專利名稱:一種手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置及其使用方法。
背景技術(shù):
隨著人們生活水平的不斷提高和各國(guó)人口老齡化的加劇,心腦血管疾病已經(jīng)成為世界頭號(hào)健康殺手,而腦卒中(俗稱中風(fēng))則是引起死亡和持久傷殘的主要因素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在中國(guó)每年約有150萬(wàn)病人死于腦卒中,并且每年新增200萬(wàn)腦卒中患者,用于腦卒中患者的醫(yī)療費(fèi)用每年約200億元人民幣。另ー方面,在大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家,沒(méi)有足夠多的康復(fù)中心或者其他的康復(fù)機(jī)構(gòu)來(lái)訓(xùn)練腦卒中患者。同時(shí),許多患者家庭無(wú)カ支付越來(lái)越昂貴的醫(yī)療和住院費(fèi)用。因此,越來(lái)越多的最新研究集中于使腦卒中患者在家中或者社區(qū) 按照預(yù)定的康復(fù)計(jì)劃進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。腦卒中會(huì)引起患者的運(yùn)動(dòng)功能障礙,破壞患者的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性,大量腦神經(jīng)學(xué)的研究已證明,存活的腦卒中患者能夠通過(guò)康復(fù)訓(xùn)練來(lái)恢復(fù)他們的一定的運(yùn)動(dòng)能力和技能。腦卒中發(fā)病后,必須在短期內(nèi)對(duì)患者進(jìn)行治療并及時(shí)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練才能有效康復(fù),而在腦卒中患者康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中,手指和手腕的康復(fù)訓(xùn)練極為重要。目前,雖然有不少手指手腕康復(fù)裝置被提出,但很多是采用了傳統(tǒng)的機(jī)械或者是利用氣囊的充放氣來(lái)輔助患者進(jìn)行訓(xùn)練。這些現(xiàn)有裝置缺乏靈活性和適應(yīng)性,不能跟蹤病人的狀態(tài)和康復(fù)進(jìn)展,對(duì)于康復(fù)訓(xùn)練的監(jiān)測(cè)評(píng)估則需借助人力,既需要大量時(shí)間,又要大量金錢,成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)居家和社區(qū)的康復(fù)訓(xùn)練,提供一種用于手指,手腕的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置及其使用方法。該裝置功耗低、體積小,可將患者的康復(fù)情況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至康復(fù)中心或者康復(fù)專家,患者不必親自去康復(fù)中心或者醫(yī)院,也不必請(qǐng)康復(fù)醫(yī)生上門服務(wù),康復(fù)情況即可被監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)估,康復(fù)專家可根據(jù)患者的康復(fù)程度與訓(xùn)練質(zhì)量,快速為患者制定下ー階段的康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明提供了一種手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,包括手套,ー個(gè)或者ー個(gè)以上數(shù)據(jù)采集単元、數(shù)據(jù)處理単元和通信単元;手套每根手指與手腕處設(shè)置有一條或者一條以上粘帶,用于粘接固定所述手套于使用者手部;數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置于手套的ー個(gè)或者多個(gè)手指處和/或手腕處并與數(shù)據(jù)處理單元相連接,用于采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并傳輸至所述數(shù)據(jù)處理單元;數(shù)據(jù)處理單元設(shè)置于手套手背處,用于接收數(shù)據(jù)采集單元采集的用戶手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),分析判斷其有效性,并根據(jù)分析判斷得到的有效數(shù)據(jù)計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度以及手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù);
通信単元用于接收述數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送的數(shù)據(jù)并發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器或者接收終端。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,數(shù)據(jù)處理単元還用于將運(yùn)動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式,并為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)信息,進(jìn)行安全校驗(yàn)和加密計(jì)算后發(fā)送該數(shù)據(jù)至通信単元。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,數(shù)據(jù)處理単元通過(guò)對(duì)測(cè)量得到的彎曲傳感器的電壓數(shù)值的歸一化或直接用電壓數(shù)值來(lái)反映手指和/或手腕的彎曲幅度,彎曲幅度和測(cè)量電壓值是對(duì)應(yīng)的,電壓值越大,彎曲幅度越大;電壓值越小,彎曲幅度越小。
