專利名稱：一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，特別涉及一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
腦卒中是醫(yī)學(xué)上對(duì)急性腦血管疾病的統(tǒng)稱，它分為兩種類型:缺血性腦卒中和出血性腦卒中，是以猝然昏倒，不省人事，伴發(fā)口角歪斜、語(yǔ)言不利而出現(xiàn)半身不遂為主要癥狀的一類疾病。在很多國(guó)家，腦卒中是致死的第二或第三原因以及致殘的主要原因之一。在幸存的中風(fēng)患者中，有大約60%的患者存在運(yùn)動(dòng)功能缺失，其中上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙占總?cè)藬?shù)的55%到75%。有研究表明，如果受損肢體長(zhǎng)期的不進(jìn)行恢復(fù)訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)功能將會(huì)進(jìn)一步下降，而通過針對(duì)特定關(guān)節(jié)及其相關(guān)肌肉進(jìn)行重復(fù)和集中的訓(xùn)練，可以重塑大腦神經(jīng)通路，提升對(duì)肌肉的控制能力，進(jìn)而恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能，而選擇患者最大的運(yùn)動(dòng)等級(jí)可提升這一效應(yīng)。腦卒中后的康復(fù)訓(xùn)練是一個(gè)長(zhǎng)期過程，需要治療師與患者一對(duì)一手動(dòng)互動(dòng)。如何減輕治療師作業(yè)負(fù)擔(dān)，促使患者長(zhǎng)期堅(jiān)持訓(xùn)練，增加訓(xùn)練效率以及更加客觀科學(xué)的評(píng)估患者康復(fù)狀況都是需要解決的問題。借助其他一些技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)，輔助康復(fù)訓(xùn)練為中風(fēng)患者運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)提供了一些新的嘗試。自1999年MIT的Holden等使用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建出虛擬環(huán)境，首先將之引入康復(fù)以來，眾多學(xué)者利用運(yùn)動(dòng)傳感器、數(shù)據(jù)手套、運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)等設(shè)備大量的論證了計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助康復(fù)訓(xùn)練的有效性，但其仍需有改進(jìn)的地方。在研究本發(fā)明技術(shù)方案的過程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下的缺點(diǎn):現(xiàn)有的康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，針對(duì)不同的患者采用統(tǒng)一難度標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上不同患者的患病情況、運(yùn)動(dòng)功能受損程度并不相同，這將導(dǎo)致參與訓(xùn)練的患者可能與訓(xùn)練的難度不相匹配，甚至可能由于訓(xùn)練難度太高無法完成任務(wù)，由此產(chǎn)生挫敗感，或者訓(xùn)練難度太低，缺乏成就感，從而失去訓(xùn)練的積極性，進(jìn)而影響康復(fù)的效率和效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，應(yīng)用該技術(shù)方案可以針對(duì)不同的患者采用不同的難度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練的難度等級(jí)以確定患者采用的合適的等級(jí)難度，提高不同患病程度患者的康復(fù)效率和康復(fù)效果，提高患者訓(xùn)練的積極性。本發(fā)明提供了一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其步驟包括:A、采集患者的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲游戲分值，并預(yù)先根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值劃分難度等級(jí)等級(jí)將各難度等級(jí)設(shè)定相應(yīng)的最低要求分值以及最高要求分值，和確定患者運(yùn)動(dòng)難度；其中，采集患者的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值可按照FITTS定律計(jì)算所述肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，確定歸一化運(yùn)動(dòng)難度等級(jí)、完成不同難度等級(jí)訓(xùn)練所需的時(shí)間以及完成訓(xùn)練任務(wù)的訓(xùn)練周期；具體為根據(jù)FITTS定律計(jì)算出難度等級(jí)和完成不同難度等級(jí)訓(xùn)練所需的時(shí)間，其公式為:T=a+b I ο g2 (I +D/A)其中，T為完成當(dāng)前難度等級(jí)任務(wù)所需的時(shí)間，同時(shí)為難度等級(jí)；D為運(yùn)動(dòng)初始位置與終止位置之間的距離；A為目標(biāo)物體大小；a為截距；b為斜率；假定觸點(diǎn)大小固定，令難度等級(jí)隨著肢體運(yùn)動(dòng)距離變遠(yuǎn)而增加，假定肢體自然垂直為肢體初始位置，獲得最小難度等級(jí)，肢體向上抬起至垂直水平面為肢體終止位置，獲得最大難度等級(jí)，根據(jù)個(gè)人肢體長(zhǎng)度，歸一化難度等級(jí)到0-1內(nèi)；將歸一化難度等級(jí)0-1內(nèi)的難度等級(jí)均分為η個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)獲得η個(gè)空間范圍，令觸點(diǎn)首先出現(xiàn)在最小難度等級(jí)的位置；若當(dāng)前難度等級(jí)的觸點(diǎn)在當(dāng)前難度等級(jí)運(yùn)動(dòng)完成所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)被觸碰到，判斷則訓(xùn)練任務(wù)完成，所設(shè)定的時(shí)間可根據(jù)FITTS定律公式計(jì)算，例如可以為計(jì)算值的2至3
