TW201606693A - 具遠距監控之物理肢體復健系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明主要係提供一種具遠距監控之物理肢體復健系統及方法，係於一醫療站主機及一復健執行主機進行，其中該復健執行主機具有一感應模組及一顯示模組，且各該醫療站主機及復健執行主機具有一個人化復健程式，其包含下列流程：(a)於該復健執行主機開啟遠端連線；(b)於該復健執行主機開啟該個人化復健程式並使其開始執行程式運作；(c)該個人化復健程式之一基本資料介面中輸入個人基本資料、體適能資料、病歷及復健運動項目；(d)於該個人化復健程式之執行設定介面輸入預設數據及資料，並讓復健人員位於各該感應模組及顯示模組前；(e)於該個人化復健程式之一遊戲進行介面中，啟動執行一三維視訊遊戲程式，依該顯示模組中顯示畫面之動作指示及要求進行肢體動作；(f)利用一運算及統計模組，於復健遊戲進行中接收到影像訊號後，同步進行運算及記錄相關預設數據資料，及復健遊戲結束後的執行預設數據統計，並將復健進行中所有數據資料及統計結果儲存；(g)將運算及統計後所儲存之相關資料及數據，回傳至該醫療站主機。藉此，利用分別設置於醫院及家中的各該醫療站主機及復健執行主機，結合遠端控制模組及個人化復健程式之技術，並於程式中建置三維視訊遊戲程式及人員辨識機制，且於程式中依患者需求作不同復健動作選項之個人化療程規劃，可使復健者於家中即可進行復健而更具便利性，提升復健療程執行的準確度，同時可進行復健動作多樣化而具極高的經濟效益者。

Description

具遠距監控之物理肢體復健系統及方法

本發明係有關於復健系統及方法，特別是指使用於肢體方面 之物理復健，配合個人化復健程式及遠距監控技術，而可在自家或其他場所進行復健，可提升患者之便利性與持續性。

醫療領域涵蓋範圍包括預防、保健、治療及矯正等，因此除了最主要的治療疾病外，亦包含治療後的復健；醫療復健主要針對因疾病或受創導致失能者安排適當之治療及矯正，使受創後患部儘可能恢復，即使無法完全恢復亦期望能使患部能利用其殘餘功能，使其發揮最大效能。

復健工作會因患者之受創部位及復健目標、動作的不同，而施以不同的療程，必要時配合藥物或物理等治療；以肢體復健而言，多因偏癱、截癱、截肢、神經肌肉功能障礙或一些肌肉骨骼之慢性疼痛、運動傷害、職業傷害者等情形，於傷部恢復其外觀後，通常再進一步以物理方式進行復健。所謂「物理治療」主要係對肢體動作問題之預防、治療及處理，其應用自然界的物理因子、人因工程、生理學等原理，以非侵入性、非藥物性治療，使患者恢復患部功能。此類物理治療常見者，包括聲療、水療、熱療、電療、光療、運動治療及徒手按摩治療等方式。

由於肢體復健會因創傷部位不同、訓練目的及動作的不同，使用一種或多種以上各式的復健設備或器材，例如手部的復健可分為手指頭、手腕、手掌、手肘、手臂及肩部等部位，其訓練目的可為關節活動、肌肉、腱類、筋膜或韌帶等訓練，復健動作可為舉手、抓取、揮手、旋轉、彎折等等，故其復健療程之規劃以及所使用的復健器材及設備或因此各有差異。

按，習知肢體復健相關之設備，如國內第099104774號發明專利所揭露之「可配合操作提供可控速動力之運動器材」，其主要提供適當 反方向或同向之可控速動力，使達到可控速之離心訓練或向心訓練之訓練。復按，亦有一種習知肢體復健相關之設備，如國內第101223473號新型專利所揭露之「具互動式上肢復健用機械手臂裝置」，則利用機械牽引，以互動方式帶動患者上肢活動而達到肢體復建。

前述習知結構均屬於「機械化」之復健器材，即指其應用器材或設備係利用機械機構提供予復健者作重覆地且單純地動作練習，故僅能作預設之部位、動作及目的之復健治療，其他動作或部位則無法使用。近年來，對於肢體復健設備或器材之技術，逐漸朝向「系統化」肢體復健及訓練的技術發展，即指復健設備結合電腦及程式系統，可適用於較多肢體部位、多項動作及目的之復健治療，可增加復健器材設備的功能性及經濟價值。