較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,數(shù)據(jù)處理単元通過(guò)數(shù)值正負(fù)確定手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向,正表示向手掌和手臂內(nèi)側(cè)彎曲,負(fù)表示手腕向手臂外側(cè)彎曲;數(shù)值大小反映了彎曲的幅度,通過(guò)數(shù)據(jù)曲線的周期反映了手指和/或手腕彎曲運(yùn)動(dòng)的速度,周期越大,速度越慢,反之,周期越小,速度越快;信號(hào)周期通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)中值點(diǎn)與中值點(diǎn)之間的時(shí)間得到。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,用于顯示的格式為以彎曲幅度數(shù)據(jù)通過(guò)歸ー化后的量值為縱坐標(biāo),以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,數(shù)據(jù)處理単元為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加數(shù)據(jù)序列號(hào),識(shí)別符,通道號(hào),時(shí)間信息;添加后的數(shù)據(jù)格式為I字節(jié)的數(shù)據(jù)序列號(hào),4字節(jié)識(shí)別符,I字節(jié)通道號(hào),2字節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和2字節(jié)時(shí)間信息。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,數(shù)據(jù)處理単元包括數(shù)據(jù)處理子模塊和數(shù)據(jù)收發(fā)子模塊;所述數(shù)據(jù)處理子模塊,用于分析判斷所述實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的有效性,將所述運(yùn)動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式,并為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)等信息,進(jìn)行安全校驗(yàn)和加密計(jì)算得到轉(zhuǎn)換后運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并發(fā)送所述轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至通信単元;所述數(shù)據(jù)收發(fā)子模塊,與所述數(shù)據(jù)處理子模塊相連接,接收并發(fā)送所述數(shù)據(jù)采集單元采集的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至所述數(shù)據(jù)處理子模塊;接收所述實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并發(fā)送數(shù)據(jù)處理子模塊處理后的所述轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至所述通信単元。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,數(shù)據(jù)處理單元是利用片上系統(tǒng)級(jí)射頻單片機(jī)CC2530或其它支持IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗無(wú)線射頻單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,數(shù)據(jù)采集單元是彎曲傳感器。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,通信單元是T135芯片或其它GSM/GPRS芯片。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,還包括用于為手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置供電的電源裝置、充電接口和控制開關(guān);電源裝置與數(shù)據(jù)采集単元、數(shù)據(jù)處理単元和通信単元相連接;充電接ロ與電源裝置相連接,用于電源裝置的充電;控制開關(guān)與電源裝置相連接,用于電源裝置的啟動(dòng)和關(guān)閉控制。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,手套手背部設(shè)置有一帯粘帶的揭蓋,揭蓋與手套手背部形成一袋狀空間。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)為電壓信號(hào),用以反映每個(gè)數(shù)據(jù)采集單元處肢體的彎曲幅度。本發(fā)明還提供了一種手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,包括以下步驟步驟A :將康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè) 裝置戴在使用者手部;步驟B :康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并分析判斷所述實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的有效性,并根據(jù)分析判斷得到的有效數(shù)據(jù)計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度以及手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù);步驟C :數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送處理后的數(shù)據(jù)至通信単元。較佳地,本發(fā)明的康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,步驟B,數(shù)據(jù)采集單元采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并傳輸至數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理,包括以下步驟步驟BI :數(shù)據(jù)采集單元采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元;步驟B2 :數(shù)據(jù)處理単元的數(shù)據(jù)收發(fā)子模塊接收并傳輸來(lái)自數(shù)據(jù)采集単元的數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理子模塊;步驟B3 :數(shù)據(jù)處理子模塊判斷數(shù)據(jù)是否有效;若是,進(jìn)入步驟B4 ;若否,舍棄該數(shù)據(jù),返回本步驟;步驟B4:數(shù)據(jù)處理子模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度以及手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度,并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式;步驟B5 :數(shù)據(jù)處理子模塊為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)信息,然后進(jìn)過(guò)安全校驗(yàn)和加密計(jì)算。