倍。 其中，確定截距a和斜率b，具體的令患者進(jìn)行一次自主運(yùn)動(dòng)，確定患者依靠自身能力獲取的肢體運(yùn)動(dòng)范圍，在肢體運(yùn)動(dòng)范圍對(duì)應(yīng)的虛擬環(huán)境內(nèi)，隨機(jī)得出η個(gè)坐標(biāo)位置，并計(jì)算肢體初始位置與肢體終止位置的坐標(biāo)點(diǎn)的距離，分別記為Dp D2,彳0 ，若觸點(diǎn)的大小為Α，令所述觸點(diǎn)隨機(jī)選擇在設(shè)定坐標(biāo)位置出現(xiàn)；所述觸點(diǎn)隨機(jī)選擇設(shè)定坐標(biāo)位置中的任意一個(gè)，當(dāng)患者的肢體觸碰到所述觸點(diǎn)時(shí)，記錄患者每次觸碰所述觸點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間，記為T ；每個(gè)坐標(biāo)位置分別出現(xiàn)所述觸點(diǎn)的次數(shù)為η次，計(jì)算得出各設(shè)定坐標(biāo)點(diǎn)分別進(jìn)行觸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間的平均時(shí)間，分別記為 \、τ2、；可根據(jù)η個(gè)坐標(biāo)位置以及得到的時(shí)間聯(lián)立方程，通過最小二乘法計(jì)算得出截距a與斜率b的值。另外，也可根據(jù)游戲分分值設(shè)定游戲的難度，不同難度的得分有一定差異，設(shè)定分值越高，則難度越高。B、完成該難度等級(jí)訓(xùn)練并且同時(shí)采集患者的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值，歸一化所述的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值，確定歸一化參數(shù)；其中，所述歸一化參數(shù)可為FITTS定律計(jì)算所述肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息、完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比、軀干位移評(píng)估百分比、實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比中的任意一種或幾種。在實(shí)際的康復(fù)訓(xùn)練過程中，根據(jù)患者的訓(xùn)練情況以及一些綜合的環(huán)境因素，基于本發(fā)明的思路，系統(tǒng)選取用于評(píng)估獲取相應(yīng)評(píng)估百分比的參數(shù)還可有其他的選擇，如運(yùn)動(dòng)平滑度等。歸一化運(yùn)動(dòng)時(shí)間，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比；各難度等級(jí)任務(wù)分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間，所述的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以為當(dāng)前難度等級(jí)完成時(shí)間的至少兩倍以上，作為優(yōu)選的例子可以為所述當(dāng)前難度等級(jí)完成時(shí)間的三倍，若完成當(dāng)前難度任務(wù)時(shí)間所用運(yùn)動(dòng)時(shí)間超過所述最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則認(rèn)定不滿足最低要求；其中，歸一化運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下:
Pt=(tmax_treal)/tmaxX100%其中，tmax為完成當(dāng)前難度任務(wù)所需最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間，treal為完成當(dāng)前難度任務(wù)時(shí)間所用運(yùn)動(dòng)時(shí)間，Pt為歸一化后完成的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比。歸一化運(yùn)動(dòng)軌跡，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比；實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡為完成當(dāng)前難度等級(jí)訓(xùn)練任務(wù)的運(yùn)動(dòng)軌跡，理想軌跡為初始位置與終止位置的連接線，各不同難度等級(jí)分別對(duì)應(yīng)有相應(yīng)的理想軌跡，實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡越接近理想軌跡運(yùn)動(dòng)行為越佳，偏離越大越差，其中，歸一化運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下:PP=Pidal/PrealX100%其中，PMal為實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，Pideal為理想軌跡，Pp為歸一化后的運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比。歸一化運(yùn)動(dòng)速度，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比；根據(jù)所述當(dāng)前難度等級(jí)的患者的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，確定平均運(yùn)動(dòng)速度；根據(jù)當(dāng)前難度等級(jí)的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間，確定最慢運(yùn)動(dòng)速度；若所述平均運(yùn)動(dòng)速度低于所述最慢運(yùn)動(dòng)速度，則判定不滿足最低要求；其中，歸一化運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下:Pfd-ULow/UjXlOOo/o其中，UEeal是患者完成當(dāng)前難度等級(jí)訓(xùn)練任務(wù)的平均運(yùn)動(dòng)速度，隊(duì)。