TW201507710A - 一種感覺康復訓練系統及其實現方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了一種感覺康復訓練系統及其實現方法，解決現有的感覺康復訓練設備體積大、訓練效果不佳、且成本高的問題。該康復訓練系統，包括中央處理器，以及分別與該中央處理器連接的感覺訓練裝置、壓力覺訓練裝置和回饋器；所述感覺訓練裝置和壓力覺訓練裝置連接。本發明設計合理，集成度高，訓練方式新穎，訓練面廣，操作便捷，訓練效果顯著，因此其適於推廣應用。

Description

一種感覺康復訓練系統及其實現方法
本發明涉及一種訓練系統，具體地說，是涉及一種感覺康復訓練系統及其實現方法。
感覺康復訓練對於身體部分失去感覺或是全部失去感覺的患者來說是必不可少的感覺恢復程序。利用康復訓練設備對患者某些失去感覺的部分進行系統性的訓練，從而使患者的感覺逐步恢復是目前較為常用的康復方式。然而，現有的感覺康復訓練設備往往體積較大，對於患者身上的一些局部部位（例如手腕、腿部、背部、腰部）並不能進行全面的感覺訓練恢復，這也導致了患者訓練的效果無法達到最佳，感覺恢復遲緩。並且設備體積大、結構複雜、操作繁雜也會相應地增加康復的成本，因此，設計一種體積小、設備成本低、並且訓練效果好的感覺康復訓練設備，便成為當前運動康復領域的專家急需解決的問題之一。
本發明的目的在於提供一種感覺康復訓練系統及其實現方法，主要解決現有的感覺康復訓練設備體積大、訓練效果不佳、且成本高的問題。
為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下：
一種感覺康復訓練系統，包括中央處理器，以及分別與該中央處理器連接的感覺訓練裝置、壓力覺訓練裝置和回饋器；所述感覺訓練裝置和壓力覺訓練裝置連接。
作為優選，所述回饋器通過有線或無線的方式與中央處理器連接。
具體地說，所述壓力覺訓練裝置包括壓力綁帶，設置在該壓力綁帶內且與中央處理器連接的壓力感測器，以及連接在該中央處理器和壓力綁帶之間的微型充氣泵，所述感覺訓練裝置內置於壓力綁帶中。
進一步地，所述感覺訓練裝置包括設置在所述壓力綁帶內並固定有電極、溫度感測器和震動電機的護墊，以及固定在該電極上的冷熱換能裝置；所述電極、震動電機、冷熱換能裝置和溫度感測器均與中央處理器連接。
再進一步地，所述震動電機為平板電機、微型直流電機或微型步進電機。
具體地說，所述冷熱換能裝置包括與中央處理器連接的載體，以及安裝在該載體中的電熱絲和/或半導體製冷片。
作為優選，所述電極為十六個，並且其在護墊上呈矩形陣列佈置。
在上述硬體基礎上，本發明還提供該感覺康復訓練系統的實現方法，如下列兩種：
一、至少包括以下兩種模式之一：
觸覺訓練模式
（1）將壓力綁帶固定于患者需要進行康復訓練的部位；
（2）中央處理器按照訓練方案控制電極發光並產生不同的形狀刺激；
（3）患者利用回饋器將當前自己實際感受到的形狀刺激情況回饋到中央處理器中；
（4）中央處理器將結果顯示給醫生，由醫生根據患者回饋的情況與實際施加的形狀刺激進行對比，然後對訓練方案進行修正，再將修正後的訓練方案發送給中央處理器；
（5）迴圈步驟（2）～（4），直到患者完全康復；
溫度感覺訓練模式
（1）將壓力綁帶固定到患者需要進行康復訓練的部位；
（2）中央處理器按照訓練方案控制冷熱換能裝置產生不同程度的冷、熱刺激，並通過電極傳遞到患者皮膚上；
（3）溫度感測器即時採集患者皮膚表面的溫度，並將該溫度值回饋到中央處理器中；
（4）中央處理器判斷實際施加的溫度是否與訓練方案中設定的溫度相符，若不相符，則控制冷熱換能裝置對患者皮膚重新施加冷、熱刺激，直到相符為止；
（5）當實際施加的溫度與訓練方案中設定的溫度相符時，患者向醫生回饋自己感受到的溫度，醫生根據患者的回饋情況與實際施加的冷、熱刺激程度進行對比，然後對訓練方案進行修正，再將修正後的訓練方案傳輸給中央處理器；
（6）迴圈步驟（2）～（5），直到患者完全康復。
二、至少包括以下兩種模式之一：