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,步驟B3數(shù)據(jù)處理子模塊判斷數(shù)據(jù)是否有效,具體為數(shù)據(jù)處理子模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較判斷,若數(shù)據(jù)在[200mV, 3000mV]的數(shù)值范圍內(nèi),則認(rèn)定數(shù)據(jù)為有效;若數(shù)據(jù)小于200mV或大于3000mV,則認(rèn)定數(shù)據(jù)為無(wú)效。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,步驟B4中數(shù)據(jù)處理子模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度,具體為數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)對(duì)測(cè)量得到的彎曲傳感器的電壓數(shù)值的歸一化或直接用電壓數(shù)值來(lái)反映手指和/或手腕的彎曲幅度,彎曲幅度和測(cè)量電壓值是對(duì)應(yīng)的,電壓值越大,彎曲幅度越大;電壓值越小,彎曲幅度越小。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,步驟B4中數(shù)據(jù)處理子模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算出手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度,具體為數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)數(shù)值正負(fù)確定手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向,正表示向手掌和手臂內(nèi)側(cè)彎曲,負(fù)表示手腕向手臂外側(cè)彎曲。數(shù)值大小反映了彎曲的幅度,通過(guò)數(shù)據(jù)曲線的周期反映了手指和/或手腕彎曲運(yùn)動(dòng)的速度,周期越大,速度越慢,反之,周期越小,速度越快。信號(hào)周期通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)中值點(diǎn)與中值點(diǎn)之間的時(shí)間得到。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,步驟B4中數(shù)據(jù)處理子模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式,具體為以彎曲幅度數(shù)據(jù)通過(guò)歸ー化后的量值為縱坐標(biāo),以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖。較佳地,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,步驟B5中數(shù)據(jù)處理子模塊為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)信息,添加后的數(shù)據(jù)格式為1字節(jié)的數(shù)據(jù)序列號(hào),4字節(jié)識(shí)別符,I字節(jié)通道號(hào),2字節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和2字節(jié)時(shí)間信息。本發(fā)明的有益效果在于,針對(duì)居家和社區(qū)的康復(fù)訓(xùn)練,提供一種用于手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置及其使用方法。該裝置功耗低、體積小,可將患者的康復(fù)情況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至康復(fù)中心或者康復(fù)專家,患者不必親自去康復(fù)中心或者醫(yī)院,康復(fù)情況即可被監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)估,康復(fù)專家可根據(jù)患者的康復(fù)程度與訓(xùn)練質(zhì)量,快速為患者制定下一階段的康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃。裝置使用方法簡(jiǎn)單,便于居家和社區(qū)的康復(fù)訓(xùn)練的操作。
圖I為本發(fā)明的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;、
圖2為本發(fā)明的第二實(shí)施例的電路部分的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā)明的第二實(shí)施例的采集數(shù)據(jù)的曲線圖;圖4為本發(fā)明的第三實(shí)施例的流程圖;圖5為本發(fā)明的第四實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置及其使用方法的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合具體附圖及具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置及其使用方法進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。第一實(shí)施例圖I為本發(fā)明的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖I所示,本實(shí)施例的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,包括手套,ー個(gè)或者ー個(gè)以上數(shù)據(jù)采集単元、數(shù)據(jù)處理単元和通信単元;手套每根手指與手腕處設(shè)置有一條或者一條以上粘帶,用于粘接固定所述手套于使用者手部;手套設(shè)計(jì)考慮患者穿戴方便、舒適,選取材料輕、薄、結(jié)實(shí)、防靜電,并且具有一定的柔韌性,形狀根據(jù)人體工程學(xué)特點(diǎn),采用流線形設(shè)計(jì),手套整體非常便攜、無(wú)線、輕便;同時(shí),由于手套的指套會(huì)對(duì)患者手指活動(dòng)帶來(lái)很大的阻礙,如果指套很緊,對(duì)患者有很大的束縛力,阻礙更大;指尖部位很敏感,指套完全套住指尖會(huì)使患者手指活動(dòng)更加吃カ甚至不能活動(dòng)。因此,作為ー種優(yōu)選實(shí)施方式,本實(shí)施例中手套手指部分用每根手指I條或者I條以上細(xì)粘帶代替指套,粘帶一端固定好,另一端繞過(guò)手指ー圈后粘牢,患者在進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí),可以基本消除手套本身對(duì)手指康復(fù)訓(xùn)練的影響。