CN116098613A - 一种颈椎测量和远程诊断的康复系统 - Google Patents
一种颈椎测量和远程诊断的康复系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,包括颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块、患者终端模块和用于为系统供电的电源模块;所述颈椎数据测量模块包括运动传感器单元、控制单元和传输单元;所述颈椎远程诊断模块包括数据检测单元、管理服务器单元、患者接口单元、数据库单元、诊断数据生成器单元和医务人员接口单元;所述患者终端模块包括通信单元、输入单元、存储单元、指导单元、显示单元。本发明能让医生或治疗师通过量化颈椎运动学数据、动力学数据和运动适应反馈,为患者设定合适的康复方案,并能监控患者的康复状态,使得患者能够居家测量颈椎状况和自主康复。
Description
技术领域
本发明属于数据处理系统技术领域,尤其涉及一种颈椎测量和远程诊断的康复系统。
背景技术
人体的颈椎负责连接头部以及胸椎,有负重、减震、保护和运动等功能,也是伤病多发的区域。颈椎损伤伤情严重复杂,多发伤、复合伤较多,并发症多,愈后差,稍有不慎,甚至会造成终生残废或危及生命。颈椎损伤不仅会给患者本人带来身体和心理的严重伤害,还会对整个社会造成巨大的经济负担。因此,针对颈椎损伤的预防、治疗和恢复是当今医学界的重点研究方向。
目前,医生为了解患者的颈椎功能情况,最常见的方法是对患者进行现场功能检查,并要求患者进行病情描述。但这些数据是对病情相当近似的估计,它们不提供有关空间范围的信息以及颈椎关节强度的局部变化。此外,患者的描述十分主观,不一定与真实病情相符,导致医生对病情的评估有所偏差。有研究表明,在承受范围内进行康复训练的患者通常比完全不训练的患者恢复得更可预测和更快。
在现实生活条件下测量颈椎运动一直很困难且不切实际。一般情况下,医生都会使用基于实验室标准的系统来评估颈椎运动,但这只能在临床环境下进行。这些系统被临床评价为“黄金标准”,但有几个缺点使它们不适合为了日常应用。具体来说,当前可用的运动分析系统耗时、昂贵,并且需要现有的基础设施和训练有素的人员。
发明内容
本发明所要解决的技术问题:提供一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,通过量化颈椎运动学数据、动力学数据和运动适应反馈,来评估真实条件下的颈椎运动,以实现能够居家测量颈椎状况和自主康复的目的。
本发明为解决以上技术问题而采用以下技术方案:
本发明提出一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,包括颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块、患者终端模块,以及用于为系统供电的电源模块;
所述颈椎数据测量模块,用于获取颈椎活动3D 运动学数据,并将采集到的运动数据传输到患者终端模块、远程诊断模块中;
所述颈椎远程诊断模块,用于根据接收的颈椎运动数据,分析得到患者颈椎最佳康复旋转角和训练姿势并储存,连同制定的测量周期和康复训练频率一并发送至患者终端模块;
所述患者终端模块,用于接收并存储数据,根据颈椎远程诊断模块的指令生成康复训练指导性动画和音频,并为颈椎状态计分。
进一步的,本发明所提出的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,所述颈椎数据测量模块包括运动传感器单元、控制单元和传输单元;其中
运动传感器单元,用于测量三轴垂直方向的加速度,以及对颈椎的运动方向进行测量;
控制单元,用于接收运动传感器单元测量的颈椎活动 3D 运动学数据,来识别特定运动或运动类型;
传输单元,用于将收集到的数据传递到患者终端模块、远程诊断模块。
进一步的,本发明所提出的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,所述颈椎活动3D 运动学数据,包括测量时空参数、评估关节运动学、评估跌倒的风险以及监测自发的日常身体活动的数据。
进一步的,本发明所提出的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,控制模块使用以下一项或多项方法来识别特定运动或运动类型:
(1)从测量的惯性数据估计颈椎运动学并根据估计的颈椎运动学识别运动类型;
(2)将分类规则应用于测量的惯性数据,其中分类规则已经使用人工智能分类来确定方法或统计分类方法;
