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基于功能性電刺激的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練方法及裝置

文檔序號(hào):39728775發(fā)布日期:2024-10-22 13:32閱讀:55來源:國知局
基于功能性電刺激的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練方法及裝置

本發(fā)明屬于康復(fù)訓(xùn)練,具體涉及基于功能性電刺激的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練方法及裝置。


背景技術(shù):

1、在眾多的康復(fù)手段中,功能性電刺激(functional?electrical?stimulation,fes)治療被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)康復(fù)領(lǐng)域,其主要的工作原理是使用一定強(qiáng)度的低頻電流刺激患者肢體的運(yùn)動(dòng)功能受損部位,誘發(fā)肌肉組織產(chǎn)生收縮,以模擬正常的自主運(yùn)動(dòng),是一種應(yīng)用場景廣泛的神經(jīng)系統(tǒng)損傷康復(fù)技術(shù)。

2、然而,目前市場上的功能性電刺激設(shè)備普遍存在功能單一的問題,其主要作為電刺激波形發(fā)生器使用,而患者在參與康復(fù)訓(xùn)練時(shí)所經(jīng)歷的是一種重復(fù)性、機(jī)械性的電刺激過程,此過程依賴醫(yī)師手動(dòng)設(shè)定工作參數(shù),患者肌肉被在功能性電刺激作用下被動(dòng)收縮與舒張,缺乏有效的反饋機(jī)制,電刺激參數(shù)和強(qiáng)度的調(diào)整完全依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和判斷,一般也不實(shí)現(xiàn)對肢體運(yùn)動(dòng)的精確控制。這種單一的刺激方式治療效果有限。

3、康復(fù)臨床研究表明,主被動(dòng)結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練相對于被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練具有以下優(yōu)勢:

4、1)提高患者的主動(dòng)參與:主被動(dòng)結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練中,患者不僅接受被動(dòng)的治療,還需要主動(dòng)參與訓(xùn)練。這可以幫助患者更好地理解和掌握運(yùn)動(dòng)技巧,增強(qiáng)主動(dòng)性和積極性,提高治療效果。

5、2)促進(jìn)肌肉控制和協(xié)調(diào):通過主動(dòng)參與康復(fù)訓(xùn)練,患者可以加強(qiáng)對肌肉的控制和協(xié)調(diào)能力。主動(dòng)參與訓(xùn)練可以激活中樞神經(jīng)系統(tǒng),加強(qiáng)神經(jīng)肌肉連接,從而提高肌肉的運(yùn)動(dòng)功能。

6、因此,主被動(dòng)結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練相對于被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練可以更好地促進(jìn)患者的康復(fù)進(jìn)程,并提高康復(fù)效果。

7、因此,本發(fā)明提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)主被動(dòng)相結(jié)合的功能性電刺激康復(fù)訓(xùn)練方法及裝置。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題:如何提高患者的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練的效果,

2、本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

3、第一方面,

4、本發(fā)明提供一種基于功能性電刺激的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練方法,計(jì)算機(jī)中安裝有基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的康復(fù)游戲客戶端、上位機(jī)控制終端,神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練方法包括如下步驟:

5、步驟s1、康復(fù)游戲客戶端生成虛擬場景和用戶界面,用戶通過用戶界面設(shè)置關(guān)節(jié)的訓(xùn)練參數(shù),包括設(shè)定需要訓(xùn)練的關(guān)節(jié)、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度的最大值和最小值、訓(xùn)練時(shí)間,開啟訓(xùn)練流程;