此類屬於「系統化」之肢體復健裝置及技術，如國內第101218843號新型專利所揭露之「上肢障礙復健過程之三維記錄系統」，係包含有：一L形軌道，係包含有一水平軸軌道及一縱深軸軌道，且該水平軸軌道設置有一鏡頭朝向縱深軸向的攝影機，該縱深軸軌道上設置有一鏡頭朝向水平軸向的攝影機，以該二攝影機分別拍攝包含有一上肢的一水平暨垂直軸影像及一縱深暨垂直軸影像；一主控制器，係與該L形軌道上的二攝影機電連接，且內建有一三維動作記錄程序，該三維動作記錄程序係擷取該二攝影機拍攝的水平暨垂直軸影像及縱深暨垂直軸影像，並各別於該水平暨垂直軸影像及該縱深暨垂直軸影像中對上肢的一第一位置及一第二位置分別標記二標記點，且連續截取複數水平暨垂直軸影像及縱深暨垂直軸影像，而依序記錄各標記點的座標，以獲得二組平面座標移動資料，再自該二組平面座標移動資料中取得第一及第二位置於水平、垂直及縱深三軸的立體座標移動資料，並依據該第一及第二位置的立體座標移動資料產生一三維的上肢模擬動作影像。

另有一種屬於「系統化」之肢體復健裝置及技術，如國內第102213126號新型專利所揭露之「醫療用途的體感互動訓練系統」，包其包括：一中央處理器，具有多數訊號輸入端與一個以上的訊號輸出端；一記憶單元，係與中央處理器電連接，供儲存一個以上的互動式訓練動畫，該互動式訓練動畫包括一被動物件及一移動路徑；一影像擷取模組，係與中 央處理器電連接，且擷取一訓練區域的影像訊號，該影像擷取模組並將擷取的影像訊號傳送至該中央處理器，其中該訓練區域內包括一受測物件，且該訓練區域內的該受測物件係與該被動物件相對應；該中央處理器藉由該訓練區域的影像訊號解析受測物件的位置與動作，進而判斷互動式訓練動畫的被動物件是否依據互動式訓練動畫提供的移動路徑動作；一顯示器，具有一個以上的訊號輸入端，並與中央處理器電連接，且接收中央處理器傳送的互動式訓練動畫並進行播放互動式訓練動畫。

前述屬於「系統化」之肢體復健專利技術中，第一案主要利用各該組件產生一三維的上肢模擬動作影像，以記錄上肢於三維空間中活動狀況供復健師觀察，作為治療時之輔助判斷。第二案則是藉由該影像擷取模組即時運算出該受測物件在訓練區域中的位置，以判斷受測物件是否依照訓練動畫的指示做出相對應的行為。

惟，前述二案「系統化」之肢體復健技術於進行復建療程時，必須將患者送至該系統裝置地點，加上復健訓練往往不會只作一、兩次，對於肢體已受創且行動不變的患者而言，除了得忍受復健時的疼痛，還得面臨周車勞頓的辛苦；且第二案各該被動物件及移動路徑之技術應用主要針對手部或腳部的肢體末端患部之復健，其他患部恐怕較不合適；另一方面，前述二案均未具有針對病患個人之創傷情形不同，搭配不同的動作訓練及矯正之個人化復健療程相關技術及功能；故本案發明人針對習知技術之問題，提供一種可於家中進行且具遊戲式之動畫模式執行復健訓練，並將訓練中之相關數據及統計資料回傳至醫療站，同時具有個人化復健療程與動作設計之系統及方法。