w最慢運(yùn)動(dòng)速度，Pu為歸一化后的運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比。歸一化軀干位移，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)訓(xùn)練任務(wù)的軀干位移評(píng)估百分比；根據(jù)初始的軀干位置以及完成任務(wù)過程中軀干的移動(dòng)距離，確定最大軀干位移；最佳的軀干位移為0，最差的軀干位移為需身體完全補(bǔ)償手臂移動(dòng)，各難度等級(jí)分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的最大軀干位移；其中，歸一化軀干位移評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下:Ptrunk= (l-PPtnmk/D) X 100%其中，D為軀干距離目標(biāo)物體的距離，Pptrank為完成當(dāng)前難度等級(jí)的軀干位移，Ptnmk為歸一化后的軀干位移評(píng)估百分比。歸一化實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)訓(xùn)練任務(wù)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比；定義一個(gè)中心坐標(biāo)為(X，I, Z)和邊長(zhǎng)為2L的正方體，空間誤差為患者肢體實(shí)際觸碰的坐標(biāo)與中心坐標(biāo)的距離，最佳實(shí)際觸碰坐標(biāo)為觸點(diǎn)中心坐標(biāo)，最差實(shí)際觸碰坐標(biāo)為正方形觸點(diǎn)的角上，若患者肢體實(shí)際觸碰的坐標(biāo)范圍在(x_L-x+L, y-L-y+L, z_L_z+L)中，則患者完成當(dāng)前難度等級(jí)的訓(xùn)練任務(wù)；其中，歸一化實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下:
權(quán)利要求
1.一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于:步驟包括 A、采集患者的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值，并預(yù)先根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值劃分難度等級(jí)等級(jí)將各難度等級(jí)設(shè)定相應(yīng)的最低要求分值以及最高要求分值，和確定患者運(yùn)動(dòng)難度； B、完成該難度等級(jí)訓(xùn)練并且同時(shí)采集患者的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值，歸一化所述的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值，確定歸一化參數(shù)； C、對(duì)所述的歸一化參數(shù)進(jìn)行參數(shù)評(píng)估，確定評(píng)估分值，并且判斷所述評(píng)估分值是否為大于或等于所述最高要求分值、小于或等于所述最低要求分值中的任意一種情況；若所述評(píng)估分值為大于或等于所述最高要求分值，則將當(dāng)前難度等級(jí)提升至高一等級(jí)的難度等級(jí)；若所述評(píng)估分值為 小于或等于所述最低要求分值，則將當(dāng)前難度等級(jí)降低至低一等級(jí)的難度等級(jí)，若所述評(píng)估分值不屬于上述兩種情況中的任一一種，則當(dāng)前難度等級(jí)不變； D、判斷是否完成所述訓(xùn)練周期，若未完成所述訓(xùn)練周期，則重新進(jìn)行步驟C;若已完成所述訓(xùn)練周期，則結(jié)束所述訓(xùn)練周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 步驟A中，采集患者的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲分值可按照FITTS定律計(jì)算所述肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，確定歸一化運(yùn)動(dòng)難度等級(jí)、完成不同難度等級(jí)訓(xùn)練所需的時(shí)間以及完成訓(xùn)練任務(wù)的訓(xùn)練周期；具體為 根據(jù)FITTS定律計(jì)算出難度等級(jí)和完成不同難度等級(jí)訓(xùn)練所需的時(shí)間，其公式為: T=a+b1g2 (1+D/A) 其中，T為完成當(dāng)前難度等級(jí)任務(wù)所需的時(shí)間，同時(shí)為難度等級(jí)；D為運(yùn)動(dòng)初始位置與終止位置之間的距離；A為目標(biāo)物體大?。籥為截距；b為斜率； 假定觸點(diǎn)大小固定，令難度等級(jí)隨著肢體運(yùn)動(dòng)距離變遠(yuǎn)而增加，假定肢體自然垂直為肢體初始位置，獲得最小難度等級(jí)，肢體向上抬起至垂直水平面為肢體終止位置，獲得最大難度等級(jí)，根據(jù)個(gè)人肢體長(zhǎng)度，歸一化難度等級(jí)到0-1內(nèi)； 將歸一化難度等級(jí)0-1內(nèi)的難度等級(jí)均分為n個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)獲得n個(gè)空間范圍，令觸點(diǎn)首先出現(xiàn)在最小難度等級(jí)的位置； 若當(dāng)前難度等級(jí)的觸點(diǎn)在當(dāng)前難度等級(jí)運(yùn)動(dòng)完成所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)被觸碰到，判斷則訓(xùn)練任務(wù)完成，所設(shè)定的時(shí)間可根據(jù)FITTS定律公式計(jì)算。