6、步驟s2、康復(fù)游戲客戶端生成虛擬場景中的初始虛擬角色,包括玩家角色、向?qū)Ы巧⑷舾蓚€(gè)移動(dòng)目標(biāo)角色;玩家角色,用于反映關(guān)節(jié)實(shí)際運(yùn)動(dòng);移動(dòng)目標(biāo)角色,為虛擬場景中移動(dòng)的物體,作為玩家角色需要追蹤的目標(biāo);向?qū)Ы巧?,用于引?dǎo)玩家角色與移動(dòng)目標(biāo)角色相遇時(shí)所要到達(dá)的坐標(biāo);初始化功能性電刺激的初始強(qiáng)度為零;同時(shí)獲取距玩家角色最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的縱坐標(biāo)值,依據(jù)最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的縱坐標(biāo)值調(diào)整向?qū)Ы巧目v坐標(biāo)位置,將該向?qū)Ы巧目v坐標(biāo)位置轉(zhuǎn)換成關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度,向?qū)Ы巧目v坐標(biāo)位置與關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度互為映射;向?qū)Ы巧目v坐標(biāo)值與最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的縱坐標(biāo)值相同,向?qū)Ы巧臋M坐標(biāo)值與玩家角色的橫坐標(biāo)值相同;

7、步驟s3、進(jìn)行神經(jīng)康復(fù)訓(xùn)練:玩家角色、向?qū)Ы巧碳せ颊叩囊曈X神經(jīng)并反饋至患者大腦神經(jīng),基于玩家角色、向?qū)Ы巧母叨却_定關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的目標(biāo)高度,患者確定肢體運(yùn)動(dòng)方向,大腦神經(jīng)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令,并將該運(yùn)動(dòng)指令傳導(dǎo)給肌肉,患者神經(jīng)得到康復(fù)訓(xùn)練;

8、步驟s4、進(jìn)行肌肉康復(fù)訓(xùn)練:肌肉一方面在患者運(yùn)動(dòng)指令產(chǎn)生肌肉主動(dòng)運(yùn)動(dòng);另一方面通過功能性電刺激閉環(huán)運(yùn)動(dòng)算法讀取關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度,計(jì)算關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度兩者的差值,若差值小于0,則無需使用功能性電刺激;若差值大于0,關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度小于目標(biāo)角度,根據(jù)差值計(jì)算功能性電刺激強(qiáng)度,并發(fā)出該功能性電刺激,使肌肉產(chǎn)生收縮,從而產(chǎn)生關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng);康復(fù)游戲客戶端讀取上位機(jī)控制終端發(fā)送過來的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度,將該關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度實(shí)時(shí)映射為玩家角色的縱坐標(biāo)位置,實(shí)時(shí)更新玩家角色位置;

9、步驟s5、上位機(jī)控制終端讀取康復(fù)游戲客戶端發(fā)送過來的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度,對比上位機(jī)控制終端從imu傳感器接收到的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度,基于關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度與實(shí)際角度差值,若關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度小于目標(biāo)角度,則返回步驟s3繼續(xù)執(zhí)行,直至關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度大于實(shí)際角度,即玩家角色抵達(dá)向?qū)Ы巧奈恢?,功能性電刺激輔助用戶關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)角度,退出循環(huán),完成用戶的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練。

10、進(jìn)一步地,根據(jù)步驟s5中完成康復(fù)訓(xùn)練時(shí)功能性電刺激累計(jì)強(qiáng)度和發(fā)生時(shí)間,在康復(fù)游戲中設(shè)置計(jì)分單元評(píng)估患者自主運(yùn)動(dòng)的能力,功能性電刺激累計(jì)強(qiáng)度、發(fā)生時(shí)間與患者自主運(yùn)動(dòng)的能力成反比;

11、若功能性電刺激不介入關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),患者完全自主控制玩家角色到達(dá)向?qū)Ы巧珪r(shí),計(jì)分單元增加的分?jǐn)?shù)為滿分a;

12、若功能性電刺激發(fā)生時(shí)間大于零、功能性電刺激強(qiáng)度大于零,患者需要功能性電刺激輔助后控制玩家角色到達(dá)向?qū)Ы巧?,?jì)分單元增加分?jǐn)?shù)為滿分a×(1-功能電刺激發(fā)生時(shí)間/單次游戲總時(shí)間)×(1-功能性電刺激強(qiáng)度/功能性電刺激強(qiáng)度最大強(qiáng)度),單次游戲總時(shí)間是指玩家角色從初始位置運(yùn)動(dòng)至向?qū)Ы巧恢玫臅r(shí)間;

13、若患者完全依賴功能性電刺激才能控制玩家角色到達(dá)向?qū)Ы巧?jì)分單元增加分?jǐn)?shù)為0。

14、進(jìn)一步地,康復(fù)游戲客戶端包括:

