估结果确定继续当前阶段还是进阶至下一阶段。
上述基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统的使用方法,包括以下步骤:
S1.接收用户包含关节损伤信息的基本信息;
S2.根据所述基本信息制定相应的训练方案;
S3.根据训练方案向用户返回基于虚拟现实的训练内容。
在步骤S3中,具体为首先向用户返回第一阶段的训练内容,在用户完成第一阶段的训练内容后返回第二阶段的训练内容,依此类推直到完成相应用户训练方案中所有阶段的训练内容。
在用户完成每次训练、完成一个阶段及完成整个训练过程时,均通过报告生成模块生成相应的训练报告。
具体地,如图2所示,在用户完成每个阶段的训练内容时,通过阶段性评估模块12对用户进行阶段性评估,用于评估是否达到阶段训练目标,也可以通过阶段性评估结果判断用户继续当前阶段还是进阶至下一阶段。
进一步地,使用中期评估模块12在每个阶段中期对用户进行中期评估,并将评估结果记入用户档案及向用户返回的训练报告中。可用于明确临床指标、指导康复进程等。中期评估内容可以由相应关节损伤康复专业人员确定,例,肩袖损伤各阶段中期评估内容可确定为:
第一阶段中期评估内容,在外展位外旋上臂的角度和被动关节活动度训练时通过肌电检测装置获取用户的肌电图以评估肌电水平;
第二阶段中期评估内容,无痛情况下进行全范围的被动关节活动、无代偿情况下主动抬高上臂角度和是否能够完成少量非重复性日常生活活动;
第三阶段本阶段评估内容,评估力量训练过程中的肌电水平和/或伸肘的负重水平,负重水平的评估过程中,若自身重量不足以达到负重评估效果,则可以使用户利用日常用品增加负重,如装满水的1.5L矿泉水瓶。
具体地,所述的基本信息包括用户姓名、性别、年龄和日常运动量;损伤信息包括损伤部位和损伤程度;所述的损伤部位包括肩关节、踝关节、膝关节、髋关节、腕关节、肘关节等,用户根据自己的情况在填写基本信息时填入相应的损伤部位,如填入肩关节。每个关节若有细分部位,则包含相应的细分部位,如肩关节损伤包括有肩袖损伤,则填入肩关节肩袖损伤。
用户在系统平台上进行用户注册、登录,然后填入基本信息。
且根据用户的性别、年龄、损伤部位和损伤程度制定训练方案并从数据库4中提取训练方案各个阶段相应的训练内容。
同时针对日常运动量为轻度、中度的用户,为用户制定普通训练方案,并在步骤S3中向用户返回普通阶段的训练内容;针对日常动量为重度的用户,为用户制定包含普通阶段和高强度阶段的高强度训练方案,且在用户完成普阶段的训练内容后向用户返回用于恢复用户更高肌力耐力水平的训练内容。
进一步地,针对日常运动量为轻度、中度的用户,所制定的训练方案中包括至少三个普通阶段的训练内容;
针对日常动量为重度的用户,所制定的训练方案中包括至少三个普通阶段和一个高强度阶段的训练内容。
一般情况下,医生回给出损伤程度的诊断书,用户根据诊断书在填写基本信息时候填写相应的损伤程度即可。若没有诊断书,则可以由用户输入疼痛范围以及按压、扭转疼痛程度等问诊信息,系统根据问诊信息判断损伤程度。
具体地,训练内容包括相应阶段训练动作的动作教学和/或语音讲解;
且将各阶段的训练动作分解成基于虚拟现实的闯关小任务以引导用户进行相应的动作训练,将枯燥的康复训练游戏化处理,帮助用户长期坚持训练;
至少第一阶段的训练内容包括宣教内容,且所述的宣教内容包括相应部位,如肩袖损伤的病理、恢复的时间框架和康复训练的每一阶段所需注意事项;且当用户的损伤程度为轻度、中度时,第一阶段的训练动作包括保护性的被动活动训练;当用户的损伤程度为重度时,第一阶段的训练动作包括制动活动训练;
所述第二阶段的训练动作包括相对于第一阶段增加了活动度和牵伸度的被动关节活动训练,以及辅助主动关节活动或主动关节活动训练;
所述第三阶段的训练动作针对肌肉生长,并在该阶段中训练用户获得绝对的肌肉力量的输出来完成基本功能康复任务。
同样地,目前针对每个关节损伤均具有相应的康复指导,本方案将康复指导动作以虚拟现实引导的方式引导用户做出相应动作。如针对肩袖损伤,各个阶段的具体动作根据美国肩肘治疗师协会(ASSET)所选定的康复训练动作及用户年龄和性别确定,且本方案通过闯关小任务的方式引导用户在各阶段做出相应的训练动作。每个阶段的动作不限定,只要在相应阶段符合相应的康复阶段需求即可,如肩袖损伤康复在第三阶段满足针对肌肉生长和获得绝对肌肉力量输出的基本功能康复需求,第二阶段满足相对于第一阶段增加被动关节活动度和牵伸、能够进行辅助主动关节活动或主动关节活动训练等。
并且优选地,由于本方案可以由用户独自通过虚拟现实引导进行康复训练,所以,本方案优选提供连接于主控模块1的安全模块,具体包括被动安全模块和主动安全模块,被动安全模块用于在接收到用户通过头戴模块或手柄模块等一键呼救请求时,向本系统事先设定的联系人发出呼救请求。主动安全模块包括图像采集模块和生物信号采集模块,在监测到用户生物信号异常时向本系统事先设定的联系人发出呼救请求,同时将图像采集模块采集到的图像一并发送给联系人。
为了更好的理解本方案,下面对本方案的使用过程进行详细说明:
用户在系统平台上进行用户注册登录且填入基本信息,本系统根据用户的基本信息为用户制定训练方案,这里优选三个普通阶段和一个高强度为例。下面以为肩袖损伤用户为例,且本实施例在第二阶段和第三阶段之间进行进阶判断,即通过阶段性评估结果判断用户继续第二阶段还是进阶至第三阶段,如下表所示(当然训练周期并不限于下表所示周期长度,也可以为其他周期时间,进阶判断也不限于第二阶段至第三阶段之间,对于不同的关节,周期长度可能不同),当用户在第二阶段中的阶段性评估通过时,8-16周进行第三阶段的训练,否则进行第二阶段的训练,并且8-16周无论是进行第二阶段还是第三阶段的训练,均不再宣教:
Figure BDA0002880472030000101
