CN109480854A - 一种结合传感器的康复训练装置及其用途 - Google Patents

一种结合传感器的康复训练装置及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种结合传感器的康复训练装置及其用途，该装置包含：康复部位传感***和移动终端，该康复部位传感***和移动终端通过无线连接；其中，康复部位传感***包含：传感器模块，其固定于待康复部位，与蓝牙模块连接，用于收集待康复部位运动数据并发送给蓝牙模块，并通过蓝牙模块以接收移动终端发送的初始化指令；以及蓝牙模块，其与传感器模块和移动终端连接，用于接收传感器模块发送的待康复部位运动数据并发送给移动终端，以及将移动终端发送的初始化指令传送给传感器模块；其中，移动终端与蓝牙模块无线连接进行数据传输。本发明的装置使病患可以居家进行规范的康复训练，降低了成本，便捷度高，并避免了二次损伤。

Description

一种结合传感器的康复训练装置及其用途
技术领域
本发明涉及一种医疗康复训练装置，具体涉及一种结合传感器的康复训练装置及其用途。
背景技术
传感器是能感受被测量对象信息并能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件，它可以向医生提供精准的身体部位活动的特征数据，目前传感器技术已广泛应用于医疗领域。
由于人体运动中踝关节所处位置的特殊性，踝关节损伤成为一种很常见的运动损伤。踝关节损伤治疗后期的康复训练十分重要，若治疗不当，可能造成慢性疼痛和反复损伤，甚至造成膝关节、髋关节、骨盆及脊柱的损伤。
目前，相关医疗资源紧张且医疗成本较高，使得病患难以方便快捷的享受专业康复治疗，许多病患选择在家进行自主康复训练。然而，不规范的康复训练非但对治疗无益甚至可能对踝关节造成二次损伤。
发明内容
本发明的目的是提供一种结合传感器的康复训练装置及其用途，该装置解决了传统康复训练医疗资源紧张且医疗成本较高的问题，同时解决了康复训练中运动幅度难以测量的问题，使病患能够居家进行规范的康复训练，可实时进行数据传输与医生进行交流和指导，降低了康复训练成本，提高了康复训练的便捷度，并能有效避免因不规范训练动作造成的二次损伤。
为了达到上述目的，本发明提供了一种结合传感器的康复训练装置，该装置包含：康复部位传感***和移动终端，该康复部位传感***和移动终端通过无线连接。
其中，所述的康复部位传感***包含：传感器模块，其固定于待康复部位，与蓝牙模块连接，用于收集待康复部位运动数据并发送给所述的蓝牙模块，并通过蓝牙模块以接收所述移动终端发送的初始化指令；以及蓝牙模块，其与所述的传感器模块和移动终端连接，用于接收所述传感器模块发送的待康复部位运动数据并发送给所述的移动终端，以及将所述移动终端发送的初始化指令传送给所述的传感器模块以开启或关闭传感器模块。
其中，所述的移动终端与所述的蓝牙模块无线连接，用于接收和显示所述蓝牙模块发送的待康复部位运动数据和其存储的康复部位正常活动范围数据，并对待康复部位运动数据进行评估，若所述待康复部位运动数据与康复部位正常活动范围数据不一致时，进行文字和/或语音提示，并将评估结果保存，且在使用开始时，通过所述蓝牙模块发送初始化指令给所述传感器模块以开启该传感器模块。
优选地，所述的移动终端包含：存储模块，其与计算模块、显示模块和语音模块连接，用于存储设定的康复部位正常活动范围数据和对应动作的语音指示，并接受和存储所述蓝牙模块发送的待康复部位运动数据，将设定的康复部位正常活动范围数据和待康复部位运动数据发送给计算模块和显示模块，将对应动作的语音指示发送给语音模块；计算模块，其与存储模块和语音模块连接，用于接收所述存储模块发送的数据，根据待康复部位运动数据与设定的康复部位正常活动范围数据计算和评估，并将评估结果存储到所述存储模块的同时发送给语音模块；统计模块，其与所述的计算模块、显示模块和存储模块连接，用于接收所述