15、連接管理模塊,用于負(fù)責(zé)建立康復(fù)游戲客戶端與上位機(jī)的通信連接,并接收上位機(jī)的數(shù)據(jù)和向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),保持與上位機(jī)的通信,實(shí)時(shí)獲取功能性電刺激器的狀態(tài)信息;

16、游戲管理模塊,用于執(zhí)行康復(fù)游戲客戶端的功能,包括生成虛擬場景,虛擬場景中的玩家角色、向?qū)Ы巧⑷舾蓚€(gè)移動(dòng)目標(biāo)角色;

17、訓(xùn)練參數(shù)設(shè)定模塊,用于輸入關(guān)節(jié)的訓(xùn)練參數(shù)。

18、進(jìn)一步地,步驟s4中,玩家角色縱軸坐標(biāo)y與關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度映射關(guān)系滿足:

19、

20、其中anglejoint是通過上位機(jī)控制終端的閉環(huán)控制模塊解算得出關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度,ytop為屏幕頂端縱坐標(biāo)值,ybottom為屏幕底端縱坐標(biāo)值,maxjoint、minjoint是用戶設(shè)置的訓(xùn)練參數(shù)中的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度的最大值、最小值,pos為虛擬場景中玩家角色的縱坐標(biāo)位置歸一化值。

21、進(jìn)一步地,步驟s4中,向?qū)Ы巧目v坐標(biāo)位置與關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度angledestination關(guān)系滿足:

22、

23、其中angledestination是康復(fù)游戲客戶端向上位機(jī)控制終端要發(fā)送的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度,y是向?qū)Ы巧v軸坐標(biāo),ytop為屏幕頂端縱坐標(biāo)值,ybottom為屏幕底端縱坐標(biāo)值,maxjoint、minjoint是用戶設(shè)置的訓(xùn)練參數(shù)中的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度的最大值、最小值,pos為虛擬場景中向?qū)Ы巧目v坐標(biāo)位置歸一化值。

24、進(jìn)一步地,游戲管理模塊運(yùn)行方法包括:

25、步驟s10、通過調(diào)用gamemanager類函數(shù)生成從顯示器上從右向左逐一移動(dòng)的若干移動(dòng)目標(biāo)角色;

26、步驟s11、通過調(diào)用距離計(jì)算函數(shù),計(jì)算距離玩家角色最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的位置;

27、步驟s12、獲取該最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的縱坐標(biāo)值,并設(shè)定向?qū)Ы巧哪繕?biāo)位置的縱坐標(biāo)為該最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的縱坐標(biāo)值。

28、進(jìn)一步地,步驟s10,包括如下步驟:

29、步驟s101、初始化計(jì)時(shí)器和生成計(jì)數(shù)器;

30、步驟s102、當(dāng)計(jì)時(shí)器超過預(yù)設(shè)時(shí)間間隔,且生成計(jì)數(shù)器小于最大移動(dòng)目標(biāo)角色生成數(shù)量時(shí),執(zhí)行步驟s103;否則,不生成新的移動(dòng)目標(biāo)角色;

31、步驟s103、從預(yù)設(shè)的對象列表中隨機(jī)選擇一個(gè)對象模板;

32、步驟s104、根據(jù)選擇的對象模板,生成新的移動(dòng)目標(biāo)角色并設(shè)置其初始位置、大小和移動(dòng)速度,其中初始位置為一個(gè)隨機(jī)的生成位置,橫坐標(biāo)為固定值,即顯示虛擬場景的顯示器屏幕最右邊點(diǎn)的橫坐標(biāo),縱坐標(biāo)在指定范圍內(nèi)隨機(jī);大小和移動(dòng)速度為設(shè)置范圍內(nèi)的隨機(jī)值;

33、步驟s105、將新生成的移動(dòng)目標(biāo)角色加入到當(dāng)前對象列表中,為其設(shè)置編號(hào);

34、步驟s106、持續(xù)更新生成的移動(dòng)目標(biāo)角色橫軸坐標(biāo)位置值,使其從右向左移動(dòng);

