專利名稱：一種家庭用手指康復系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電腦控制的幫助上肢尤其是手指恢復功能的康復訓練系統。
背景技術：
目前，上肢功能的康復多是在治療師的指導下，借助于各種器械，訓練肢體的感 覺、力量、速度和協調等，患者大多數情況下不能得到及時的反饋信息，訓練過程較漫長和 枯燥。
實用新型內容本實用新型的目的在于幫助患者及時得到訓練結果的反饋，同時使康復訓練過程 生動而有趣，本實用新型提供一種可以快速反饋訓練結果的上肢尤其是手指的康復系統， 該系統根據患者的實際情況給出康復方案，通過視聽信號對患者進行指導，并對患者的執 行結果進行實時評價。本實用新型是一個集訓練、結果反饋和評估于一體的康復訓練系統，可以給不同 的康復方案提供不同的訓練任務，同時實時給出結果反饋，評估患者的康復程度。為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案。包括計算機和與計算機相 連接的攝像頭、鍵盤、顯示屏和音箱。音箱與計算機相連，計算機通過音箱輸出患者需要按下的按鍵信息；按鍵與計算機相連，患者按下按鍵，計算機接收患者按下的按鍵信息，并判斷其按 鍵信息是否與音箱輸出的信息一致，并在顯示屏上顯示按鍵是否正確；攝像頭與計算機相連，患者按照計算機的提示完成相應動作，攝像頭采集患者的 動作信息并將其傳送給計算機。本實用新型簡單易用，患者可以在訓練師的指導下進行，也可以由患者自已完成， 在每次任務結束時能夠明確地給出一些指標用于評價本次任務的完成質量，能夠給患者以 有效的結果反饋，增強了趣味性有利于讓患者保持良好的情緒；同時還有結構簡單，對場 地、設備要求低等優點。
圖1為本實用新型的原理示意圖圖2為本實用新型的患者敲擊鍵盤示意圖圖3為本實用新型的康復模塊界面示意圖圖4為本實用新型的主程序框圖
具體實施方式
下面結合圖1 4對本實用新型作進一步說明如圖1所示，本實例包括計算機、康復模塊(包括功能評價模塊)、顯示屏、音箱、鍵盤和攝像頭。在計算機內植入有康復模塊，鍵盤用于手指訓練任務，攝像頭用于拍攝記錄患 者觸拿物體的整個動作過程，音箱和顯示屏用于給患者提供相關的提示信息。由治療師或患者本人根據運動障礙的程度在康復模塊中選擇適合的康復方案，根 據不同的方案，系統給患者提供不同的訓練任務，將患者的任務成績反饋給患者或治療師， 同時功能評價模塊利用相關成績評估患者的運動功能狀況。本系統的核心模塊是康復模塊，該軟件能對康復師或患者所選擇的方案給出相應 的訓練任務，引導患者完成整個訓練過程，并在患者完成每組任務的時候自動計算其成績 用于功能評價模塊對其完成質量進行評價，以評估患者運動功能的恢復程度。如圖2所示，患者在執行手指訓練任務的時候，左手的食指、中指無名指和小指分 別放在鍵盤的F、D、S、A四個鍵上，并按提示執行按鍵任務；相應地，右手的四個手指放在H、 J、K、L四個鍵上。康復模塊發出聲音提示，患者根據指令敲擊鍵盤。患者的左手和右手的8 個手指固定對應標準鍵盤的上述8個按鍵，患者得到的語音提示的按鍵順序會隨機發生變 化。每一組手指訓練任務包括30 (N)次‘提示-運動’的子任務，即每6秒會發出一次語音 提示，包括4個按鍵的發聲，要求患者在第4個發音結束后盡快按照發聲順序敲擊按鍵。康 復模塊也可以發出視覺信息，患者根據指令敲擊鍵盤。圖3顯示了康復模塊的界面。第4個發音結束至第一個按鍵按下的時間(ms)，稱 為擊鍵響應時間；第一個按鍵按下的時間至第四個按鍵按下的時間(ms)，稱為運動時間； 在每個子任務中，患者在規定時間內按下四個鍵稱為一次有效完成測試。界面上所顯示的 內容為患者輸入的字符，整個任務的起始時間、結束時間、有效完成測試次數、平均擊鍵響 應時間、平均運動時間和正確率，每次子任務的擊鍵響應時間和運動時間等參數。評價模塊 也可以發出輸入字符的聲音，并顯示評價參數。康復模塊還提供日常生活中手和手臂動作的視頻序列，每日提供3段復雜度遞增 的手和手臂動作的視頻，例如從使用杯子到開關水龍頭。每段視頻6分鐘，從3個不同的視 角呈現動作。每天康復治療90分鐘，持續18天。復雜度每天增加、全程增加。患者用患肢 執行觀察到的動作。系統的主程序框圖如圖4所示，主要包括以下幾個步驟第一步選擇方案，由康復師或患者自己根據運動障礙的程度進行康復方案的選 擇。第二步，在確定方案以后，模塊自動調出相應的訓練任務，并能給出必要的提示。第三步，在患者結束任務的時候系統能反饋給患者本次訓練的結果，用于評估。本實例的使用方法開機后，根據不同患者和不同障礙程度，選擇適合的康復方案 以確定訓練的任務。對于手指訓練任務，首先進行左手訓練，把左手的除了拇指之外的四個 手指放在鍵盤對應的鍵上，按流程做完一組訓練之后，系統會自動計算出本組任務的相關 參數作為成績。然后開始右手訓練，訓練方式與左手一樣。對于觸拿物體的任務，首先打開 相應的任務視頻，讓患者觀看視頻，結束之后讓其用相應的部位去完成同樣的動作。攝像頭 會記錄整個動作過程，用于評價動作完成質量。患者每次的手指任務和觸拿物體成績都會 被自動存檔，用于評價患者整個康復階段的恢復情況。
權利要求一種家庭用手指康復系統，其特征在于包括計算機、音箱、鍵盤、顯示屏和攝像頭，音箱與計算機相連，計算機通過音箱輸出患者需要按下的按鍵信息；按鍵與計算機相連，患者按下按鍵，計算機接收患者按下的按鍵信息，并判斷其按鍵信息是否與音箱輸出的信息一致，并在顯示屏上顯示按鍵是否正確；攝像頭與計算機相連，患者按照計算機的提示完成相應動作，攝像頭采集患者的動作信息并將其傳送給計算機。
專利摘要本實用新型是一種家庭用手指康復系統。該系統包括計算機和與計算機相連接的音箱、鍵盤、顯示屏和攝像頭。該系統基于計算機主機、鍵盤和攝像頭的環境，設置了包括功能評價模塊的康復模塊。康復模塊提供了視覺和聽覺指令，患者利用鍵盤完成訓練任務；攝像頭和評價模塊記錄用戶的操作信息，實時反饋給患者。該系統方便了手指功能障礙的患者在家中進行康復訓練。
文檔編號A63B23/16GK201701695SQ20102021116
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者李瑩, 楊則強, 郝冬梅, 馬順勇 申請人:北京工業大學