震動感覺訓練模式
（1）將壓力綁帶固定到患者需要康復訓練的部位；
（2）中央處理器按照訓練方案控制震動電機產生不同強度的震動刺激，並通過壓力綁帶傳遞到患者皮膚上；
（3）患者利用回饋器將當前實際感受到的震動刺激情況回饋到中央處理器中；
（4）中央處理器將結果顯示給醫生，由醫生根據患者回饋的情況與實際施加的震動刺激強度進行對比，然後對訓練方案進行修正，再將修正後的訓練方案傳輸給中央處理器；
（5）迴圈步驟（2）～（4），直到患者完全康復；
壓力感覺訓練模式
（1）將壓力綁帶固定到患者需要進行康復訓練的部位；
（2）中央處理器按照訓練方案通過微型充氣泵調節壓力綁帶內的氣壓大小，之後壓力感測器採集患者皮膚表面與壓力綁帶之間的壓力，並將該壓力值回饋到中央處理器中；
（3）中央處理器判斷實際施加的壓力是否與訓練方案中設定的壓力大小相符，若不相符，則由中央處理器控制微型充氣泵重新調節壓力綁帶內的氣壓大小，直到相符為止；
（4）當實際施加的壓力與訓練方案中設定的壓力大小相符時，患者向醫生回饋自己實際感受到的壓力，醫生根據患者的回饋情況與實際施加的壓力大小進行對比，然後對訓練方案進行修正，再將修正後的訓練方案傳輸給中央處理器；
（5）迴圈步驟（2）、（3）、（4），直到患者完全康復。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
（1）本發明結構簡單，成本低廉，且操作便捷。
（2）本發明通過中央處理器發出指令、感覺訓練裝置和壓力覺訓練裝置訓練患者以及回饋器回饋的方式，實現了患者局部感覺訓練恢復的目的，由於感覺訓練裝置中的電極是按照矩形陣列的方式進行佈置的，因此通過全部電極或部分電極的發光可以給予患者皮膚不同的形狀刺激，並且根據患者的回饋，醫生可以即時對訓練方案作出調整，進而能夠讓患者得到更好的觸覺感知訓練。
（3）本發明感覺訓練裝置中的電極通過冷熱換能裝置傳遞的溫度高低，可以對患者需要訓練的部位產生冷、熱不同的刺激，並且根據患者的回饋，醫生可以即時地對訓練方案作出調整，進而能夠讓患者得到更好的溫度感知訓練。同時，溫度感測器能夠將實際施加到患者皮膚的溫度檢測出來，並回傳給中央處理器，與訓練方案進行對比，從而有效減小了訓練方案在實施過程中的誤差，提高了訓練方案實施的準確性，進而為本發明的實施提供了有力保障。
（4）本發明通過中央處理器控制震動電機震動幅度的大小可以給予患者需要訓練的部位不同強度的震動刺激，並且根據患者的回饋，醫生可以即時對訓練方案作出調整，進而能夠讓患者得到更好的震動感知訓練。
（5）本發明壓力覺訓練裝置中的微型充氣泵在中央處理器的控制下，可以向壓力綁帶充氣，使其膨脹並緊貼患者需要訓練的部位，然後根據患者的回饋，讓醫生能很好地判斷患者的壓力感知情況，進而可以令患者接受到更好的壓力感知訓練。在此期間，壓力感測器能夠將實際施加的壓力回饋給中央處理器，從而保證實際施加的壓力完全按照訓練方案來進行，大大降低了訓練方案在實施過程中的誤差，提高了準確性。
（6）本發明的四種感覺訓練模式均通過中央處理器控制微型充氣泵充氣使壓力綁帶膨脹，從而固定到患者需要訓練的部位上，其不僅操作簡便，而且固定性強，使用靈活性很高。
（7）本發明的四種感覺訓練模式相互獨立，互不干涉，患者可以根據需要選擇其中的一種模式進行訓練，從而全面恢復患者局部部位的感覺，本發明突破現有技術的限制，巧妙地將四種感覺訓練模式集為一體，並且體積小巧、維護方便、成本不高，因此，本發明具有訓練方式新穎、針對性強、訓練面廣、訓練效果顯著、成本低的特點，其與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步。
（8）本發明性價比高，針對性極強，而且易於批量生產製造，故其具有很高的實用價值和推廣價值。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，本發明的實施方式包括但不限於下列實施例。
實施例