另外，也可根據(jù)游戲分分值設(shè)定游戲的難度，不同難度的得分有一定差異，設(shè)定分值越高，則難度越高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 確定截距a和斜率b，具體的 令患者進(jìn)行一次自主運(yùn)動(dòng)，確定患者依靠自身能力獲取的肢體運(yùn)動(dòng)范圍，在肢體運(yùn)動(dòng)范圍對(duì)應(yīng)的虛擬環(huán)境內(nèi)，隨機(jī)得出n個(gè)坐標(biāo)位置，并計(jì)算肢體初始位置與肢體終止位置的坐標(biāo)點(diǎn)的距離，分別記為隊(duì)、D2,彳0 ，若觸點(diǎn)的大小為A，令所述觸點(diǎn)隨機(jī)選擇在設(shè)定坐標(biāo)位置出現(xiàn)； 所述觸點(diǎn)隨機(jī)選擇設(shè)定坐標(biāo)位置中的任意一個(gè)，當(dāng)患者的肢體觸碰到所述觸點(diǎn)時(shí)，記錄患者每次觸碰所述觸點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間，記為T ； 每個(gè)坐標(biāo)位置分別出現(xiàn)所述觸點(diǎn)的次數(shù)為n次，計(jì)算得出各設(shè)定坐標(biāo)點(diǎn)分別進(jìn)行觸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間的平均時(shí)間，分別記為 \、τ2、； 可根據(jù)η個(gè)坐標(biāo)位置以及得到的時(shí)間聯(lián)立方程，通過最小二乘法計(jì)算得出截距a與斜率b的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 步驟B中，歸一化所述的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息或游戲游戲分值，確定歸一化參數(shù)；具體的 所述歸一化參數(shù)可為FITTS定律計(jì)算所述肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息、完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比、軀干位移評(píng)估百分比、實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比中的任意一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 步驟B中，歸一化所述的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，確定歸一化參數(shù)，所述歸一化參數(shù)為完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比、軀干位移評(píng)估百分比、實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比中的任意一種或幾種；具體為 歸一化運(yùn)動(dòng)時(shí)間，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比；各難度等級(jí)任務(wù)分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間，所述的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以為當(dāng)前難度等級(jí)完成時(shí)間的至少兩倍以上，若完成當(dāng)前難度任務(wù)時(shí)間所用運(yùn)動(dòng)時(shí)間超過所述最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則認(rèn)定不滿足最低要求； 其中，歸一化運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下:Pt=(tmax-treal)/tmaxxioo% 其中，tmax為完成當(dāng)前難度任務(wù)所需最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間，treal為完成當(dāng)前難度任務(wù)時(shí)間所用運(yùn)動(dòng)時(shí)間，Pt為歸一化后完成的運(yùn)動(dòng)`時(shí)間評(píng)估百分比。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 步驟B中，歸一化所述的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，確定歸一化參數(shù)，所述歸一化參數(shù)為完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比、軀干位移評(píng)估百分比、實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比中的任意一種或幾種；具體為 歸一化運(yùn)動(dòng)軌跡，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比；實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡為完成當(dāng)前難度等級(jí)訓(xùn)練任務(wù)的運(yùn)動(dòng)軌跡，理想軌跡為初始位置與終止位置的連接線，各不同難度等級(jí)分別對(duì)應(yīng)有相應(yīng)的理想軌跡，實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡越接近理想軌跡運(yùn)動(dòng)行為越佳，偏離越大越差， 其中，歸一化運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下: Pp_Pidal/Preal X 100% 其中，PMal為實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，Pideai為理想軌跡，Pp為歸一化后的運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 步驟B中，歸一化所述的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，確定歸一化參數(shù)，所述歸一化參數(shù)為完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比、軀干位移評(píng)估百分比、實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比中的任意一種或幾種；具體為 