數(shù)據(jù)采集単元設(shè)置于所述手套的ー個(gè)或者多個(gè)手指處和/或手腕處并與數(shù)據(jù)處理單元相連接,用于采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并傳輸至所述數(shù)據(jù)處理單元;通信単元用于接收數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送的數(shù)據(jù)并發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器或者接收終端。數(shù)據(jù)處理単元設(shè)置于所述手套手背處,用于接收數(shù)據(jù)采集單元采集的用戶手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),分析判斷其有效性,井根據(jù)有效數(shù)據(jù)計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度以及手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度,以及將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式,并為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)等信息,進(jìn)行安全校驗(yàn)和加密計(jì)算后發(fā)送該數(shù)據(jù)至通信単元。優(yōu)選地,作為ー種可實(shí)施方式,數(shù)據(jù)處理単元可以通過(guò)對(duì)測(cè)量得到的彎曲傳感器的電壓數(shù)值的歸一化或直接用電壓數(shù)值即可直接反映手指和/或手腕的彎曲幅度,使得結(jié)果為
之間的ー個(gè)數(shù)值,如O. 32,手指和/或手腕伸直結(jié)果為0,手指和/或手腕彎曲180度結(jié)果為1,由于彎曲幅度和測(cè)量電壓值是對(duì)應(yīng)的,電壓值越大,彎曲幅度越大;電壓值越小,彎曲幅度越小。優(yōu)選地,作為ー種可實(shí)施方式,數(shù)據(jù)處理単元通過(guò)數(shù)值正負(fù)確定手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向,正表示向手掌和手臂內(nèi)側(cè)彎曲,負(fù)表示手腕向手臂外側(cè)彎曲。數(shù)值大小反映了彎曲的幅度,通過(guò)數(shù)據(jù)曲線的周期反映了手指和/或手腕彎曲運(yùn)動(dòng)的速度,周期越大,速度越慢,反之,周期越小,速度越快。信號(hào)周期可以通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)中值點(diǎn)與中值點(diǎn)之間的時(shí)間得到。優(yōu)選地,作為ー種可實(shí)施方式,所述用于顯示的數(shù)據(jù)格式,是指彎曲幅度數(shù)據(jù)或通過(guò)歸ー化后的量值,以及運(yùn)動(dòng)速度,如彎曲幅度O. 65,運(yùn)動(dòng)速度O. 5次/秒?!?yōu)選地,作為ー種可實(shí)施方式,所述添加的識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)等信息分別為用ー個(gè)32位數(shù)據(jù)作為識(shí)別符,用于識(shí)別病人個(gè)體,可以識(shí)別2~32 = 429,467,296不同的病人;時(shí)間為采集數(shù)據(jù)的時(shí)間,精確到秒;通道號(hào)用于指示采集數(shù)據(jù)來(lái)自身體的哪個(gè)部位,分別對(duì)應(yīng)大拇指,食指,中指,無(wú)名指,小指,手腕;序列號(hào)是用于數(shù)據(jù)通訊協(xié)議的幀ID,包括有同步幀,控制幀和數(shù)據(jù)幀。0X00為同步幀,0X01 OxFE為數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)幀按順序發(fā)送),0XFF為控制幀。同步幀由發(fā)送端發(fā)出,除了指示發(fā)送開始,同時(shí)還將本次準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)數(shù)量(數(shù)據(jù)幀個(gè)數(shù))告訴接收端,以便接受端對(duì)數(shù)據(jù)幀的序列進(jìn)行檢查??刂茙山邮斩税l(fā)出,當(dāng)接收端緩沖區(qū)為滿時(shí),將發(fā)送控制幀給發(fā)送端,請(qǐng)求暫停發(fā)送,待數(shù)據(jù)處理完后,恢復(fù)發(fā)送?;蛘呓邮芏私邮盏綌?shù)據(jù)幀錯(cuò)誤(ID序列錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)校驗(yàn)錯(cuò))則發(fā)送控制幀給發(fā)送端要求重新發(fā)送該幀數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)幀為所需要發(fā)送的數(shù)據(jù),發(fā)送端將按順序一幀ー幀的發(fā)送直到結(jié)束。同步幀格式
Id(I字節(jié)) 數(shù)據(jù)幀數(shù)(I字節(jié),做多254幀數(shù)據(jù))
0X00[ 0X01. . . . OXFE控制幀格式
權(quán)利要求
1.一種手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,包括手套,ー個(gè)或者ー個(gè)以上數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理単元和通信単元; 所述手套每根手指與手腕處設(shè)置有一條或者一條以上粘帶,用于粘接固定所述手套于使用者手部; 所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置于所述手套的ー個(gè)或者多個(gè)手指處和/或手腕處并與所述數(shù)據(jù)處理単元相連接,用于采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并傳輸至所述數(shù)據(jù)處理單元; 所述數(shù)據(jù)處理單元設(shè)置于所述手套手背處,用于接收數(shù)據(jù)采集單元采集的用戶手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),分析判斷其有效性,并根據(jù)分析判斷得到的有效數(shù)據(jù)計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度以及手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù); 所述通信単元用于接收所述數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送的數(shù)據(jù)并發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器或者接收終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)處理單元還用于將所述運(yùn)動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式,并為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)信息,進(jìn)行安全校驗(yàn)和加密計(jì)算后發(fā)送該數(shù)據(jù)至通信單J