有鑑於此，本發明所揭露具遠距監控之物理肢體復健系統及方法，係於一醫療站主機及一復健執行主機進行，其中該復健執行主機具有一感應模組及一顯示模組，且各該醫療站主機及復健執行主機具有一個人化復健程式，其包含下列流程：(a)開啟遠端連線：於該復健執行主機開啟遠端連 線；(b)開啟個人化復健程式：於該復健執行主機開啟該個人化復健程式並使其開始執行程式運作；(c)設定個人資料及病歷：該個人化復健程式之一基本資料介面中輸入個人基本資料、體適能資料、病歷及復健運動項目；(d)人員就位：於該個人化復健程式之執行設定介面輸入預設數據及資料，並讓復健人員位於各該感應模組及顯示模組前；(e)開始執行復健遊戲：於該個人化復健程式之一遊戲進行介面中，啟動執行一三維視訊遊戲程式，依該顯示模組中顯示畫面之動作指示及要求進行肢體動作；(f)相關數據資料運算及儲存：利用一運算及統計模組，於復健遊戲進行中接收到影像訊號後，同步進行運算及記錄相關預設數據資料，及復健遊戲結束後的執行預設數據統計，並將復健進行中所有數據資料及統計結果儲存；(g)相關數據資料回傳至遠端該醫療站主機：將運算及統計後所儲存之相關資料及數據，回傳至該醫療站主機。藉由上述方法及系統，利用分別設置於醫院及家中的各該醫療站主機及復健執行主機，結合遠端控制模組及個人化復健程式之技術，並於程式中建置三維視訊遊戲程式及人員辨識機制，加上可於程式中依患者需求作不同復健動作選項之個人化療程規劃，可使復健者於家中即可進行復健而具便利性，提升復健療程執行的準確度，同時其可進行復健動作多樣化而具經濟效益者。

本發明之主要目的即在提供一種具遠距監控之物理肢體復健系統及方法，係於置放於醫療院所之醫療站主機，及置放於自家中之復健執行主機兩者間藉由遠端控制模組及個人化復健程式相互聯結，可讓復健者於家中進行復健，並將復健進行中的相關數據及資料回傳至醫療站主機，故可達到遠距監控之效果，且患者可在自家進行不必出門，而極具便利性。

本發明之次一目的即在提供一種具遠距監控之物理肢體復健系統及方法，其具有遊戲式且互動式之三維視訊遊戲程式，患者可於遊戲中進行復健及訓練，而極富樂趣及挑戰，可增進復健者對於療程的興趣及持續力，進而具有較佳之達成率。

本發明之再一目的即在提供一種具遠距監控之物理肢體復健系統及方 法，係具有人員辨識機制，利用基本資料介面及畫面擷取模組可確認該次復健執行之人員、動作是否正確，而具有辨視之功效，俾能提高復健療程執行的準確度。

本發明之更一目的即在提供一種具遠距監控之物理肢體復健系統及方法，其個人化復健程式具有可建置執行三維視訊遊戲程式之動作選項，故可進行復健之動作相當多樣化，提供個人化復健療程規劃功能，可因應不同患者作適當的復健計劃，為具有高經濟效益。

[本發明]

(10)‧‧‧復健執行主機

(11)‧‧‧運算模組

(12)‧‧‧顯示模組

(13)‧‧‧感應模組

(131)‧‧‧三維感應元件

(132)‧‧‧攝影元件

(133)‧‧‧追焦元件

(134)‧‧‧麥克風元件

(20)‧‧‧醫療站主機

(21)‧‧‧運算模組

(22)‧‧‧顯示模組

(23)‧‧‧資料儲存單元

(30)‧‧‧遠端控制模組

(40)‧‧‧個人化復健程式

(41)‧‧‧基本資料介面

(42)‧‧‧運算及統計模組

(43)‧‧‧遊戲進行介面

(431)‧‧‧三維虛擬動作指示窗

(432)‧‧‧復健者動作視窗

(433)‧‧‧即時資料數據視窗

(44)‧‧‧資料儲存單元

(45)‧‧‧資料回傳模組

(46)‧‧‧畫面擷取模組

(47)‧‧‧即時訊息顯示模組

(471)‧‧‧訊息框

(48)‧‧‧執行設定介面

第一圖為本發明一較佳實施例之系統示意圖一。

第二圖為本發明一較佳實施例之系統示意圖二。

第三圖為本發明一較佳實施例首次進行之流程示意圖一。

第四圖為本發明一較佳實施例之遠端控制模組介面示意圖。

第五圖為本發明一較佳實施例之基本資料介面示意圖。

第六圖為本發明一較佳實施例之畫面擷取介面示意圖。

第七圖為本發明一較佳實施例之執行設定介面示意圖。

第八圖為本發明一較佳實施例之資料儲存介面示意圖。

第九圖為本發明一較佳實施例重覆進行之流程示意圖二。

首先請參照第一圖至第二圖，本發明所提供之一種具遠距監控之物理肢體復健系統，其包含有：一復健執行主機(10)、一醫療站主機(20)，以及設於各該復健執行主機(10)與醫療站主機(20)間之一遠端控制模組(30)及一個人化復健程式(40)。