计算模块发送的计算结果以将每次计算结果进行统计，并将统计数据发送给所述的存储模块以进行存储；显示模块，其与所述的存储模块连接，用于接收所述存储模块发送的设定的康复部位正常活动范围数据和实时的待康复部位运动数据以显示，并在需要查看训练情况时，调取所述存储模块中的统计数据，以及在初始时从所述存储模块调取上次结束时的统计数据；语音模块，其与所述的计算模块和存储模块连接，用于在动作训练时接收所述存储模块发送的对应动作的语音指示，并接受所述计算模块发送的评估结果以进行语音提示；以及初始模块，其与所述蓝牙模块连接，用于将初始化指令传送给所述的蓝牙模块。
优选地，所述的传感器模块包含：加速度传感器，其固定于待康复部位，用于收集待康复部位运动的速度数据；以及角度传感器，其固定于待康复部位，用于收集待康复部位运动的方向数据。
优选地，所述的传感器模块采用BWT901CL数字传感器，或所述的传感器模块采用BM160传感器，所述的蓝牙模块采用CSR BC417143蓝牙芯片。
优选地，所述的待康复部位包括：踝关节、膝关节。
优选地，所述的待康复部位为踝关节，所述传感器模块固定于足背第二跖骨或其附近。
本发明还提供了一种结合传感器的康复训练装置的用途，该装置为所述的结合传感器的康复训练装置，该装置用于康复训练或保健场景。
优选地，所述的康复训练包括：踝关节康复训练、膝关节康复训练。
本发明的结合传感器的康复训练装置及其用途，解决了传统康复训练医疗资源紧张且医疗成本较高的问题，同时解决了康复训练中运动幅度难以测量的问题，具有以下优点：
(1)本发明的装置能够使病患可以居家进行规范的康复训练，降低了康复训练成本，提高了康复训练的便捷度，并能有效避免因不规范训练动作造成的二次损伤；
(2)本发明的装置内存储医师设定的训练动作，通过加速度传感器和角度传感器能够感知患者踝关节运动，并根据设定的训练动作对患者的动作进行评估，以纠正患者错误动作，以提高康复训练的质量和效率；
(3)本发明的装置将传感器与移动终端结合应用于医疗保健领域以及类似医疗保健场景之中时，如膝关节康复训练。
附图说明
图1为本发明的结合传感器的康复训练装置的结构示意图。
图2为本发明的移动终端的结构示意图。
图3为本发明的结合传感器的康复训练装置的使用流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种结合传感器的康复训练装置，如图1所示，为本发明的结合传感器的康复训练装置的结构示意图，该装置包含：康复部位传感***1(图1中脚部传感***)和移动终端2，该康复部位传感***1和移动终端2通过无线连接。
其中，康复部位传感***1包含：传感器模块11，其固定于待康复部位，与蓝牙模块12连接，用于收集待康复部位运动数据并发送给蓝牙模块12，并通过蓝牙模块12以接收移动终端2发送的初始化指令；以及蓝牙模块12，其与传感器模块11和移动终端2连接，用于接收传感器模块11发送的待康复部位运动数据并发送给移动终端2，以及将移动终端2发送的初始化指令传送给传感器模块11以开启或关闭传感器模块11。
其中，移动终端2与蓝牙模块12无线连接，用于接收和显示蓝牙模块12发送的待康复部位运动数据和其存储的康复部位正常活动范围数据，并对待康复部位运动数据进行评估，若待康复部位运动数据与康复部位正常活动范围数据不一致时，进行文字和/或语音提示，并将评估结果保存，且在使用开始时，通过蓝牙模块12发送初始化指令给传感器模块11以开启该传感器模块11。
如图3所示，为本发明的结合传感器的康复训练装置的使用流程图，在使用本发明的装置时，每次使用前先对装置进行初始化操作，医师或病患在移动终端2下达传感器初始化指令，移动终端2通过蓝牙将该指令发送给传感器模块11执行。
训练周期开始前，病患在专业医师的指导下佩戴本发明的脚部传感***1做出规范的训练动作，传感器模块11将此过程中的动作数据信息发送给移动终端2，移动终端2记录此时的训练数据形成设定训练动作数据(即康复部位正常活动范围数据)并储存。