第一阶段主要提供宣教内容和被动关节活动度训练。暂定训练周期为的1-6周。在第一阶段训练中,每次训练前用户将在虚拟现实环境内观看一小段宣教视频,重点包括理解肩袖损伤的病理、恢复的时间框架,以及在每一阶段所需要注意的各种事项等。视频观看结束开始进行本阶段康复训练,通过虚拟现实头戴模块,在虚拟现实场景中使患者视野中出现训练动作教学及播放训练语音,训练动作可由虚拟人物实现,用户需要使用虚拟现实手柄模块完成一个个闯关式的小任务,以辅助用户正确练习动作,在投入使用时,用户可以选择性地关闭训练动作教学、语音讲解的动作引导,单留下闯关小任务功能。
第二阶段增加被动关节活动度和牵伸、开始尝试辅助主动关节活动或主动关节活动训练、继续加强患者教育以增加其对治疗的依从性,暂定训练周期为的8-12周。
该阶段中患者的力量训练应在疼痛控制良好、被动关节活动范围达到阶段性目标后才开始,可以在第一阶段结束时进行针对性的阶段性评估,确定用户的力量训练中疼痛控制良好,被动关节活动范围达到阶段性目标再开始本阶段训练。
第二阶段训练的虚拟现实场景中主要进行以下几种关键训练,如外旋(冈下肌和小圆肌)、内旋(肩胛下肌)、划船(三角肌后束和肩胛肌)和前举(三角肌前束和冈上肌)。肌力训练中需注意无痛等张训练、弹性抗阻或闭链运动。同时,由于康复过程的复杂性,在康复过程中需要不断对患者进行强化、监督其康复过程,因此第二阶段还需要进行每日宣教。
在第二阶段最后一周进行阶段性评估,判断用户可以进阶的前提是达到如下标准:无痛情况下进行全范围的被动关节活动、无代偿情况下主动抬高上臂至120°及以上。
第三阶段的康复训练从强调抗阻锻炼转变为重视肌肉生长和获得绝对的力量输出来完成基本功能康复任务,暂定训练周期为的12~20周。
对大部分用户而言,在完成了第三阶段的康复训练之后,他们关节镜下肩袖修补的康复也就完成了。根据用户注册时填写的信息,系统将决定是否为其提供第四阶段的训练。
第四阶段将为体力劳动者、业余或竞技运动员提供大强度的力量训练,以恢复其参加更高水平运动所需的最大肌力和耐力。
其他关节损伤用户的训练过程与肩袖损伤类似,不在此一一举例说明。
本领域技术人员应当知道本实施例所说的一些动作术语含义,如被动训练指用户健康肢体帮助患侧肢体活动,患侧肢体活动不主动发力;制动活动训练指肩关节制动,上肢其余关节活动训练;主动训练为主动活动上肢;抗组训练为以自身体重为重量载体的力量训练;无代偿指肩关节的主动活动不存在肩胛骨的代偿情况下的抬高角度等。故不在此一一介绍。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了主控模块1;训练内容控制模块11;评估模块12;报告生成模块13;训练模块2;头戴模块21;传感模块22;输入输出模块3;数据库4等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.接收用户包含关节损伤信息的基本信息;
S2.根据所述基本信息制定相应的训练方案;
S3.根据训练方案向用户返回基于虚拟现实的训练内容。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,其特征在于,在步骤S3中,首先向用户返回第一阶段的训练内容,在用户完成第一阶段的训练内容后返回第二阶段的训练内容,依此类推直到完成相应用户训练方案中所有阶段的训练内容。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,其特征在于,所述的基本信息还包括用户姓名、性别、年龄和日常运动量;
所述的损伤信息包括损伤部位和损伤程度;
所述的损伤部位包括肩关节、踝关节、膝关节、髋关节、腕关节、肘关节。
4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,其特征在于,根据用户的性别、年龄、损伤部位和损伤程度制定训练方案并从数据库(4)中提取各个阶段相应的训练内容。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,其特征在于,针对日常运动量为轻度、中度的用户,为用户制定普通训练方案,并在步骤S3中向用户返回普通阶段的训练内容;
针对日常动量为重度的用户,为用户制定包含普通阶段和高强度阶段的高强度训练方案,且步骤S3中,在用户完成普通阶段的训练内容后向用户返回高强度阶段的训练内容。
6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,其特征在于,针对日常运动量为轻度、中度的用户,所制定的训练方案中包括至少三个普通阶段的训练内容;
针对日常动量为重度的用户,所制定的训练方案中包括至少三个普通阶段和一个高强度阶段的训练内容。
7.根据权利要求6所述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,其特征在于,训练内容包括相应阶段训练动作的动作教学和/或语音讲解;
且将训练动作分解成基于虚拟现实的闯关小任务以引导用户进行相应的动作训练;
至少第一阶段的训练内容包括宣教内容,且所述的宣教内容包括相应部位损伤的病理、恢复的时间框架和康复训练的每一阶段所需注意事项;
所述第二阶段的训练动作包括相对于第一阶段增加了活动度和牵伸度的被动关节活动训练,以及辅助主动关节活动或主动关节活动训练;
所述第三阶段的训练动作针对肌肉生长,并在该阶段中训练用户获得绝对肌肉力量的输出。
8.根据权利要求2-7任意一项所述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练方法,其特征在于,在用户完成每个阶段的训练内容时,对用户进行阶段性评估;