35、步驟s107、重置計(jì)時(shí)器,返回步驟s101。

36、進(jìn)一步地,步驟s11,用于尋找距離玩家角色最近的移動(dòng)目標(biāo)角色,包括如下步驟:

37、包括如下步驟:

38、步驟s111、如果當(dāng)前目標(biāo)對象列表為空,則返回空退出流程,否則繼續(xù)執(zhí)行步驟s112;

39、步驟s112、初始化記錄的最小距離為一個(gè)初始值,該初始值大于顯示虛擬場景的顯示器屏幕最右邊點(diǎn)的橫坐標(biāo)值即可,初始化最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的序號(hào)為0;

40、步驟s113、計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)角色對象列表中當(dāng)前序號(hào)的移動(dòng)目標(biāo)角色與玩家角色之間的距離;

41、步驟s114、如果計(jì)算出的當(dāng)前距離小于記錄的最小距離,則更新記錄的最小距離為當(dāng)前距離,更新最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的序號(hào)為當(dāng)前序號(hào),當(dāng)前序號(hào)遞增1,如果未完全遍歷移動(dòng)目標(biāo)角色對象列表中的所有對象,則返回上述的步驟s113;

42、步驟s115、通過最近的移動(dòng)目標(biāo)角色的序號(hào)返回最近的移動(dòng)目標(biāo)角色對象的位置。

43、進(jìn)一步地,步驟s12,包括如下步驟:

44、步驟s121、初始化向?qū)Ы巧苿?dòng)的持續(xù)時(shí)間為0,設(shè)定向?qū)Ы巧漠?dāng)前位置移動(dòng)到向?qū)Ы巧哪繕?biāo)位置的設(shè)定時(shí)間為1s;

45、步驟s122、累計(jì)持續(xù)時(shí)間,檢查向?qū)Ы巧漠?dāng)前位置和目標(biāo)位置的差值,如果差值小于0.001f的unity單位,則無需移動(dòng),結(jié)束當(dāng)前流程,否則繼續(xù)執(zhí)行步驟s123;

46、步驟s123、當(dāng)持續(xù)時(shí)間在設(shè)定時(shí)間內(nèi)時(shí),每幀做一次循環(huán),執(zhí)行以下步驟:

47、持續(xù)時(shí)間增加固定量,固定量為0.04s,用于記錄移動(dòng)過程中的時(shí)間進(jìn)度;

48、根據(jù)時(shí)間進(jìn)度插值更新向?qū)Ы巧?dāng)前位置,向?qū)Ы巧恢每v坐標(biāo)變換值為:

49、(目標(biāo)位置-當(dāng)前位置)/(設(shè)定時(shí)間/每次持續(xù)時(shí)間增加的固定量),橫坐標(biāo)不變;

50、如果持續(xù)時(shí)間未到達(dá)設(shè)定時(shí)間,則重復(fù)跳轉(zhuǎn)至增加持續(xù)時(shí)間固定量步驟依次向下執(zhí)行,進(jìn)行循環(huán);

51、步驟s124、直到向?qū)Ы巧竭_(dá)目標(biāo)位置停止步驟s123的循環(huán);

52、步驟s125、將向?qū)Ы巧v坐標(biāo)值映射為關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度,并將該關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角度發(fā)送至上位機(jī)控制終端。

53、第二方面,本發(fā)明提供一種基于功能性電刺激的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練裝置,用于執(zhí)行前述的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練方法,包括計(jì)算機(jī)、功能性電刺激器、電極片、imu傳感器、急停開關(guān),

54、計(jì)算機(jī)與imu傳感器建立通信連接,imu傳感器固定于上肢待訓(xùn)練的關(guān)節(jié)處,imu傳感器用于測量和跟蹤待訓(xùn)練的關(guān)節(jié)的姿態(tài)、加速度和角速度;

55、計(jì)算機(jī)與功能性電刺激器連接,功能性電刺激器通過電極線連接電極片,電極片固定于上肢上,功能性電刺激器能夠產(chǎn)生不同強(qiáng)弱的功能性電刺激,并通過電極片后刺激上肢肌肉收縮運(yùn)動(dòng);