Li ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)對(duì)測(cè)量得到的彎曲傳感器的電壓數(shù)值的歸一化或直接用電壓數(shù)值來(lái)反映手指和/或手腕的彎曲幅度,彎曲幅度和測(cè)量電壓值是對(duì)應(yīng)的,電壓值越大,彎曲幅度越大;電壓值越小,彎曲幅度越小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在干,所述數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)數(shù)值正負(fù)確定手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向,正表示向手掌和手臂內(nèi)側(cè)彎曲,負(fù)表示手腕向手臂外側(cè)彎曲;數(shù)值大小反映了彎曲的幅度,通過(guò)數(shù)據(jù)曲線的周期反映了手指和/或手腕彎曲運(yùn)動(dòng)的速度,周期越大,速度越慢,反之,周期越小,速度越快;信號(hào)周期通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)中值點(diǎn)與中值點(diǎn)之間的時(shí)間得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述用于顯示的格式為以彎曲幅度數(shù)據(jù)通過(guò)歸ー化后的量值為縱坐標(biāo),以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)處理單元為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加數(shù)據(jù)序列號(hào),識(shí)別符,通道號(hào),時(shí)間信息; 添加后的數(shù)據(jù)格式為I字節(jié)的數(shù)據(jù)序列號(hào),4字節(jié)識(shí)別符,I字節(jié)通道號(hào),2字節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和2字節(jié)時(shí)間信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)處理子模塊和數(shù)據(jù)收發(fā)子模塊; 所述數(shù)據(jù)處理子模塊,用于分析判斷所述實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的有效性,將所述運(yùn)動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式,并為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)等信息,進(jìn)行安全校驗(yàn)和加密計(jì)算得到轉(zhuǎn)換后運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并發(fā)送所述轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至通信単元; 所述數(shù)據(jù)收發(fā)子模塊,與所述數(shù)據(jù)處理子模塊相連接,接收并發(fā)送所述數(shù)據(jù)采集單元采集的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至所述數(shù)據(jù)處理子模塊;接收所述實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并發(fā)送數(shù)據(jù)處理子模塊處理后的所述轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至所述通信単元。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)處理單元是利用片上系統(tǒng)級(jí)射頻單片機(jī)CC2530或其它支持IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗無(wú)線射頻單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)采集單元是彎曲傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述通信單元是T135芯片或其它GSM/GPRS芯片。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,還包括用于為所述手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置供電的電源裝置、充電接口和控制開關(guān); 所述電源裝置與所述數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理単元和通信単元相連接;所述充電接ロ與所述電源裝置相連接,用于電源裝置的充電;所述控制開關(guān)與所述電源裝置相連接,用于電源裝置的啟動(dòng)和關(guān)閉控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述手套手背部設(shè)置有一帶粘帶的揭蓋,所述揭蓋與手套手背部形成一袋狀空間。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)為電壓信號(hào),用以反映每個(gè)數(shù)據(jù)采集單元處肢體的彎曲幅度。
14.一種手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,其特征在于,包括以下步驟 步驟A :將康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置戴在使用者手部; 步驟B :康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并分析判斷所述實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的有效性,并根據(jù)分析判斷得到的有效數(shù)據(jù)計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度以及手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù); 步驟C :數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送處理后的數(shù)據(jù)至通信単元。