(3)结合使用运动学和分类方法,通过随机森林算法、贝叶斯分类来开发二元或多类分类器,并通过执行十折交叉验证分类器的准确性,用于区分目标导向、非目标导向运动以及将动作分组。
进一步的,本发明所提出的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,所述颈椎远程诊断模块包括数据检测单元、管理服务器单元、患者接口单元、数据库单元、诊断数据生成器单元和医务人员接口单元,各单元被配置以执行以下动作:
数据检测单元,通过预设的分析算法对颈椎数据测量模块中的颈椎活动的 3D 运动学数据进行分析和检测,获得颈椎在活动期间对应的肌肉运动矢量和位移矢量;
管理服务器单元,根据数据检测单元提供的数据,通过预先设定的活动模式和颈椎对齐状态检测算法分析,检测患者的颈椎活动模式和颈椎对齐状态,得到最佳康复旋转角和训练姿势;
患者接口单元,用于将最佳康复旋转角和训练姿势传输到患者终端;
诊断数据生成器单元,用于根据数据检测单元、管理服务器单元、患者接口单元获得的数据,生成诊断数据,并保存至数据库单元;
数据库单元,用于存储各单元传输的数据信息;
医务人员接口单元,根据诊断数据生成器单元中的数据,对患者的测量周期和康复训练频率进行设定,并上传到患者终端。
进一步的,本发明所提出的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,所述患者终端模块包括通信单元、输入单元、存储单元、指导单元、显示单元,各单元被配置以执行以下动作:
通信单元,用于与颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块交换数据;
输入单元,用于根据颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块的命令驱动患者终端;
存储单元,用于存储从颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块接收到的数据;
指导单元,用于根据颈椎远程诊断模块的要求,针对康复训练生成指导性动画和音频,并为颈椎状态计分;
显示单元,用于显示颈椎患者的健康信息、指导动画、播放音频。
进一步的,本发明所提出的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,还包括重启单元,用于当一个周期的康复训练结束后,触发颈椎数据测量模块开始新一轮的颈椎活动的3D 运动学数据测量,并根据恢复状态再次设定测量周期和康复训练频率,并上传至患者终端模块。
本发明采用以上技术方案,与现有技术相比,其显著技术效果如下:
本发明通过颈椎数据测量模块获取患者颈椎数据,使用颈椎远程诊断模块定制适合患者的测量周期和康复训练频率,通过患者终端模块提醒和指导患者进行测量和训练,能有效的解决颈椎损伤患者居家康复不及时,依从度不高的问题;使用颈椎数据测量模块获取康复训练一段时间后的患者颈椎数据,能解决颈椎损伤患者居家无法及时知晓颈椎恢复情况的问题;同时还能实时测量颈椎损伤患者日常生活中的颈椎健康程度,有利于颈椎的后续康复训练,在颈椎运动领域有着具有巨大的潜力。
附图说明
图1为本发明系统的整体结构框图。
图2为本发明实施例中颈椎数据测量模块是具有底座的传感器。
图3为本发明实施例中颈椎数据测量模块是具有视觉显示器的传感器,视觉显示器提供的颈椎活动情况图表。
图4为本发明的颈椎活动模式和颈椎对齐状态示意图。
图5为本发明的最佳旋转角和最佳训练姿势示意图。
图6为本发明的颈椎活动情况打分势示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
本发明公开一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,实现患者能居家测量颈椎状况和自主康复。如图1所示,作为本发明的具体实施方式,该系统包括颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块、患者终端模块和电源模块。
其中,所述颈椎数据测量模块包括运动传感器单元、控制单元和传输单元,可获取颈椎活动的 3D 运动学数据,并将接收到的运动数据传输到患者终端模块中。患者在起床、吃饭、驾车等不同时段、不同场景下的颈椎活动最大角度、加速度数据均能收集。