歸一化運(yùn)動(dòng)速度，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比；根據(jù)所述當(dāng)前難度等級(jí)的患者的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，確定平均運(yùn)動(dòng)速度；根據(jù)當(dāng)前難度等級(jí)的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間，確定最慢運(yùn)動(dòng)速度；若所述平均運(yùn)動(dòng)速度低于所述最慢運(yùn)動(dòng)速度，則判定不滿足最低要求；其中，歸一化運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下: Pfd-nmooo/o 其中，Ulteal是患者完成當(dāng)前難度等級(jí)訓(xùn)練任務(wù)的平均運(yùn)動(dòng)速度，隊(duì)。￥最慢運(yùn)動(dòng)速度，Pu為歸一化后的運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 步驟B中，歸一化所述的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，確定歸一化參數(shù)，所述歸一化參數(shù)為完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比、軀干位移評(píng)估百分比、實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比、中的任意一種或幾種；具體為 歸一化軀干位移，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)訓(xùn)練任務(wù)的軀干位移評(píng)估百分比；根據(jù)初始的軀干位置以及完成任務(wù)過程中軀干的移動(dòng)距離，確定最大軀干位移；最佳的軀干位移為O，最差的軀干位移為需身體完全補(bǔ)償手臂移動(dòng)，各難度等級(jí)分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的最大軀干位移； 其中，歸一化軀干位移評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下:Ptmk-( UPtmnk/D) X 100% 其中，D為軀干距離目標(biāo)物體的距離，Pptrank為完成當(dāng)前難度等級(jí)的軀干位移，Ptrank為歸一化后的軀干位移評(píng)估百分比。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 步驟B中，歸一化所述的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，確定歸一化參數(shù)，所述歸一化參數(shù)為完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比、軀干位移評(píng)估百分比、實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比中的任意一種或幾種；具體為 歸一化實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)，確定完成當(dāng)前難度等級(jí)訓(xùn)練任務(wù)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比；定義一個(gè)中心坐標(biāo)為U，y, z)和邊長(zhǎng)為2L的正方體，空間誤差為患者肢體實(shí)際觸碰的坐標(biāo)與中心坐標(biāo)的距離，最佳實(shí)際觸碰坐標(biāo)為觸點(diǎn)中心坐標(biāo)，最差實(shí)際觸碰坐標(biāo)為正方形觸點(diǎn)的角上，若患者肢體實(shí)際觸碰的坐標(biāo)范圍在(x-L-x+L, y-L-y+L, z_L_z+L)中，則患者完成當(dāng)前難度等級(jí)的訓(xùn)練任務(wù)； 其中，歸一化實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比的評(píng)估公式如下:
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9所述的一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，其特征在于: 步驟C中，對(duì)所述的歸一化參數(shù)進(jìn)行參數(shù)評(píng)估，確定評(píng)估分值；具體的 根據(jù)完成當(dāng)前難度等級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)軌跡評(píng)估百分比、運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估百分比、軀干位移評(píng)估百分比、實(shí)際運(yùn)動(dòng)觸碰坐標(biāo)評(píng)估百分比中的任意一種或幾種，確定評(píng)估分值；評(píng)估分值從0-1，O為最差分值，I為最佳分值； 其中，確定評(píng)估分值的評(píng)估公式如下:
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，公開了一種肢體康復(fù)訓(xùn)練的難度調(diào)節(jié)方法，通過采集患者的肢體運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，并劃分難度等級(jí)，設(shè)定患者訓(xùn)練開始所處的難度等級(jí)，再歸一化患者訓(xùn)練獲取的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整訓(xùn)練難度等級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同完成度使用不同難度等級(jí)，提高運(yùn)動(dòng)功能不同受損程度患者的訓(xùn)練積極性。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103106343SQ20131003483
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者宋嶸, 李宇寧 申請(qǐng)人:中山大學(xué)