該復健執行主機(10)，其具有一運算模組(11)，及與該運算模組(11)相連結並相互訊號傳輸之一顯示模組(12)及一感應模組(13)，其中該 感應模組(13)可感測三維空間之物體，並可依其動作變化隨時且持續進行攝影，進而將影像轉換為影像訊號傳送至該運算模組(11)；該感應模組(13)為一三維感應元件(131)、一攝影元件(132)、一追焦元件(133)及一麥克風元件(134)所共同組成，該三維感應元件(131)係以三維空間技術偵側復健者肢體動作變化，該攝影元件(132)則於預設時間內進行影像拍攝，該追焦元件(133)可提供拍攝復健者肢體動作因其動態之焦點不同所需的對焦變化；該麥克風元件(134)則可有效接收音訊。

該醫療站主機(20)，係設置於醫療院所，其具有一運算模組(21)，及與該運算模組(21)相連結並相互訊號傳輸之一顯示模組(22)；一資料儲存單元(23)，可將回傳之資料、數據及訊息儲存備查。

該遠端控制模組(30)，設於各該復健執行主機(10)及醫療站主機(20)間，並透過網際網路傳輸以提供通訊協議與設定。

該個人化復健程式(40)，設於各該復健執行主機(10)及醫療站主機(20)間以提供肢體復健動作之執行、監控、運算、記錄及儲存，其具有分別設於各該復健執行主機(10)及醫療站主機(20)上之一基本資料介面(41)，其為輸入與顯示復健者之個人基本資料、體適能資料、病歷及復健運動項目等資料訊息；其中體適能資料包括巴氏量表分數BI、伯格平衡量表分數BBS及中風姿勢控制量表PASSP等資訊；於該個人化復健程式具有設於該復健執行主機(10)內之一運算及統計模組(42)、一遊戲進行介面(43)、一資料儲存單元(44)、一資料回傳模組(45)、一畫面擷取模組(46)、一即時訊息顯示模組(47)及一執行設定介面(48)；該運算及統計模組(42)則依該感應模組(13)將測試者肢體動作攝影之影像訊號加以運算、分析及統計；該遊戲進行介面(43)為結合一三維視訊遊戲程式，提供復健者模仿、教示、指示及要求該顯示模組(12)所顯示的虛擬人物姿勢，其具有一三維虛擬動作指示窗(431)為執行該三維視訊遊戲程式之視窗，以一虛擬人物進行預設復健動作，以教示復健者進行肢體動作；一復健者動作視窗(432)，為該感應模組(13)將復健者之肢體動作偵測並攝影之即時動態畫面，以顯示復健者目前之肢體動作狀況；一即時資料數據視窗(433)，將復健者之相關動作經影像轉換成訊號傳輸至該運算及統計模組(42)，經統計分析後產生預設之相關數據資料即時顯示；該資料儲存單元(44)可將遊戲進行中及結束後經運算統計所產生之 數據、資料及記錄儲存；該資料回傳模組(45)其可將該資料儲存單元(43)內之資料、數據及訊息回傳至該醫療站主機(20)；該畫面擷取模組(46)可將該顯示模組(13)目前所顯示之畫面擷取，並儲存於各該資料儲存單元(44)；該即時訊息顯示模組(47)，其接受該運算模組(11)之訊號傳輸控制，亦可在預設時間內於該遊戲進行介面(43)中出現一訊息框(471)；一執行設定介面(48)，為設定遊戲進行時動作之高度、角度、次數等訊息相關參數，與達成或未達成時則分別觸發滑鼠、鍵盤、聲音、音樂或顯示該訊息框(471)之預設動作執行。

藉由上述系統及方法，利用分別設置於醫院及家中的各該醫療站主機(20)及復健執行主機(10)，結合遠端控制模組及個人化復健程式之技術，並於程式中建置三維視訊遊戲程式及人員辨識機制，加上可於程式中依患者需求作不同復健動作選項之個人化療程規劃，可使復健者於家中即可進行復健而具便利性，提升復健療程執行的準確度，同時其可進行復健動作多樣化而具經濟效益者。