颈椎数据测量模块用来检测特定运动,包括目标导向的运动,或来自次要或非目标导向的运动。日常生活活动可以被分类为预定类型的身体运动的组。特征组和训练数据可以通过随机森林算法、贝叶斯分类来开发二元或多类分类器,并通过执行十折交叉验证分类器的准确性,用于区分目标导向、非目标导向运动以及将动作分组,具体可以使用以下一项或多项方法来识别特定运动或运动类型:
(1)从测量的惯性数据估计颈椎运动学并根据估计的颈椎运动学识别运动类型;
(2)将分类规则应用于测量的惯性数据,其中分类规则已经使用人工智能分类来确定方法或统计分类方法;
(3)结合使用运动学和分类方法。
在本实施例中,组合一个或多个运动传感器单元,通过一个或多个传感器的加速度计、陀螺仪和磁力计数据,以提供空间中一个或多个颈椎肢体片段的四元数表示,然后可用于识别特定运动。从记录的惯性数据的时间段中提取一组特征:数值积分、微分、线性组合、非线性组合、时频变换等。然后,这些特征可以用作算法的输入,该算法的输出是运动类型或类别,其中基于对应于已知运动类型或类别的惯性传感器信号的数据集开发所述算法。在算法开发期间,可以使用特征提取算法、互信息过滤技术、相关过滤技术、搜索方法等属性估计器执行特征选择,从而提取一组特征。
作为颈椎数据测量模块的实施例1:在本实施例中,颈椎数据测量模块是可佩戴传感器,通过固定、附接到人的前额,或者能嵌入、固定、附接或连接到绑带。绑带可以由任何合适的柔性、弹性和刚性塑料或橡胶制成,能容纳传感器并将其定位在期望的和预定的位置。绑带的尺寸和形状可以设计成包封、包裹、固定、附接到额头。如图2所示,传感器具有头带的形状因数。
作为颈椎数据测量模块的实施例2:在本实施例中,颈椎数据测量模块是具有底座的传感器,包含一个惯性传感器或磁力计,或者其他类型传感器,能附接至人的颈椎部位或围脖,并能从底座或夹子上移除。如图2所示,底座的尺寸和形状可以设计成接合传感器,能连接到传感器、与之接合或配合以将传感器容纳在期望的和预定的位置,并能在人的额头位置连接、接合。底座能连接和集成到绑带中,具有互锁特征以将传感器定位在相对于底座的期望位置。传感器可具有突起,底座可具有对应的凹槽,当凸起与凹槽接合时,传感器可定位并“卡合”到底座内的适当位置。
作为颈椎数据测量模块的实施例3:在本实施例中,颈椎数据测量模块是具有视觉显示器的传感器,并提供振动触觉反馈。如图3所示,视觉显示器提供了颈椎活动情况图表,向用户传达患者的颈椎与正常人的颈椎的相对得分情况,并说明患者在预定时间或活动期间的表现得到的分数。颈椎活动情况图表可以在活动期间实时动态地更新在预定的时间段下活动处的变化。患者和治疗师可以将患者的颈椎与正常人的颈椎能力的目标比率设置为某个小时、一天、一周、一个月的目标,然后患者可以在视觉上连续实时地跟踪实现该目标的进度。
视觉显示器还能提供训练动作动画和实时进行的锻炼或在进行锻炼之后的反馈。训练动作动画可以提醒患者开始特定预定的锻炼或其他运动,包括但不限于颈椎前后仰或左右屈曲。传感器可以实时跟踪、监测和分析正在进行的锻炼。
视觉显示器的内容还能集成到具有低功耗蓝牙无线传输模块的市售智能手机中。
作为本发明的颈椎远程诊断模块的一个具体实施例:所述颈椎远程诊断模块包括数据检测单元、管理服务器单元、患者接口单元、数据库单元、诊断数据生成器单元和医务人员接口单元,根据患者的颈椎运动数据,分析得到最佳康复旋转角和训练姿势并储存,再制定测量周期和康复训练频率。
所述颈椎远程诊断模块被配置以执行以下动作:
步骤1、数据检测单元通过预设的分析算法对颈椎数据测量模块中的颈椎活动的3D 运动学数据进行分析和检测,包括测量时空参数、评估关节运动学、评估跌倒的风险以及监测自发的日常身体活动的数据,获得颈椎在活动期间对应的肌肉运动矢量和位移矢量。
作为本发明的一个具体实施例,数据检测单元所选择的分析算法为madgwick算法,从惯性传感器(如加速度计)捕获的倾斜角度,俯仰和滚动,可以分别用作球坐标系的α和β角,如下面的方程所示。
通过测量静态重力在倾斜加速度计(或其他类型的惯性传感器)上的投影,可以从手(或穿戴该设备的其他身体部位)的运动中捕获方向。指针长度是半径R的物理模拟,可以通过使用设备上的触发器对或其他触觉输入(如其他手部运动和设备的横向/平动)来模拟。例如,用户可以通过按增加和减少触发器来更改指针的长度,以达到3D空间中的所需点。另一种方法是使用时变指针长度。结合方向和指针长度,指针末端在惯性系中的瞬时位置可以表示为时变半径和球角的函数(欧拉角变换)。
区分惯性系和用户系很重要。将惯性系作为参考,三维虚拟环境中的所有物体都以惯性系表示。因此,惯性系是固定的。x轴指向任何方便的方向,z轴垂直向上,y轴垂直于两者。用户帧是包含指针的可移动系统。它是由围绕z轴的ψ旋转和围绕x和y的θ和Φ旋转定义的。此外,这些坐标系之间的距离定义了指针相对于惯性系的偏移量。连接这两个坐标系的矩阵是下面旋转矩阵的乘积。