且至少在完成第二阶段时通过阶段性评估判断用户继续当前阶段还是进阶至下一阶段;
在每个阶段中期对用户进行中期评估,并将评估结果记入用户档案及向用户返回的训练报告中。
9.一种基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统,其特征在于,包括主控模块(1)及连接于所述主控模块(1)的训练模块(2)、输入输出模块(3)和数据库(4),所述的输入输出模块(3)用于供用户输入基本信息和输出训练报告,所述的数据库(4)中存储有针对不同年龄、不同性别以及不同损伤部位、损伤程度、不同日常运动强度用户所需的各个阶段的训练内容,所述的训练模块(2)包括头戴模块(21)和传感模块(22),所述的主控模块(1)包括训练内容控制模块(11)、评估模块(12)、动作监测模块(14)和报告生成模块(13),
头戴模块(21),用于向用户展示虚拟现实场景;
传感模块(22),用于获取用户动作部位的位移数据,并将位移数据发送给动作监测模块(14);
动作监测模块(14),用于根据传感模块(22)的位移数据分析用户相应部位动作;
训练内容控制模块(11),用于根据用户的基本信息制定训练方案,并根据训练方案、评估结果调用数据库(4)中的训练内容并通过训练模块(2)呈现;
评估模块(12),用于请求用户做出相应的评估动作并根据用户对评估动作的完成情况及口述情况评估用户的训练效果;
报告生成模块(13),用于根据运动部位动作和评估结果生成相应的训练报告。
10.根据权利要求9所述的基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统,其特征在于,所述的评估模块(12)包括中期评估模块(12)和阶段性评估模块(12),所述的中期评估模块(12)和阶段性评估模块(12)均连接于所述的报告生成模块(13)和数据库(4)以作为用户的训练数据记入用户档案和生成训练报告;所述的阶段性评估模块(12)还连接于所述的训练内容控制模块(11)以根据阶段性评估结果确定继续当前阶段还是进阶至下一阶段。
CN202011632781.8A 2020-12-31 2020-12-31 基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法 Pending CN114694798A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011632781.8A CN114694798A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011632781.8A CN114694798A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114694798A true CN114694798A (zh) 2022-07-01

Family

ID=82135251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011632781.8A Pending CN114694798A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114694798A (zh)

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102567638A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 无锡微感科技有限公司 一种基于微型传感器的交互式上肢康复系统
US20140135873A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-15 Daegu Gyeongbuk Institute Of Science & Technology Rehabilitation training system and method
CN104706499A (zh) * 2013-12-12 2015-06-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 上肢脑神经康复训练系统及训练方法
CN107899194A (zh) * 2017-12-21 2018-04-13 广州博进信息技术有限公司 一种基于虚拟现实的腰部肌群康复训练系统
KR20180080848A (ko) * 2017-01-05 2018-07-13 (주)인터코어컨버전스 게임엔진으로 구현된 가상현실을 이용한 재활치료시스템 및 방법
CN108379817A (zh) * 2018-04-03 2018-08-10 杭州心景科技有限公司 肢体康复训练系统及方法
CN108854034A (zh) * 2018-07-10 2018-11-23 南京大学 一种基于虚拟现实和惯性动捕的脑卒中康复训练系统
CN108986884A (zh) * 2018-05-31 2018-12-11 杭州同绘科技有限公司 一种平衡康复与认知康复相融合的训练系统和方法
CN109102857A (zh) * 2018-05-31 2018-12-28 杭州同绘科技有限公司 一种智能化肢体康复训练系统和方法
CN109199417A (zh) * 2018-09-06 2019-01-15 中山大学 一种用于运动康复治疗的增强现实方法及系统
CN109243572A (zh) * 2018-11-08 2019-01-18 中科数字健康科学研究院(南京)有限公司 一种精准运动评估和康复训练系统