請參照第三圖，依前述各組件，本發明所提供一種具遠距監控之物理肢體復健方法，係於各該醫療站主機(20)及復健執行主機(10)間進行，其包含下列流程：

(a)開啟遠端連線：於該復健執行主機(10)開啟遠端連線，利用該遠端控制模組(30)，並輸入相關資料以與該醫療站主機(20)相互連線，此一遠端連線輸入資料包括帳號及密碼。

(b)開啟個人化復健程式：於該復健執行主機(10)開啟該個人化復健程式(40)並使其開始執行程式運作。

(c)設定個人資料及病歷：該個人化復健程式(40)之基本資料介面(41)中輸入個人基本資料、體適能資料、病歷及復健運動項目；個人基本資料包括代號、性別、年齡、自我效能評估問卷等資訊；體適能資料包括巴氏量表分數BI、伯格平衡量表分數BBS及中風姿勢控制量表PASSP等資訊；病歷資料包括診斷、主要症狀、建議運動項目及動作代碼等資訊。

(d)人員就位：於該個人化復健程式(40)之執行設定介面(48)輸入預設數據及資料，包括設定遊戲進行時動作之高度、角度、次數等訊息相關參數，與達成或未達成則分別觸發滑鼠、鍵盤、聲音、音樂或顯示該訊息框(471) 之預設動作執行；並讓復健人員位於各該感應模組(13)及顯示模組(12)前之預設位置。

(e)開始執行復健遊戲：於該個人化復健程式之一遊戲進行介面中，啟動執行一三維視訊遊戲程式，依該顯示模組(12)中顯示畫面之動作指示及要求進行肢體動作；該感應模組(13)將測試者肢體動作攝影，並將影像訊號傳輸至該復健執行主機(10)；於復健遊戲進行中經該運算及統計模組(42)進行同步運算後，相關資料及訊息即刻由該顯示模組(12)顯示，包括動作錯誤、次數、成功率、分數等訊息。

(f)相關數據資料運算及儲存：該個人化復健程式(40)其運算及統計模組(42)，於復健遊戲進行中接收到影像訊號後，同步進行運算及記錄相關預設數據資料，及復健遊戲結束後的執行預設數據統計，並將復健進行中所有數據資料及統計結果儲存於該資料儲存單元(44)；該相關數據資料，為執行該個人化程式中所產生所有運算、統計及記錄之資料，內容包括日期、時間、執行次數、成功次數、分數、圖形化統計表等資訊。

(g)相關數據資料回傳至遠端該醫療站主機：將運算及統計後所儲存之相關資料及數據藉由該資料回傳模組(45)，回傳至該醫療站主機(20)，並由該資料儲存單元(23)儲存及備查。

請參照第四圖，於流程(a)之開啟遠端連線中，利用該遠端控制模組(30)，進入一遠端連線畫面，於輸入帳號及密碼後，即能藉透過網際網路傳輸以提供通訊協議與設定，而開啟遠端連線，使各該醫療站主機(20)及復健執行主機(10)兩者可相互傳輸資料及訊息。

請參照第五圖，於流程(c)之設定個人資料及病歷中，於該顯示模組(12)(22)出現該基本資料介面(41)，於此設定輸入復健者的相關個人資料，如個人基本資料包括代號、性別、年齡、自我效能評估問卷等資訊；體適能資料包括巴氏量表分數BI、伯格平衡量表分數BBS及中風姿勢控制量表PASSP等資訊；病歷資料包括診斷、主要症狀、建議運動項目及動作代碼等資訊。其中建議運動項目之動作選項可單選或複選，復健動作除了基本的四肢動作如移動、彎折、擺動等外，亦可進行其他部位之復健動作，如原地踏步、坐姿起身、站姿平衡、蹲姿起身、站姿彎腰、跑及跳等選項，可依患者之症狀作療程規劃。另一方面，本發明流程(c)之設定個人資料及 病歷，亦可於該醫療站主機(20)內設定，其設定相關資料之方式同前述。

請參照第六圖，於流程(d)之人員就位中，於該顯示模組(12)出現該執行設定介面(48)時，可於左下角之設定欄輸入相關執行設定，包括遊戲進行時動作之高度、角度、次數等訊息相關參數，與達成或未達成則分別觸發滑鼠、鍵盤、聲音、音樂或顯示該訊息框(471)之預設動作執行。