步骤2、管理服务器单元根据步骤1中的数据,通过预先设定的活动模式和颈椎对齐状态检测算法分析,检测患者的颈椎活动模式和颈椎对齐状态,得到最佳康复旋转角和训练姿势。
步骤3、患者接口单元将步骤2中的最佳康复旋转角和训练姿势传输到患者终端。
步骤4、数据库单元存储步骤3中传输的数据信息。
步骤5、诊断数据生成器单元根据前面步骤中获得的数据,生成诊断数据,并保存至数据库单元。
步骤6、医务人员接口单元根据诊断数据生成器中的数据,对患者的测量周期和康复训练频率进行设定,并上传到患者终端。
医务人员接口单元中,设定测量周期和康复训练频率时,需考虑患者的个人信息,包括但不限于:身高、体重、颈椎长度、颈椎功能水平、临床运动评分和受影响的关节数。
在本实施例中,颈椎远程诊断模块中包括数据分析器,能够通过预设分析算法分析从至少一个感测单元接收的感测值,并检测对应至少一个传感器的位置的肌肉的运动矢量。
在本实施例中,颈椎远程诊断模块能对颈椎进行分析的方法包括:从颈椎数据测量模块记录的数据中计算或提取相关的颈椎运动学和/或根据记录的数据生成反馈信息向用户显示该信息,系统的用户可以包括佩戴传感器的人或被指定查看数据的其他人。
在本实施例中,颈椎远程诊断模块能针对特定患者或特定患者组进行定制,患者可以在其中执行一组特定的身体动作,同时设定一组特定的患者调整功能。医生在颈椎远程诊断模块中,输入指定的数据和范围,包括身高、体重、颈椎长度、颈椎功能水平、临床运动评分,受影响的关节数,以及每天要进行的一组家庭锻炼,颈椎数据测量模块能监测对规定锻炼的遵守情况。
作为本发明的患者终端模块的具体实施例,所述患者终端模块包括通信单元、输入单元、存储单元、指导单元、显示单元,接收并存储数据,并将康复训练生成指导性动画和音频,并为颈椎状态计分。
所述患者终端模块被配置以执行以下动作:
步骤1、通信单元与颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块交换数据。
步骤2、输入单元根据颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块的命令驱动患者终端。
步骤3、存储单元存储从颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块接收到的数据,可以与未来运动表现相关的数据相结合,以支持数据跟踪和分析。
步骤4、指导单元根据颈椎远程诊断模块的要求,针对康复训练生成指导性动画和音频,并为颈椎状态计分。
步骤5、显示单元会显示颈椎患者的健康信息、指导动画、播放音频,包括确定的肢体运动的数量和类型,或其他特征与期望的肢体运动的数量和类型,或其他特征的比较。期望的肢体运动量和类型可以基于用户运动时收集的传感器数据来确定。
患者做完一个周期内的康复训练后,开始新一轮的颈椎数据测量,与存储在数据库单元的康复训练前的颈椎运动学数据作比较,判定恢复状况,再次设定患者测量周期和康复训练频率,并上传至患者终端,以支持数据跟踪和分析。
在本实施例中,患者终端模块中,根据接收到的数据输入单元生成患者的颈椎运动数据,并调用颈椎活动对应的健康状态数据;输入单元还能接收训练时间和重复周期,具体内容为:将控制信号发送到颈椎数据测量模块,根据训练时间激活根据接收到的数据,并根据重复周期,重复激活根据接收到的数据。
以上步骤都可以由计算机程序指令来实现。此类指令可提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生机器,使得经由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建方法为了实施本系统方法指定的行为。
这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中,该存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式操作,使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括指令的制品实施流程图中指定的行为的装置。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上,以导致在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作,从而产生计算机实现的过程,使得在计算机或其他可编程数据处理设备上执行的指令可编程装置提供步骤为了实施本系统方法指定的行为。
