TWI601525B - 整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置 - Google Patents
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Description
本發明是整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置，特別是一種用以監控復健者於復健期間的復健動作正確性之遠距監控復健裝置。
超聲波(Ultrasonic)系統在使用上使用射頻發射器(RF transceiver)釋放，並用超聲波接收器(Ultrasound receivers)做為接收的動作，考慮到家庭中的外在影響因素情況，對於居家中帶有多方電器產生的輕微噪音會導致追蹤的失真性擴大，並參入多方雜訊且不易去除。
磁性(Magnetic)系統在使用上藉由接收器來捕捉低頻的磁場強度，而這磁場則由標記物所發出，在使用上需架構六到十二或是更多的接收器去做動作的追蹤。且在環境的選擇上需考慮到當地磁場的因素以及相關金屬可能導致測量方式的干擾，而這干擾極有可能出現於居家中(牆壁中帶有金屬，亦或是家庭中的相關電器會影響磁場走向)。
視覺(Vision)(光學)系統的標記會有兩種選擇，一是被動式標記(反光(Retroreflective))，一是主動式標記(發光二極體(Light-emitting diode))，且在環境的使用上極少有限制(使用空間雖較少限制但仍非正常居家可實現)，但卻在動作的行為上卻需要有所要求(面光追蹤標記)。視覺辨識(Vision-based Recognition)上是屬於視覺(Vision)(光學)系統之後對其做的延伸，考慮到單以攝影機直接擷取圖像分析做為動作分析的辨識系統，主要處理上有分為三個階段。運動分析了解人體運動時結構，利用攝像機追蹤抓取動作，之後確認人體活動序列。提取的方式先以簡單的特徵值(low-level feature)做為提取主點，主要是將人體肌肉部分分割取用判定鑑別出該肌肉與動作之結合一制性，之後
從二維的圖像動作預測推導至三維的圖像動作，並在推導出物理含量時的結合強度，建立連鎖的骨架做為基準，然後與其他推導出之特徵相結合，進而模擬出人體的運動或是活動情形，為目前運用於遠距復健上最常使用之方式，但考量到成本、空間以及病情追蹤，大量的視覺辨識數據難以做長期的追蹤，且在評定遠距復健之功效的時候，仍須醫師一對一指導患者動作，無法減少人事成本的消耗。
慣性感測器(Inertiai Sensing)在裝置上無須受到場地的限制，但因無法確認其位置，所以在計算時若因積分誤差的偏離會導致位置失真，雖在使用上簡單方便且購置便宜，但是判別不易。
能有效的判別動態分析，配合長期追蹤可以節省大量人力成本，對於醫師來講僅需程式告知該患者處於何種階段即可，由程式來幫忙做簡易之診斷，此方面可以減少醫師的人力開銷，且在計算以及可行性程度上較為簡易且方便。
並為了使病人在復健時無須增加太多負擔，一個有效的動作追蹤在一個無拘束的環境之下必須保有無源、無線、重量小、和不顯眼。構建此種追蹤系統需要發展微型機構置於病人四肢之上才可以滿足此方面的要求，並考慮到復健上的行為以及居家環境上執行的方便性。
設計一種整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置，包含使用一種踝足輔具用以固定足踝關節活動，並固定於小腿上，可裝載一慣性感測器，該慣性感測器可用以量測膝關節復健動作之數值，並可連結至載入人機介面程式之電算系統，該電算系統並有連結至遠端之接收伺服器，而該電算系統可讀取慣性感測器量測之數值，再以數學方式計算分析，包括將計算分析之數據，傳輸至遠端之接收伺服器，而遠端之接收伺服器，可以電算系統計算分析之數據，評估膝關節復健動作之狀況。
1.本發明利用微機電之慣性感測器，儀器上較虛擬實境便宜，相較於持續性被動活動儀器，更為貼近復健者平日生活狀態之活動能力，其量測評估可更具有代表性。
2.本發明利用微機電之慣性感測器，量測相關之閥值數據，並使用數學之方式計算，做復健動作特徵提取與分析，相較之前利用慣性感測器之方式，可有效觀測與判定復健動作之正確
性，並可考量復健者不同狀態，加入不同分級條件以達較佳的評估功效，另收集之數據尚可提供復健者病徵的偵測，可藉由一些定制的動作去觀測是否有潛在病因。3.本發明能使復健者在無醫師以及復健師之狀況下，在家中或其他地方進行遠距復健，而醫師或復健師能經由本發明有效遠距監控復健者之復健狀況，達到每日監控效果。
將可裝載慣性感測器之踝足輔具，固定於小腿上，並固定足踝關節活動。
以慣性感測器量測膝關節復健動作之數值，連結並將量測之數值傳輸至載入人機介面程式之電算系統。
以載入人機介面程式之電算系統，讀取慣性感測器量測之數值，以數學方式計算分析，自動評估復健動作之正確性，並傳輸至遠端之接收伺服器。
Claims (6)
- 一種整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置，包括一踝足輔具，其上搭載一慣性感測器，該慣性感測器連接至一電算系統。
- 如請求項1所述之整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置，其中該踝足輔具，係用以固定足踝關節活動，並固定於小腿上。
- 如請求項1所述之整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置，其中該電算系統，係載入人機介面程式，並可連結至遠端之接收伺服器。
- 如請求項1所述之整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置，其中該慣性感測器，可用以量測膝關節復健動作之數值。
- 如請求項1所述之整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置，其中該電算系統，可讀取慣性感測器量測之數值，再以數學參數方式計算分析。
- 如請求項1所述之整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置，其中該電算系統，另包括將計算分析之數據，傳輸至遠端之接收伺服器，而遠端之接收伺服器，可經由電算系統以數學參數方式計算分析收到之數據，並以電算系統自動評估膝關節復健動作之正確性及效能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103136192A TWI601525B (zh) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| TW103136192A TWI601525B (zh) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201615170A TW201615170A (zh) | 2016-05-01 |
| TWI601525B true TWI601525B (zh) | 2017-10-11 |
Family
ID=56508342
Family Applications (1)
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| TW103136192A TWI601525B (zh) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 整合輔具及慣性感測器之遠距復健裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI601525B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI645367B (zh) * | 2017-01-25 | 2018-12-21 | 國泰醫療財團法人國泰綜合醫院 | 復健資訊評估系統 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWM481719U (zh) * | 2013-11-12 | 2014-07-11 | Univ Chung Shan Medical | 可記錄往復運動資訊的關節運動暨復健裝置 |
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2014
- 2014-10-20 TW TW103136192A patent/TWI601525B/zh active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TWM481719U (zh) * | 2013-11-12 | 2014-07-11 | Univ Chung Shan Medical | 可記錄往復運動資訊的關節運動暨復健裝置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王振興、許煜亮，開發模組化穿戴式慣性感測系統，國立成功大學校刊(第245期)，2014年6月出刊 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201615170A (zh) | 2016-05-01 |
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