請參照第七圖，於流程(e)之開始執行復健遊戲中，將進入該遊戲進行介面(43)，其中該三維虛擬動作指示窗(431)顯示執行中的該三維視訊遊戲程式，其畫面將有一虛擬人物及環境背景，該虛擬人物將依該基本資料介面(41)中所設定之建議動作項目，進行動作變化，復健者則跟隨該虛擬人物之動作仿傚；同時，藉由該感應模組(13)之偵測、感應及攝影，可同步將復健者目前之動作狀態顯示於該復健者動作視窗(432)；該即時資料數據視窗(433)則以文字及數據方式顯示出復健者於遊戲中動作之三維空間變化量、方向或其他相關數據。

於流程(d)及(e)之人員就位與開始執行復健遊戲中，可隨時進行拍照及錄影，利用該畫面擷取模組(46)可依所設定時間及週期擷取該顯示模組(12)目前之畫面；進一步配合該感應模組(13)則可依所設定時間及週期進行錄影。

請參照第八圖，各流程中所產生之數據、資料、照片、影片及統計分析，利用該資料儲存單元(44)將前述資料與訊息儲存於該復健執行主機(10)，可依每次復健相關資料自動建立一資料夾，將該次所有資料儲存其中。儲存後之資料可藉由該遠端控制模組(30)及網際網路，自動回傳至該醫療站主機(20)之資料儲存單元(23)。

前述本發明之操作流程屬於首次復健時之操作流程，因此必須先設定個人資料及病歷、及等相關數據。本發明之該個人化復健程式可將每次不同動作設定之復健動作，轉化為一執行檔，並於桌面上建置一捷徑，以利於下次復健操作。請參照第九圖，為第二次及其以後屬反覆復健動作之操作流程，其流程與第三圖首次操作之差異，僅在於省去流程(c)之設定個人資料及病歷，使得於第一次以後重複性動作之復建訓練時，則可免除各人資料及病歷之流程設定，直接點選置放於桌面上之執行捷徑即可執行該個人化復健程式，並進行復健遊戲。

本發明於醫療院所之該醫療站主機(20)，與自家中或任意地點之該復健執行主機(10)間，建置一套可遠距離監控之復健系統及方法，其主要利用各該遠端控制模組(30)及個人化復健程式(40)串聯各該醫療站主機(20)及復健執行主機(10)，且於復健者每次進行復健訓練後之完整記錄內容與數據資料，均可自動回傳至該醫療站主機(20)；因此復健者可於任何時間、任何地點進行復健操作，解決習知必須在約定時間親臨醫院進行的問題，患者可在自家進行不必出門而極具便利性，同時可達到遠距監控之效果。

本發明之該個人化復健程式具有可執行且可建置之三維遊戲程式之復健動作選項，可依復健者之患部位置、肌力、訓練標的及受創程度，設定不同的復健動作選項，且同一動作亦可有不同移動程度的調整，以因應不同患者的診斷情形作適當的設定及調整，因此提供了具有個人化且客製話之復健療程規劃，無需依各式復健動作而分別另購其他復健裝置或器材，而能有效降低設備成本，具有高經濟效益。

本發明之復健動作可分別寫入該個人化復健程式(40)，並建立復健動作之遊戲程式庫，提供醫療人員於該個人基本資料介面(41)中規劃復健療程時可多樣選擇之項目；另一方面，本發明具有新增復健動作功能，將新增之復健動作寫入程式中並建置於遊戲程式庫內；故本發明之該個人化程式具有復健動作之擴增建置效果，而更具多樣性及實用性。

本發明將各式各樣的復健動作，分別轉變為該三維視訊遊戲程式，其利用遊戲式且互動式之各該遊戲進行介面(43)及三維視訊遊戲程式，使復健者於進行復健操作及訓練時，可產生樂趣及挑戰的感受，以減輕復健過程中之疼痛感；故可有效提升復健者對於療程的興趣與持續性，進而具有較高之復健療程達成率。