如圖1、2所示，本發明包括中央處理器1、感覺訓練裝置、壓力覺訓練裝置以及回饋器10。感覺訓練裝置、壓力覺訓練裝置和回饋器10均與中央處理器1連接，其中，中央處理器1與現有的控制器相同，用於控制其他零部件工作，感覺訓練裝置和壓力覺訓練裝置用於訓練並恢復患者局部部位（例如手腕、手臂、腿部、背部）的感覺，回饋器10則用於患者在接受訓練的過程中對訓練的情況進行回饋，其通過有線或無線的方式與中央處理器1連接。
具體地說，所述壓力覺訓練裝置包括壓力綁帶2，設置在該壓力綁帶2內且與中央處理器1連接的壓力感測器8，以及連接在該中央處理器1和壓力綁帶2之間的微型充氣泵9。而所述感覺訓練裝置則包括設置在壓力綁帶2內並固定有電極4、溫度感測器7和震動電機5的護墊3，以及固定在該電極4上的冷熱換能裝置6；所述電極4、震動電機5、冷熱換能裝置6和溫度感測器7均與中央處理器1連接。電極4、震動電機5、冷熱換能裝置6、溫度感測器7、壓力感測器8和微型充氣泵9均由中央處理器1控制其工作，作為優選，本實施例中，電極4的數量設為十六個，並依照矩形陣列的結構方式設置在護墊3上，並且進一步地，電極4由導電矽膠或金屬製成。
所述冷熱換能裝置6可以產生不同的冷熱刺激，其由與中央處理器1連接的載體，以及安裝在該載體中的電熱絲和/或半導體製冷片構成，電熱絲或半導體製冷片以可拆卸的方式安裝在載體中，患者可以根據需要或是在載體中安裝電熱絲，使用時只產生熱刺激，或是安裝半導體製冷片，使用時只產生冷刺激，或是電熱絲和半導體製冷片都安裝，這樣使用時便可產生冷熱不同的刺激；另外，電熱絲和/或半導體製冷片也可以是出廠時就已經固定安裝在載體中。作為優選，本實施例中的冷熱換能裝置6安裝的是電熱絲和半導體製冷片，且二者均是以可拆卸的方式安裝在載體中。
此外，溫度感測器7的數量設為九個，可以很精確地採集皮膚表面的溫度，而震動電機5和壓力感測器8的數量則分別為三個和四個。
在上述硬體基礎上，本發明的工作模式分為觸覺訓練模式、溫度感覺訓練模式、震動感覺訓練模式和壓力感覺訓練模式四種，專門針對患者的觸覺、溫度覺、震動覺和壓力覺進行康復訓練，其具體的實現過程分別如下所述：
（1）觸覺訓練模式
使用時，中央處理器1控制微型充氣泵9向壓力綁帶2內充氣，使其膨脹並緊貼患者需要訓練的部位，護墊3由軟性材料製成，可以彎折，因此，其能夠使電極4緊貼患者皮膚，然後醫生通過中央處理器1控制電極4，使全部或部分電極4發光，從而對患者產生不同的形狀刺激。例如全部發光時是方形刺激，而部分發光時，根據電極的位置不同，可以是“一”字形、三角形或“L”形刺激等等。回饋器10與一般的遙控器相同，由遙控板和設置在遙控板上的按鍵組成，按鍵設有多個，每個按鍵分別對應一個形狀，患者在受到刺激時，通過自我感知，來判斷受到刺激的形狀，並根據這種感知來按下回饋器10上的對應按鍵，將真實的感知情況回饋到中央處理器1中。本實施例中回饋器10通過無線通訊技術與中央處理器1進行資訊傳輸，當然，也可以採用紅外技術。
中央處理器1接收到來自回饋器的信號後，先進行常規的信號處理，然後將結果顯示在醫生面前。醫生根據患者所回傳的刺激形狀與當前實際施加的刺激形狀進行對比，判斷患者的感覺能力是否康復。如果患者回傳的刺激形狀與當前實際施加的刺激形狀完全一致，則表示患者的感覺能力已經完全康復，訓練終止；反之，如不一致，則表示患者的感覺能力尚未康復，醫生將根據當前狀況對訓練方案進行修正，然後再對患者進行康復訓練，如此反復，直到患者的感覺能力完全康復。
（2）溫度感覺訓練模式
使用時，中央處理器1控制微型充氣泵9向壓力綁帶2內充氣，使電極4和溫度感測器7緊貼患者需要訓練的部位，然後醫生通過中央處理器1控制冷熱換能裝置6開始工作，冷熱換能裝置6產生不同的冷、熱刺激，然後通過電極4傳遞到患者需要訓練的部位上，在此過程中，溫度感測器7即時採集患者皮膚表面的溫度，並將該溫度值回饋到中央處理器1中，由中央處理器1對其進行資料處理後，與訓練方案中設定的溫度進行對比，直到實際施加的溫度與訓練方案中設定的溫度相符時，停止冷、熱刺激，同時由患者向醫生回饋自己實際感受的溫度情況。醫生根據患者的回饋情況與當前冷熱換能裝置6實際施加的冷熱刺激資料進行對比，並判斷患者自身的溫度感知能力。與觸覺訓練模式類似，如果對比結果表明，患者的溫度感覺能力已經康復，則訓練終止，反之，醫生則對訓練計畫進行修正，然後再進行康復訓練，如此反復，直到患者的溫度感覺能力完全康復。