56、功能性電刺激器與急停開關(guān)連接;急停開關(guān)由患者手持,用于控制功能性電刺激器的運(yùn)行與否;

57、計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有:

58、上位機(jī)控制終端,包括:

59、imu傳感器控制模塊,用于建立或斷開imu傳感器與計(jì)算機(jī)的通信連接,掃描imu傳感器狀態(tài)和已連接的傳感器數(shù)量、獲取imu傳感器的id、imu傳感器的歐拉角實(shí)時(shí)參數(shù)、imu傳感器的電量信息;

60、fes控制模塊,用于實(shí)現(xiàn)功能性電刺激,建立或斷開功能性電刺激器與計(jì)算機(jī)的通信連接,獲取功能性電刺激器通道的開關(guān)狀態(tài)、刺激強(qiáng)度、頻率、正脈沖脈寬、過度脈寬、保護(hù)電壓、保護(hù)電流、刺激狀態(tài);

61、關(guān)節(jié)角度閉環(huán)控制模塊,獲取實(shí)際根據(jù)患者自主運(yùn)動(dòng)能力自動(dòng)調(diào)節(jié)功能性電刺激器的輸出的電刺激強(qiáng)度,使得患者關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)角度;

62、康復(fù)游戲客戶端連接模塊,用于建立康復(fù)游戲客戶端與上位機(jī)控制終端的通信連接;

63、康復(fù)游戲客戶端,采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),通過建立虛擬角色引導(dǎo)用戶上肢運(yùn)動(dòng)至預(yù)期的目標(biāo)角度。

64、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:

65、1.能夠?qū)崿F(xiàn)從大腦神經(jīng)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令到肌肉實(shí)現(xiàn)該指令運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)回路的神經(jīng)與肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練。相對于傳統(tǒng)的功能性電刺激具有創(chuàng)新性和良好的療效。

66、具體的,

67、本發(fā)明基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),設(shè)計(jì)了虛擬的游戲場景,在游戲場景中將在屏幕右側(cè)按一定時(shí)間在隨機(jī)高度生成移動(dòng)目標(biāo)角色,患者為了能夠清除移動(dòng)目標(biāo)角色,需要通過控制腕部或肘部關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)來上下移動(dòng)玩家角色。該玩家角色的位置高度根據(jù)患者腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)等實(shí)際運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)角度設(shè)置,也就是患者關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度,該實(shí)際角度越大,則玩家角色高度越高。游戲中設(shè)計(jì)了一個(gè)向?qū)Ы巧?,該向?qū)Ы巧母叨扰c移動(dòng)目標(biāo)一致,作用是提示患者運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)位置,其縱軸坐標(biāo)與移動(dòng)目標(biāo)角色一致,均反映康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)中期望的目標(biāo)角度。

68、康復(fù)訓(xùn)練時(shí),首先患者看到游戲界面的虛擬角色,對患者視覺神經(jīng)產(chǎn)生刺激,明確康復(fù)訓(xùn)練的目標(biāo)高度,隨后大腦神經(jīng)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令,肌肉接收到該運(yùn)動(dòng)指令,并盡力抬腕或肘等進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),此時(shí)患者的手可能運(yùn)動(dòng)一部分高度、全部高度或者一點(diǎn)都無法運(yùn)動(dòng)。貼放在患者腕部、肘部等imu傳感器檢測患者運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)角度,系統(tǒng)計(jì)算出與患者關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)同步的玩家角色高度,并控制玩家角色移動(dòng)到向?qū)Ы巧母叨取?/p>

69、當(dāng)玩家無法達(dá)到相應(yīng)的高度時(shí),功能性電刺激刺激肌肉收縮運(yùn)動(dòng),輔助患者腕關(guān)節(jié)或肘關(guān)節(jié)等達(dá)到目標(biāo)高度,當(dāng)患者關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到預(yù)期的目標(biāo)角度時(shí),患者看到玩家角色的高度到達(dá)向?qū)Ы巧叨葧r(shí),患者神經(jīng)接收該信息,發(fā)出停止繼續(xù)運(yùn)動(dòng),維持當(dāng)前高度,肌肉執(zhí)行該命令維持相應(yīng)高度,等待移動(dòng)目標(biāo)角色移動(dòng)過來,使玩家角色碰上移動(dòng)目標(biāo)角色,從而完成神經(jīng)到肌肉整個(gè)運(yùn)動(dòng)環(huán)路的協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練。