15.根據(jù)權(quán)利快要求9所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,其特征在于,所述步驟B,數(shù)據(jù)采集單元采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并傳輸至數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理,包括以下步驟 步驟BI :數(shù)據(jù)采集單元采集手指和/或手腕的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元; 步驟B2 :數(shù)據(jù)處理単元的數(shù)據(jù)收發(fā)子模塊接收并傳輸來(lái)自數(shù)據(jù)采集単元的數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理子模塊; 步驟B3 :數(shù)據(jù)處理子模塊判斷數(shù)據(jù)是否有效; 若是,進(jìn)入步驟B4; 若否,舍棄該數(shù)據(jù),返回本步驟; 步驟B4 :數(shù)據(jù)處理子模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度以及手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度,并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式; 步驟B5:數(shù)據(jù)處理子模塊為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)信息,然后進(jìn)過(guò)安全校驗(yàn)和加密計(jì)算。
16.根據(jù)權(quán)利快要求15所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,其特征在干,所述步驟B3數(shù)據(jù)處理子模塊判斷數(shù)據(jù)是否有效,具體為所述數(shù)據(jù)處理子模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較判斷,若數(shù)據(jù)在[200mV,3000mV]的數(shù)值范圍內(nèi),則認(rèn)定數(shù)據(jù)為有效;若數(shù)據(jù)小于200mV或大于3000mV,則認(rèn)定數(shù)據(jù)為無(wú)效。
17.根據(jù)權(quán)利快要求15所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,其特征在干,所述步驟B4中數(shù)據(jù)處理子模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算出手指和/或手腕的彎曲幅度,具體為所述數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)對(duì)測(cè)量得到的彎曲傳感器的電壓數(shù)值的歸一化或直接用電壓數(shù)值來(lái)反映手指和/或手腕的彎曲幅度,彎曲幅度和測(cè)量電壓值是對(duì)應(yīng)的,電壓值越大,彎曲幅度越大;電壓值越小,彎曲幅度越小。
18.根據(jù)權(quán)利快要求15所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,其特征在干,所述步驟B4中數(shù)據(jù)處理子模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算出手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向和速度,具體為所述數(shù)據(jù)處理単元通過(guò)數(shù)值正負(fù)確定手指和/或手腕的運(yùn)動(dòng)方向,正表示向手掌和 手臂內(nèi)側(cè)彎曲,負(fù)表示手腕向手臂外側(cè)彎曲;數(shù)值大小反映了彎曲的幅度,通過(guò)數(shù)據(jù)曲線的周期反映了手指和/或手腕彎曲運(yùn)動(dòng)的速度,周期越大,速度越慢,反之,周期越小,速度越快;信號(hào)周期通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)中值點(diǎn)與中值點(diǎn)之間的時(shí)間得到。
19.根據(jù)權(quán)利快要求15所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,其特征在干,所述步驟B4中數(shù)據(jù)處理子模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于顯示的格式,具體為以彎曲幅度數(shù)據(jù)通過(guò)歸ー化后的量值為縱坐標(biāo),以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖。
20.根據(jù)權(quán)利快要求15所述的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法,其特征在干,所述步驟B5中數(shù)據(jù)處理子模塊為轉(zhuǎn)換格式后的數(shù)據(jù)添加識(shí)別符,時(shí)間,通道號(hào),數(shù)據(jù)序列號(hào)信息,添加后的數(shù)據(jù)格式為1字節(jié)的數(shù)據(jù)序列號(hào),4字節(jié)識(shí)別符,I字節(jié)通道號(hào),2字節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和2字節(jié)時(shí)間信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置,包括手套,一個(gè)或者一個(gè)以上數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元;本發(fā)明還提供了該康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置的使用方法。本發(fā)明的有益效果在于,針對(duì)居家和社區(qū)的康復(fù)訓(xùn)練,本發(fā)明的手及手腕康復(fù)評(píng)定監(jiān)測(cè)裝置功耗低、體積小,可將患者的康復(fù)情況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至康復(fù)中心或者康復(fù)專家,患者不必親自去康復(fù)中心或者醫(yī)院,康復(fù)情況即可被檢測(cè)、分析和評(píng)估,康復(fù)專家可根據(jù)患者的康復(fù)程度與訓(xùn)練質(zhì)量,快速為患者制定下一階段的康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃。裝置使用方法簡(jiǎn)單,便于居家和社區(qū)的康復(fù)訓(xùn)練的操作。
文檔編號(hào)A61B5/11GK102715905SQ20121002873
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者傅建明, 龐古山, 方強(qiáng), 郁磊, 郭立泉, 顧旭東 申請(qǐng)人:嘉興恒怡科技有限公司