作为本发明所提出的系统中的电源模块,可为颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块和患者终端模块供电,以实现对患者颈椎的可持续监测。
作为电源模块的一个具体实施例,其具有电池容量和低能耗组件,可以保持待命直到身体运动被传感器检测到。这种无需再充电的可持续功能期可以允许用户连续地佩戴传感器而无需再充电,以实现对患者颈椎的可持续监测。使得本系统可以在患者家中或在就诊期间充电,仅在就诊期间充电也可以帮助提高患者依从性。
以下结合一个具体应用实例来进一步介绍本发明的实施过程:
在本实施例中,一名已出院的颈椎前后路术后的患者,首先利用颈椎数据测量模块测量日常生活中的颈椎角度和加速度,此时的颈椎数据测量模块是可佩戴传感器,佩戴于人体前额。运动传感器单元包括加速度计、陀螺仪和磁力计,加速度计测量三个垂直方向的加速度;陀螺仪在颈椎的特定运动上,对颈椎的运动方向进行测量;磁力计用于辅助陀螺仪评估方向,为相对于地球磁场。随后将测到的颈椎活动3D 运动学数据,通过颈椎远程诊断模块中的数据检测单元使用madgwick算法进行分析和检测,由于患者每天都需要开车上下班,因此测量该患者开车时的颈椎活动模式和颈椎对齐状态,从图4可知,此时颈椎最大旋转角度是64°,正常人水平60°~65°,情况正常,说明该患者具备日常出行的功能水平。
根据患者的颈椎状态,分析得到对应的最佳旋转角和最佳训练姿势如图5所示,康复训练疗程包括抗阻颈前伸、屈颈伸展、颈张力拉伸的颈部训练动作。主治医师通过医务人员接口单元中的数据信息,并结合患者日常生活时间,选择中午十二点半至十三点进行颈部康复运动,以便获得颈椎的日常数据和运动过程中的最大功能程度,第一阶段的康复训练时长为一个月,每天每个动作做五组。当前的颈椎功能数据、康复训练动作和疗程、颈椎的状态评分,通过物联网传递到患者接口单元上,患者可通过对应的手机APP了解到自己的相关颈椎信息,并设置颈部康复运动训练提醒。
为患者制定的第一阶段内的颈部康复训练动作具体如表1所示:
表1 第一阶段内的颈椎康复训练动作
同时,指导单元会根据颈椎活动情况进行打分,并通过显示单元显示出来,如图6所示的颈椎活动情况图,可将现阶段患者的颈椎数据和状态与正常人的颈椎情况作对比,并显示出患者在预定时间或活动期间的表现得到的分数。设置每天上午九点和晚上九点自动为患者的颈椎数据和状态打分,可以实时的跟进患者恢复情况。
经过一个月的颈部康复运动训练,再次测量患者的颈椎数据,发现在屈颈伸展动作中,仅能维持屈曲30°,正常人水平40°,情况不佳,说明该患者仍需继续进行康复训练。主治医师根据颈椎测量设备、颈椎远程诊断系统中的数据,结合病情的具体进展调整颈部康复训练疗程。每天颈部康复训练运动的时间仍为中午十二点半至十三点,康复训练周期仍为一个月,每天每个动作做五组。
颈部康复训练动作具体如表2所示:
表2 第二阶段内的颈椎康复训练动作
当患者的颈椎功能已经基本恢复,需要后续的训练动作来加强和巩固下,则可进行巩固阶段的颈椎康复训练动作,具体如表3所示:
表3 巩固阶段内的颈椎康复训练动作
最终达到该名患者在远程环境中完成康复,形成医生自手术到康复的整套治疗的闭环。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,包括颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块、患者终端模块,以及用于为系统供电的电源模块;
所述颈椎数据测量模块,用于获取颈椎活动3D 运动学数据,并将采集到的运动数据传输到患者终端模块、远程诊断模块中;
所述颈椎远程诊断模块,用于根据接收的颈椎运动数据,分析得到患者颈椎最佳康复旋转角和训练姿势并储存,连同制定的测量周期和康复训练频率一并发送至患者终端模块;
所述患者终端模块,用于接收并存储数据,根据颈椎远程诊断模块的指令生成康复训练指导性动画和音频,并为颈椎状态计分。
2.根据权利要求1所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,所述颈椎数据测量模块包括运动传感器单元、控制单元和传输单元;其中
运动传感器单元,用于测量三轴垂直方向的加速度,以及对颈椎的运动方向进行测量;
控制单元,用于接收运动传感器单元测量的颈椎活动 3D 运动学数据,来识别特定运动或运动类型;