训练周期内，病患使用本发明的装置进行自主训练，将脚部传感***1佩戴在脚背前端，根据移动终端2上的提示信息和提示语音做出相应的训练动作，脚部传感***1将病患动作数据信息反馈给移动终端2。移动终端2会对接收到的动作数据进行实时分析和判断。当动作被判定为不规范时，移动终端2将显示提示信息并发出提示语音敦促病患改正动作；当动作连续被判断为规范时，移动终端2会发出提示语音予以病患鼓励。而且，病患在每次完成康复训练之后可以在移动终端2上查看训练评估，结合康复训练周期内的训练状况进行对比，在一个康复训练周期结束后将本周期训练结果反馈给治疗医师进行进一步诊断并制定下个训练周期的训练处方。
根据本发明一实施例，如图2所示，为本发明的移动终端的结构示意图，移动终端2(如智能手机)包含：存储模块21，其与计算模块22、显示模块24和语音模块25连接，用于存储设定的康复部位正常活动范围数据和对应动作的语音指示，并接受和存储蓝牙模块12发送的待康复部位运动数据，将设定的康复部位正常活动范围数据和待康复部位运动数据发送给计算模块22和显示模块24，将对应动作的语音指示发送给语音模块25；计算模块22，其与存储模块21和语音模块25连接，用于接收存储模块21发送的数据，根据待康复部位运动数据与设定的康复部位正常活动范围数据计算和评估，并将评估结果存储到所述存储模块21的同时发送给语音模块25；统计模块23，其与计算模块22、显示模块24和存储模块21连接，用于接收计算模块22发送的计算结果以将每次计算结果进行统计，并将统计数据发送给存储模块21以进行存储；显示模块24，其与存储模块21连接，用于接收存储模块21发送的设定的康复部位正常活动范围数据和实时的待康复部位运动数据以显示，并在需要查看训练情况时，调取存储模块21中的统计数据，以及在初始时存储模块21调取上次结束时的统计数据；语音模块25，其与计算模块22和存储模块21连接，用于在动作训练时接收存储模块21发送的对应动作的语音指示，并接受计算模块22发送的评估结果以进行语音提示；以及初始模块26，其与蓝牙模块12连接，用于将初始化指令传送给蓝牙模块12。移动终端2可为手机、平板和笔记本等移动电子设备，显示模块可为移动终端显示屏、家用电视机显示屏，以及户外显示屏。
根据本发明一实施例，传感器模块11包含：加速度传感器111，其固定于待康复部位，用于收集待康复部位运动的速度数据；以及角度传感器112，其固定于待康复部位，用于收集待康复部位运动的方向数据。当其它传感器具有与加速度传感器和角度传感器相同能力时，可使用该传感器替换加速度与角度传感器。
根据本发明一实施例，传感器模块采用BWT901CL数字传感器，该传感器包含三轴加速度传感器、三轴角度传感器和无线蓝牙模块。或，传感器模块采用BM160传感器，蓝牙模块采用CSR BC417143蓝牙芯片。
根据本发明一实施例，待康复部位包括：踝关节、膝关节。
根据本发明一实施例，待康复部位为踝关节，传感器模块11固定于足背第二跖骨或其附近。
本发明还提供了一种结合传感器的康复训练装置的用途，该装置为结合传感器的康复训练装置，该装置用于康复训练或保健场景。
根据本发明一实施例，康复训练包括：踝关节康复训练、膝关节康复训练，在进行训练时，采用卧姿或坐姿左右转动或者上下转动踝关节或膝关节，装置上显示实时的运动数据。
综上所述，本发明的结合传感器的康复训练装置能够使病患可以居家进行规范的康复训练，降低了康复训练成本，提高了康复训练的便捷度，并能有效避免因不规范训练动作造成的二次损伤。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种结合传感器的康复训练装置，其特征在于，该装置包含：康复部位传感***(1)和移动终端(2)，该康复部位传感***(1)和移动终端(2)通过无线连接；
其中，所述的康复部位传感***(1)包含：