本發明之各該遊戲進行介面(43)及三維視訊遊戲程式所建置之復建動作，配合該即時訊息顯示模組(47)，則可於復健遊戲進行中出現該訊息框(471)，該訊息框(471)可為文字或圖形，結合聲光音效之觸發，即時告知復健者目前動作之正確、錯誤或鼓勵等訊息；故本發明除提供復健者進行動作模仿外，亦同時具有教示功能，提醒復健者正確之動作，以及提升復健者鬥志之效果。

本發明之該個人化復健程式(40)係建置有人員辨識機制，其結合各該基本資料介面(41)、畫面擷取模組(46)及感應模組(13)，以進行個資設定、執行畫面擷取及復健中錄影等功能，並將相關訊息、資料、影片及照片儲存，以供醫療人員確認復健者於復健過程中之動作、人員是否正確，而具有復健人員身份之辯視效果，可防止造假或錯誤復健療程之情形發生，俾能提高復健療程執行的準確度。

綜合上述，本發明所揭露之「具遠距監控之物理肢體復健系統及方法」，係提供一種可供復健者於任何時間、任何地點不受限制進行復健治療，其利用各該遠端控制模組及個人化復健程式建置於各該醫療站主機及復健執行主機，配合具有三維感測追焦之該感應模組，並使該個人化程式中以遊戲且互動方式執行復健動作之教示及模仿、人員辨識機制的建立、及個人化復健動作之設定、調整及選擇，使整體技術具有遠距監控功效，且達到使用便利性、降低設備成本、提升復健樂趣及持續性、提高復健療程執行準確度、具教示功能及個人化復健動作擴增建置效果，而獲致一實用性高又多樣性之物理復健系統，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

(10)‧‧‧復健執行主機

(11)‧‧‧運算模組

(12)‧‧‧顯示模組

(13)‧‧‧感應模組

(131)‧‧‧三維感應元件

(132)‧‧‧攝影元件

(133)‧‧‧追焦元件

(134)‧‧‧麥克風元件

(20)‧‧‧醫療站主機

(21)‧‧‧運算模組

(22)‧‧‧顯示模組

(23)‧‧‧資料儲存單元

(30)‧‧‧遠端控制模組

(40)‧‧‧個人化復健程式

(41)‧‧‧基本資料介面

(42)‧‧‧運算及統計模組

(43)‧‧‧遊戲進行介面

(44)‧‧‧資料儲存單元

(45)‧‧‧資料回傳模組

(46)‧‧‧畫面擷取模組

(47)‧‧‧即時訊息顯示模組

(48)‧‧‧執行設定介面

Claims (10)