CN109920517A (zh) * 2019-03-27 2019-06-21 桂林市优帮妥医疗科技有限公司 一种游戏化康复系统及其工作方法
CN110179622A (zh) * 2019-04-25 2019-08-30 杭州电子科技大学 基于虚拟现实的多功能下肢康复集成系统
CN110706776A (zh) * 2019-09-20 2020-01-17 广东技术师范大学 一种基于虚拟现实技术的中风康复训练系统及其使用方法
CN110739040A (zh) * 2019-08-29 2020-01-31 北京邮电大学 一种上下肢康复评定训练系统
CN110808092A (zh) * 2019-09-17 2020-02-18 南京茂森电子技术有限公司 一种远程运动康复系统
WO2020061213A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 The Regents Of The University Of California Virtual reality training tasks used for physical therapy and physical rehabilitation
US20200121247A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Fu Jen Catholic University Human-computer interactive rehabilitation system

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102567638A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 无锡微感科技有限公司 一种基于微型传感器的交互式上肢康复系统
US20140135873A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-15 Daegu Gyeongbuk Institute Of Science & Technology Rehabilitation training system and method
CN104706499A (zh) * 2013-12-12 2015-06-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 上肢脑神经康复训练系统及训练方法
KR20180080848A (ko) * 2017-01-05 2018-07-13 (주)인터코어컨버전스 게임엔진으로 구현된 가상현실을 이용한 재활치료시스템 및 방법
CN107899194A (zh) * 2017-12-21 2018-04-13 广州博进信息技术有限公司 一种基于虚拟现实的腰部肌群康复训练系统
CN108379817A (zh) * 2018-04-03 2018-08-10 杭州心景科技有限公司 肢体康复训练系统及方法
CN109102857A (zh) * 2018-05-31 2018-12-28 杭州同绘科技有限公司 一种智能化肢体康复训练系统和方法
CN108986884A (zh) * 2018-05-31 2018-12-11 杭州同绘科技有限公司 一种平衡康复与认知康复相融合的训练系统和方法
CN108854034A (zh) * 2018-07-10 2018-11-23 南京大学 一种基于虚拟现实和惯性动捕的脑卒中康复训练系统
CN109199417A (zh) * 2018-09-06 2019-01-15 中山大学 一种用于运动康复治疗的增强现实方法及系统
WO2020061213A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 The Regents Of The University Of California Virtual reality training tasks used for physical therapy and physical rehabilitation
US20200121247A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Fu Jen Catholic University Human-computer interactive rehabilitation system
CN109243572A (zh) * 2018-11-08 2019-01-18 中科数字健康科学研究院(南京)有限公司 一种精准运动评估和康复训练系统
CN109920517A (zh) * 2019-03-27 2019-06-21 桂林市优帮妥医疗科技有限公司 一种游戏化康复系统及其工作方法
CN110179622A (zh) * 2019-04-25 2019-08-30 杭州电子科技大学 基于虚拟现实的多功能下肢康复集成系统
CN110739040A (zh) * 2019-08-29 2020-01-31 北京邮电大学 一种上下肢康复评定训练系统
CN110808092A (zh) * 2019-09-17 2020-02-18 南京茂森电子技术有限公司 一种远程运动康复系统
CN110706776A (zh) * 2019-09-20 2020-01-17 广东技术师范大学 一种基于虚拟现实技术的中风康复训练系统及其使用方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