传感器模块(11)，其固定于待康复部位，与蓝牙模块(12)连接，用于收集待康复部位运动数据并发送给所述的蓝牙模块(12)，并通过蓝牙模块(12)以接收所述移动终端(2)发送的初始化指令；以及
蓝牙模块(12)，其与所述的传感器模块(11)和移动终端(2)连接，用于接收所述传感器模块(11)发送的待康复部位运动数据并发送给所述的移动终端(2)，以及将所述移动终端(2)发送的初始化指令传送给所述的传感器模块(11)以开启或关闭传感器模块(11)；
其中，所述的移动终端(2)与所述的蓝牙模块(12)无线连接，用于接收和显示所述蓝牙模块(12)发送的待康复部位运动数据和其存储的康复部位正常活动范围数据，并对待康复部位运动数据进行评估，若所述待康复部位运动数据与康复部位正常活动范围数据不一致时，进行文字和/或语音提示，并将评估结果保存，且在使用开始时，通过所述蓝牙模块(12)发送初始化指令给所述传感器模块(11)以开启该传感器模块(11)。
2.根据权利要求1所述的结合传感器的康复训练装置，其特征在于，所述的移动终端(2)包含：
存储模块(21)，其与计算模块(22)、显示模块(24)和语音模块(25)连接，用于存储设定的康复部位正常活动范围数据和对应动作的语音指示，并接受和存储所述蓝牙模块(12)发送的待康复部位运动数据，将设定的康复部位正常活动范围数据和待康复部位运动数据发送给计算模块(22)和显示模块(24)，将对应动作的语音指示发送给语音模块(25)；
计算模块(22)，其与存储模块(21)和语音模块(25)连接，用于接收所述存储模块(21)发送的数据，根据待康复部位运动数据与设定的康复部位正常活动范围数据计算和评估，并将评估结果存储到所述存储模块(21)的同时发送给语音模块(25)；
统计模块(23)，其与所述的计算模块(22)和存储模块(21)连接，用于接收所述计算模块(22)发送的计算结果以将每次计算结果进行统计，并将统计数据发送给所述的存储模块(21)以进行存储；
显示模块(24)，其与所述的存储模块(21)连接，用于接收所述存储模块(21)发送的设定的康复部位正常活动范围数据和实时的待康复部位运动数据以显示，并在需要查看训练情况时，调取所述存储模块(21)中的统计数据，以及在初始时从所述存储模块(21)调取上次结束时的统计数据；
语音模块(25)，其与所述的计算模块(22)和存储模块(21)连接，用于在动作训练时接收所述存储模块(21)发送的对应动作的语音指示，并接受所述计算模块(22)发送的评估结果以进行语音提示；以及
初始模块(26)，其与所述蓝牙模块(12)连接，用于将初始化指令传送给所述的蓝牙模块(12)。
3.根据权利要求1或2所述的结合传感器的康复训练装置，其特征在于，所述的传感器模块(11)包含：
加速度传感器(111)，其固定于待康复部位，用于收集待康复部位运动的速度数据；以及
角度传感器(112)，其固定于待康复部位，用于收集待康复部位运动的方向数据。
4.根据权利要求3所述的结合传感器的康复训练装置，其特征在于，所述的传感器模块采用BWT901CL数字传感器，或所述的传感器模块采用BM160传感器，所述的蓝牙模块采用CSR BC417143蓝牙芯片。
5.根据权利要求1或2所述的结合传感器的康复训练装置，其特征在于，所述的待康复部位包括：踝关节、膝关节。
6.根据权利要求5所述的结合传感器的康复训练装置，其特征在于，所述的待康复部位为踝关节，所述传感器模块(11)固定于足背第二跖骨或其附近。
7.一种结合传感器的康复训练装置的用途，其特征在于，该装置为如权利要求1-6中任意一项所述的结合传感器的康复训练装置，该装置用于康复训练或保健场景。
8.根据权利要求7所述结合传感器的康复训练装置的用途，其特征在于，所述的康复训练包括：踝关节康复训练、膝关节康复训练。
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