1. 一種具遠距監控之物理肢體復健方法，係於一醫療站主機及一復健執行主機進行，其中該復健執行主機具有一感應模組及一顯示模組，且各該醫療站主機及復健執行主機具有一個人化復健程式，其包含下列流程：(a)開啟遠端連線：於該復健執行主機開啟遠端連線，並輸入相關資料以與該醫療站主機相互連線；(b)開啟個人化復健程式：於該復健執行主機開啟該個人化復健程式並使其開始執行程式運作；(c)設定個人資料及病歷：該個人化復健程式之一基本資料介面中輸入個人基本資料、體適能資料、病歷及復健運動項目；(d)人員就位：於該個人化復健程式之執行設定介面輸入預設數據及資料，並讓復健人員位於各該感應模組及顯示模組前之預設位置；(e)開始執行復健遊戲：於該個人化復健程式之一遊戲進行介面中，啟動執行一三維視訊遊戲程式，依該顯示模組中顯示畫面之動作指示及要求進行肢體動作，該感應模組將測試者肢體動作攝影，並將影像訊號傳輸至該復健執行主機；(f)相關數據資料運算及儲存：該個人化復健程式具有一運算及統計模組，於復健遊戲進行中接收到影像訊號後，同步進行運算及記錄相關預設數據資料，及復健遊戲結束後的執行預設數據統計，並將復健進行中所有數據資料及統計結果儲存；(g)相關數據資料回傳至遠端該醫療站主機：將運算及統計後所儲存之相關資料及數據，回傳至該醫療站主機。
2. 一種具遠距監控之物理肢體復健系統，其包含有：一復健執行主機，其具有一運算模組，及與該運算模組相連結並相互訊號傳輸之一顯示模組及一感應模組，其中該感應模組可感測三維空間之物體，並可依其動作變化隨時且持續進行攝影，進而將影像轉換為影像訊號傳送至該運算模組；一醫療站主機，係設置於醫療院所，其具有一運算模組，及與該運算模組相連結並相互訊號傳輸之一顯示模組；一遠端控制模組，設於各該復健執行主機及醫療站主機間，並透過網 際網路傳輸以提供通訊協議與設定；一個人化復健程式，設於各該復健執行主機及醫療站主機間以提供肢體復健動作之執行、監控、運算、記錄及儲存，其具有分別設於各該復健執行主機及醫療站主機上之一基本資料介面，其為輸入與顯示復健者之個人基本資料、體適能資料、病歷及復健運動項目等資料訊息，與設於該復健執行主機內之一遊戲進行介面、一運算及統計模組、一資料儲存單元及一資料回傳模組，該遊戲進行介面為結合一三維視訊遊戲程式，提供復健者模仿、指示及要求該顯示模組所顯示的虛擬人物姿勢，該運算及統計模組則依該感應模組將測試者肢體動作攝影之影像訊號加以運算、分析及統計，該資料儲存單元可將遊戲進行中及結束後經運算統計所產生之相關數據、資料及記錄儲存，該資料回傳模組其可將該資料儲存單元內之資料、數據及訊息回傳至該醫療站主機。
3. 依據申請專利範圍第1或2項所述具遠距監控之物理肢體復健系統，其中該感應模組為一三維感應元件、一攝影元件、一追焦元件及一麥克風元件所共同組成，該三維感應元件係以三維空間技術偵側復健者肢體動作變化，該攝影元件則於預設時間內進行影像拍攝，該追焦元件可提供拍攝復健者肢體動作因其動態之焦點不同所需的對焦變化；該麥克風元件則可有效接收音訊。
4. 依據申請專利範圍第2項所述具遠距監控之物理肢體復健系統，其中該個人化復健程式進一步具有一資料儲存單元，設於該醫療站主機內，可將回傳之資料、數據及訊息儲存；一畫面擷取模組，設於該復健執行主機內，係可將該顯示模組目前所顯示之畫面擷取，並儲存於各該資料儲存單元；一即時訊息顯示模組，設於該復健執行主機內，接受該運算模組之訊號傳輸控制，可在預設時間內於該遊戲進行介面中出現一訊息框；一執行設定介面，設於該復健執行主機內，為設定遊戲進行時動作之高度、角度、次數等訊息相關參數，與達成與未達成時則分別觸發滑鼠、鍵盤、聲音、音樂及顯示該訊息框之預設動作執行。
5. 依據申請專利範圍第1或2項所述具遠距監控之物理肢體復健系統，其中該遊戲進行介面具有一三維虛擬動作指示窗，為執行該三維視訊遊戲程式之視窗，顯示一虛擬人物進行預設復健動作，以教示復健者進行 肢體動作；一復健者動作視窗，為該感應模組將復健者之肢體動作偵測並攝影之即時動態畫面，以顯示復健者目前之肢體動作狀況；一即時資料數據視窗，將復健者之相關動作經影像轉換成訊號傳輸至該運算及統計模組，經統計分析後產生預設之相關數據資料即時顯示。
6. 依據申請專利範圍第1或2項所述具遠距監控之物理肢體復健系統，其中該體適能資料包括巴氏量表分數BI、伯格平衡量表分數BBS及中風姿勢控制量表PASSP等資訊。
7. 依據申請專利範圍第1或2項所述具遠距監控之物理肢體復健方法，其個人基本資料包括代號、性別、年齡、自我效能評估問卷等資訊。
8. 依據申請專利範圍第1或2項所述具遠距監控之物理肢體復健方法，其病歷資料包括診斷、主要症狀、建議運動項目及動作代碼等資訊。
9. 依據申請專利範圍第1或2項所述具遠距監控之物理肢體復健方法，其相關數據資料，為執行該個人化程式中所產生所有運算、統計及記錄之資料，內容包括日期、時間、執行次數、成功次數、分數、圖形化統計表等資訊。
10. 依據申請專利範圍第1或2項所述具遠距監控之物理肢體復健方法，其於復健遊戲進行中經該運算及統計模組進行同步運算後，相關資料及訊息即刻顯示於由該遊戲進行介面，包括動作錯誤、次數、成功率、分數等訊息。