（3）震動感覺訓練模式
使用時，中央處理器1控制微型充氣泵9向壓力綁帶2內充氣，使其緊貼患者需要訓練的部位，然後醫生通過中央處理器1控制震動電機5開啟，震動電機5震動。在此過程中，根據實際需要，中央處理器1可以控制震動電機5改變震幅大小，以產生不同強度的震動刺激。所述回饋器10中不僅設置了對應上述觸覺訓練模式的按鍵，而且還設置了對應震動感覺訓練模式的按鍵，其分為“高”、“中”、“低”、“無”四檔，以對應不同強度的震動刺激。患者在感受到震動刺激時，根據自己的真實感受，來按下回饋器10上的對應按鍵，將自己的震動感知情況回饋到中央處理器1中，中央處理器1接收到回饋信號後，進行常規的資料處理，再顯示給醫生，醫生將患者回饋的震動刺激強度與當前實際施加的震動刺激強度進行對比，判斷患者的震動感知能力是否康復。如果已經康復，則停止訓練，反之，醫生將對訓練計畫進行修正，再進行康復訓練，如此反復，直到患者完全康復。
（4）壓力感覺訓練模式
使用時，中央處理器1控制微型充氣泵9向壓力綁帶2內充氣，使其膨脹並緊貼患者需要訓練的部位，此時壓力感測器7也緊貼患者皮膚。壓力綁帶2的氣壓可大可小，通過控制微型充氣泵的充氣量來進行調節。此時，壓力感測器8即時採集患者皮膚表面與壓力綁帶2之間的壓力，並將該壓力值傳輸給中央處理器1，由中央處理器1進行資料處理後與訓練方案中設定的壓力大小進行對比，直到實際施加的壓力與訓練方案設定的壓力相符時，停止充氣。此時，由患者向醫生回饋自己實際感受到的壓力情況。醫生根據患者的回饋情況與壓力綁帶2實際施加的壓力進行對比，判斷患者的壓力感知情況，最後再進一步做出更具針對性的壓力感覺訓練方案，重新進行康復訓練，直到患者的壓力覺完全康復。
值得說明的是，本發明中的所謂回饋器，形式多種多樣，可以是具有固定形狀與結構的產品，也可以使一種虛擬的信號傳遞方式，比如患者將自己的感覺情況直接口述給醫生，或者患者將自己的感受情況口述成錄音，然後將錄音遠端傳輸給醫生，等等。在本發明中的觸覺和震動感覺訓練模式中，優先考慮具有固定結構的產品來作為回饋器，比如電腦，患者可以將自己的感受情況通過電腦利用互聯網向醫生回饋，或者使用電話，利用移動網路向醫生回饋自己的實際感受情況。而在溫度感覺訓練模式和壓力感覺訓練模式中，則優先考慮虛擬的信號傳遞方式來進行患者感受的回饋，比如直接向醫生口述自己的感受情況。當然，本發明並不對回饋方式進行限定，而回饋方式也並不對康復訓練的結果產生重大影響，因此，採用任何回饋方式向醫生回饋患者的感受情況，均屬於本發明的保護範圍之內。
按照上述實施例，便可很好地實現本發明。值得說明的是，基於上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本發明上做出一些無實質性的改動或潤色，所採用的技術方案的實質仍然與本發明一致的，也應當在本發明的保護範圍內。
1‧‧‧中央處理器
2‧‧‧壓力綁帶
3‧‧‧護墊
4‧‧‧電極
5‧‧‧震動電機
6‧‧‧冷熱換能裝置
7‧‧‧溫度感測器
8‧‧‧壓力感測器
9‧‧‧微型充氣泵
10‧‧‧回饋器
圖1為本發明的主視圖。 圖2為本發明的仰視圖。
1‧‧‧中央處理器
2‧‧‧壓力綁帶
3‧‧‧護墊
4‧‧‧電極
5‧‧‧震動電機
6‧‧‧冷熱換能裝置
7‧‧‧溫度感測器
8‧‧‧壓力感測器
9‧‧‧微型充氣泵
10‧‧‧回饋器

Claims (7)