许伟豪;胡兆勇;何汉武;王俊华;: "基于个性化治疗方案的康复训练虚拟环境设计", 中国高新技术企业, no. 08, 15 April 2017 (2017-04-15), pages 20 - 23 *
雷毅;喻洪流;王露露;王振平;: "基于虚拟现实的交互式上肢康复训练系统研究", 生物医学工程学进展, no. 01, 30 March 2015 (2015-03-30), pages 25 - 28 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110112855A1 (en) System and method for assisting in making a treatment plan
US6626800B1 (en) Method of exercise prescription and evaluation
CN110010223A (zh) 一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统
AU2015234210B2 (en) Motion capture and analysis system for assessing mammalian kinetics
Bolek A preliminary study of modification of gait in real-time using surface electromyography
CN114690890A (zh) 基于虚拟现实的肩袖损伤术后康复训练系统和方法
Melaro et al. Joint work is not shifted proximally after a long run in rearfoot strike runners
Kasman et al. Surface EMG made easy: A beginner's guide for rehabilitation clinicians
CN114694798A (zh) 基于虚拟现实的关节损伤康复训练系统和方法
KR20200119559A (ko) 상지 재활훈련 장치 및 방법
CN108852585A (zh) 一种异常姿态矫正评估训练系统
Makowski et al. Walking after incomplete spinal cord injury with an implanted neuromuscular electrical stimulation system and a hinged knee replacement: A single-subject study
CN110720909B (zh) 基于肌电生物反馈的腰腹部核心肌群整体康复训练系统及其应用
Almutairi et al. Walking with and without a robotic exoskeleton in people with incomplete spinal cord injury compared to a typical gait pattern
Nienhuis Concurrent Validation of an Artificial Intelligence-Based Motion Capture System Using A Common Functional Movement Screen Exercise
Bakke Different Strokes for Different Folks: Patient-Specific Gait Modelling and Post-Stroke Rehabilitation
Kim et al. Use case specification for upper-limb rehabilitation with FES and exoskeleton
Jyräkoski Indego Exoskeleton in Gait Rehabilitation: User experiences and effects on functioning
CN115416002A (zh) 一种多功能外骨骼系统及应用方法
Zariffa et al. Armin Curt, and Sukhvinder Kalsi-Ryan ID
Piussi Psychological outcomes during rehabilitation after ACL reconstruction-and implications for second ACL injury
CN117717314A (zh) 基于运动神经功能的前交叉韧带损伤和康复效果评估方法
Colpitts Kinematics-Based Recovery Metrics and Inertial Measurement Units to Monitor Recovery Post-Knee Arthroscopic Surgery: A Case Study
Felemban Further development and acceptability of a Sensorbased Movement Analysis Feedback Toolkit (SMAFT) for physiotherapy rehabilitation of people with knee pain
Liu et al. Rehabilitation Assistance System for Limb Motor Function Based on Deep Learning

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