传输单元,用于将收集到的数据传递到患者终端模块、远程诊断模块。
3.根据权利要求1所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,所述颈椎活动 3D 运动学数据,包括测量时空参数、评估关节运动学、评估跌倒的风险以及监测自发的日常身体活动的数据。
4.根据权利要求2所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,控制模块使用以下一项或多项方法来识别特定运动或运动类型:
(1)从测量的惯性数据估计颈椎运动学并根据估计的颈椎运动学识别运动类型;
(2)将分类规则应用于测量的惯性数据,其中分类规则已经使用人工智能分类来确定方法或统计分类方法;
(3)结合使用运动学和分类方法,通过随机森林算法、贝叶斯分类来开发二元或多类分类器,并通过执行十折交叉验证分类器的准确性,用于区分目标导向、非目标导向运动以及将动作分组。
5.根据权利要求2所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,所述运动传感器单元是可佩戴传感器,通过固定、附接到人的前颈或后颈,或者能嵌入、固定、附接或连接到绑带,通过绑带包封、包裹、固定或附接到颈椎。
6.根据权利要求2所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,所述运动传感器单元是具有底座的传感器,包含一个惯性传感器或磁力计,底座的尺寸和形状能连接到传感器、与之接合或配合以将传感器容纳在期望的和预定的位置,并能在人的颈椎部位和围脖的位置连接、接合;底座能连接和集成到绑带中,具有互锁特征以将传感器定位在相对于底座的期望位置。
7.根据权利要求5或6任一所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,所述运动传感器单元是具有视觉显示器的传感器,并提供振动触觉反馈。
8.根据权利要求1所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,所述颈椎远程诊断模块包括数据检测单元、管理服务器单元、患者接口单元、数据库单元、诊断数据生成器单元和医务人员接口单元,各单元被配置以执行以下动作:
数据检测单元,通过预设的分析算法对颈椎数据测量模块中的颈椎活动的 3D 运动学数据进行分析和检测,获得颈椎在活动期间对应的肌肉运动矢量和位移矢量;
管理服务器单元,根据数据检测单元提供的数据,通过预先设定的活动模式和颈椎对齐状态检测算法分析,检测患者的颈椎活动模式和颈椎对齐状态,得到最佳康复旋转角和训练姿势;
患者接口单元,用于将最佳康复旋转角和训练姿势传输到患者终端;
诊断数据生成器单元,用于根据数据检测单元、管理服务器单元、患者接口单元获得的数据,生成诊断数据,并保存至数据库单元;
数据库单元,用于存储各单元传输的数据信息;
医务人员接口单元,根据诊断数据生成器单元中的数据,对患者的测量周期和康复训练频率进行设定,并上传到患者终端。
9.根据权利要求1所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,所述患者终端模块包括通信单元、输入单元、存储单元、指导单元、显示单元,各单元被配置以执行以下动作:
通信单元,用于与颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块交换数据;
输入单元,用于根据颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块的命令驱动患者终端;
存储单元,用于存储从颈椎数据测量模块、颈椎远程诊断模块接收到的数据;
指导单元,用于根据颈椎远程诊断模块的要求,针对康复训练生成指导性动画和音频,并为颈椎状态计分;
显示单元,用于显示颈椎患者的健康信息、指导动画、播放音频。
10.根据权利要求1所述的一种颈椎测量和远程诊断的康复系统,其特征在于,还包括重启单元,用于当一个周期的康复训练结束后,触发颈椎数据测量模块开始新一轮的颈椎活动的 3D 运动学数据测量,并根据恢复状态再次设定测量周期和康复训练频率,并上传至患者终端模块。
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Patent Citations (4)
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