  1. 一種感覺康復訓練系統，其特徵在於，包括中央處理器，以及分別與該中央處理器連接的感覺訓練裝置、壓力覺訓練裝置和回饋器；其中，所述壓力覺訓練裝置包括壓力綁帶，設置在該壓力綁帶內且與所述中央處理器電連接的壓力感測器，以及與所述中央處理器電連接並連通所述壓力綁帶的微型充氣泵；所述感覺訓練裝置內置於所述壓力綁帶中，並與所述中央處理器電連接；所述感覺訓練裝置包括設置在所述壓力綁帶內並固定有電極、溫度感測器和震動電機的護墊，以及固定在該電極上的冷熱換能裝置；所述電極、震動電機、冷熱換能裝置和溫度感測器均與所述中央處理器電連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之一種感覺康復訓練系統，其中，所述冷熱換能裝置包括與中央處理器連接的載體，以及安裝在該載體中的電熱絲和/或半導體製冷片。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之一種感覺康復訓練系統，其中，所述電極為十六個，並且在所述護墊上呈矩陣分佈。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之一種感覺康復訓練系統，其中，所述震動電機為平板電機、微型直流電機或微型步進電機。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之一種感覺康復訓練系統，其中，所述回饋器通過有線或無線的方式與中央處理器連接。
  6. 一種感覺康復訓練系統的實現方法，其中，至少包括以下兩種模式之一：觸覺訓練模式：（1）將壓力綁帶固定于患者需要進行康復訓練的部位；（2）中央處理器按照訓練方案控制電極發光並產生不同的形狀刺激；（3）患者利用回饋器將當前自己實際感受到的形狀刺激情況回饋到中央處理器中；（4）中央處理器將結果顯示給醫生，由醫生根據患者回饋的情況與實際施加的形狀刺激進行對比，然後對訓練方案進行修正，再將修正後的訓練方案發送給中央處理器；（5）迴圈步驟（2）～（4），直到患者完全康復；溫度感覺訓練模式：（1）將壓力綁帶固定到患者需要進行康復訓練的部位；（2）中央處理器按照訓練方案控制冷熱換能裝置產生不同程度的冷、熱刺激，並通過電極傳遞到患者皮膚上；（3）溫度感測器即時採集患者皮膚表面的溫度，並將該溫度值回饋到中央處理器中；（4）中央處理器判斷實際施加的溫度是否與訓練方案中設定的溫度相符，若不相符，則控制冷熱換能裝置對患者皮膚重新施加冷、熱刺激，直到相符為止；（5）當實際施加的溫度與訓練方案中設定的溫度相符時，患者向醫生回饋自己感受到的溫度，醫生根據患者的回饋情況與實際施加的冷、熱刺激程度進行對比，然後對訓練方案進行修正，再將修正後的訓練方案傳輸給中央處理器；（6）迴圈步驟（2）～（5），直到患者完全康復。
  7. 一種感覺康復訓練系統的實現方法，其中，至少包括以下兩種模式之一：震動感覺訓練模式：（1）將壓力綁帶固定到患者需要康復訓練的部位；（2）中央處理器按照訓練方案控制震動電機產生不同強度的震動刺激，並通過壓力綁帶傳遞到患者皮膚上；（3）患者利用回饋器將當前實際感受到的震動刺激情況回饋到中央處理器中；（4）中央處理器將結果顯示給醫生，由醫生根據患者回饋的情況與實際施加的震動刺激強度進行對比，然後對訓練方案進行修正，再將修正後的訓練方案傳輸給中央處理器；（5）迴圈步驟（2）～（4），直到患者完全康復；壓力感覺訓練模式：（1）將壓力綁帶固定到患者需要進行康復訓練的部位；（2）中央處理器按照訓練方案通過微型充氣泵調節壓力綁帶內的氣壓大小，之後壓力感測器採集患者皮膚表面與壓力綁帶之間的壓力，並將該壓力值回饋到中央處理器中；（3）中央處理器判斷實際施加的壓力是否與訓練方案中設定的壓力大小相符，若不相符，則由中央處理器控制微型充氣泵重新調節壓力綁帶內的氣壓大小，直到相符為止；（4）當實際施加的壓力與訓練方案中設定的壓力大小相符時，患者向醫生回饋自己實際感受到的壓力，醫生根據患者的回饋情況與實際施加的壓力大小進行對比，然後對訓練方案進行修正，再將修正後的訓練方案傳輸給中央處理器；（5）迴圈步驟（2）、（3）、（4），直到患者完全康復。
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