70、本發(fā)明借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)良好的沉浸感給患者提供強(qiáng)烈的視覺神經(jīng)反饋,在訓(xùn)練過程中,患者大腦神經(jīng)發(fā)出主動(dòng)運(yùn)動(dòng)命令,再肌肉執(zhí)行該運(yùn)動(dòng),最后運(yùn)動(dòng)結(jié)果反饋到大腦,大腦根據(jù)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定下次運(yùn)動(dòng)命令,循環(huán)訓(xùn)練。這是一種從神經(jīng)到肌肉整個(gè)運(yùn)動(dòng)回路的協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練,具有更好的康復(fù)訓(xùn)練效果。

71、2)本發(fā)明基于功能性電刺激的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練裝置,它通過游戲設(shè)計(jì),將游戲元素融入康復(fù)訓(xùn)練中,為患者提供了一種全新的治療體驗(yàn)。這種方法巧妙地融合了游戲的樂趣與康復(fù)訓(xùn)練的科學(xué)性,旨在調(diào)動(dòng)患者的積極性,提高他們的參與度,從而加速康復(fù)進(jìn)程。通過游戲化的體驗(yàn)和定制化的康復(fù)目標(biāo),康復(fù)游戲能夠有效地促進(jìn)患者的康復(fù)效果。

72、本發(fā)明的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練裝置能夠?qū)崿F(xiàn)從神經(jīng)到肌肉的協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練。為了在肌肉康復(fù)訓(xùn)練的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)從神經(jīng)到肌肉整個(gè)運(yùn)動(dòng)回路的康復(fù)訓(xùn)練,此康復(fù)訓(xùn)練裝置,首先從游戲中接受運(yùn)動(dòng)命令信號(hào),通過視覺神經(jīng)反饋到大腦神經(jīng),再由大腦神經(jīng)系統(tǒng)確定手的運(yùn)動(dòng)方向,并將該運(yùn)動(dòng)命令信號(hào)通過神經(jīng)傳遞到肌肉,使肌肉產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),然后再由一種能夠根據(jù)患者自主運(yùn)動(dòng)能力自適應(yīng)調(diào)節(jié)的神經(jīng)肌肉協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練裝置,首先讓患者盡可能自主運(yùn)動(dòng),當(dāng)患者無法運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí),功能性電刺激器對肌肉產(chǎn)生刺激使與患者關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際角度映射的玩家角色與移動(dòng)目標(biāo)角色相遇。該過程中需要患者不斷根據(jù)移動(dòng)目標(biāo)角色的位置不斷嘗試使自己的手的末端位置到移動(dòng)目標(biāo)角色的位置。能夠?qū)崿F(xiàn)從大腦發(fā)出命令到肌肉運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)該命令整個(gè)運(yùn)動(dòng)回路的康復(fù)訓(xùn)練。相對于傳統(tǒng)的功能性電刺激具有創(chuàng)新性和良好的療效。

73、3)在康復(fù)訓(xùn)練時(shí),本發(fā)明的康復(fù)訓(xùn)練裝置及方法能夠量化患者實(shí)現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練目標(biāo)過程中患者主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的程度,根據(jù)功能性電刺激強(qiáng)度和發(fā)生時(shí)間,在康復(fù)游戲中設(shè)置計(jì)分單元評(píng)估患者自主運(yùn)動(dòng)的能力,功能性電刺激強(qiáng)度、發(fā)生時(shí)間與患者自主運(yùn)動(dòng)的能力成反比;從而激勵(lì)患者積極進(jìn)行主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練,具有更好的療效。在康復(fù)訓(xùn)練時(shí),該裝置及方法能夠量化患者實(shí)現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練目標(biāo)過程中患者主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的程度,從而激勵(lì)患者積極進(jìn)行主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練,具有更好的療效。

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