專利名稱：一種增強(qiáng)用戶偏癱肢體的意識(shí)并記錄此用戶意識(shí)的可佩帶式便攜裝置、系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)用戶偏癱肢體的意識(shí)并記錄其意識(shí)的可佩戴式便攜裝置、系
統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
中風(fēng)(學(xué)名為"腦卒中")是第四大死亡原因，也是香港多數(shù)重度殘疾的主要致
殘?jiān)?。在香港，每年?000人中就有平均3.6個(gè)人受其影響。在中風(fēng)病人中，偏身忽略
(Unilateral neglect, UN)是很常見(jiàn)的一種半身不遂現(xiàn)象，它可能是由于缺乏對(duì)受損側(cè)肢
體的專注力或空間感覺(jué)引起的。偏癱在中風(fēng)病人中的發(fā)生率高達(dá)20%。 研究表明，對(duì)偏癱側(cè)進(jìn)行感官剌激是一種有效的治療和實(shí)踐。傳統(tǒng)的感官剌激都
是在專業(yè)的醫(yī)療人員來(lái)人工對(duì)病人實(shí)施的。這樣做既耗費(fèi)時(shí)間也消耗醫(yī)療人員的體力。 各種偏身忽略治療的途徑主要有兩種，包括補(bǔ)充假說(shuō)，其包括了針對(duì)空間表達(dá)缺
陷的治療；以及提示假說(shuō)，其包括了針對(duì)意識(shí)缺陷和視覺(jué)注意力缺陷的治療。在一個(gè)個(gè)案的
研究中，通過(guò)自發(fā)外界大聲剌激可以大大減少偏癱的偏身忽略的發(fā)生。 因此，需要有一種設(shè)備能夠讓患有偏癱的用戶每日自主練習(xí)來(lái)進(jìn)行治療。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能夠增強(qiáng)用
戶偏癱肢體意識(shí)并記錄此意識(shí)的可佩帶式便攜裝置及其系統(tǒng)和方法。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案之一是 提供一種能夠增強(qiáng)用戶偏癱肢體意識(shí)并記錄此意識(shí)的可佩帶式便攜裝置，所述裝 置包括 —個(gè)感官信號(hào)發(fā)生器，用于發(fā)出一個(gè)連續(xù)感官信號(hào)給用戶，以提醒用戶按照事先 預(yù)定的時(shí)間表移動(dòng)偏癱肢體； —個(gè)開(kāi)關(guān)，方便用戶需要停止發(fā)出連續(xù)感官信號(hào)時(shí)開(kāi)啟；以及
—個(gè)加速計(jì)，用于檢測(cè)偏癱肢體在三軸方向的運(yùn)動(dòng)； 其中，當(dāng)用戶開(kāi)啟開(kāi)關(guān)后，在事先預(yù)定的說(shuō)明指導(dǎo)下移動(dòng)偏癱肢體，加速計(jì)檢測(cè)到 的偏癱肢體的移動(dòng)和感官信號(hào)發(fā)出后開(kāi)關(guān)被開(kāi)啟的反應(yīng)時(shí)間被數(shù)據(jù)分析軟件記錄下來(lái)用 于分析。 在本發(fā)明所述的裝置中，還可以包括一個(gè)存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)所記錄的移動(dòng)，移動(dòng)的
時(shí)間，感官信號(hào)發(fā)出的時(shí)間以及開(kāi)關(guān)被打開(kāi)的時(shí)間，用于數(shù)據(jù)分析軟件的后續(xù)處理。 在本發(fā)明所述的裝置中，感官信號(hào)可以是振動(dòng)輸出、音頻輸出、視頻輸出，或者是
其中二者或三者的混合。 在本發(fā)明所述的裝置中，其可以是一個(gè)腕表結(jié)構(gòu)，且還包括一個(gè)可調(diào)節(jié)的皮帶用 來(lái)將裝置系緊在用戶手腕上。
在本發(fā)明所述的裝置中，數(shù)據(jù)分析軟件可分析和解釋所記錄的移動(dòng)、移動(dòng)時(shí)間、感
官信號(hào)發(fā)出的時(shí)間和開(kāi)關(guān)被開(kāi)啟的時(shí)間，并生成圖表來(lái)闡述偏癱肢體對(duì)感官信號(hào)做出反應(yīng)
移動(dòng)了多少，以及在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)其肢體的移動(dòng)超過(guò)預(yù)定界值的次數(shù)。 在本發(fā)明所述裝置中，還可以包括旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，用于讓用戶配置感官信號(hào)發(fā)出的形
式，持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度。 在本發(fā)明所述的裝置中，數(shù)據(jù)分析軟件可有一個(gè)配置工具，使用戶能夠設(shè)置裝置
的參數(shù)，包括振動(dòng)頻率，周期時(shí)間，運(yùn)動(dòng)采樣頻率，運(yùn)動(dòng)記錄和振動(dòng)形式。 在本發(fā)明所述的裝置中，開(kāi)關(guān)大體上可以是一個(gè)設(shè)在裝置上表面的中間位置的大按鈕。 在本發(fā)明所述的裝置中，所述按鈕應(yīng)該至少是半透明的，使位于按鈕下方的LED 背光產(chǎn)生一個(gè)可視化顯示以表明感官信號(hào)發(fā)出。 在本發(fā)明所述的裝置中，還可以包括一個(gè)為存儲(chǔ)器設(shè)置的存儲(chǔ)器插槽。
在本發(fā)明所述的裝置中，還可進(jìn)一步包括一個(gè)可充電電池，為裝置提供電力。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案之二是，提供一種增強(qiáng)用戶偏癱肢體意 識(shí)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 —個(gè)腕戴的振動(dòng)裝置，所述裝置通過(guò)振動(dòng)以提醒用戶依照預(yù)定的時(shí)間表移動(dòng)其偏
癱肢體，其包括一個(gè)按鈕方便用戶按下來(lái)以停止振動(dòng)，還包括一個(gè)加速計(jì)來(lái)檢測(cè)偏癱肢體
在三軸向的移動(dòng)，用戶按下按鈕，并按照預(yù)定的說(shuō)明的指導(dǎo)下移動(dòng)其偏癱肢體； —個(gè)數(shù)據(jù)分析軟件，用來(lái)分析加速計(jì)所檢測(cè)到的偏癱肢體的移動(dòng)和振動(dòng)發(fā)生后按
鈕被按下的時(shí)間。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案之三是，提供一種增強(qiáng)用戶偏癱肢體意 識(shí)的方法，其方法包括 產(chǎn)生一個(gè)感官信號(hào)，用以提醒用戶按照預(yù)定的時(shí)間表移動(dòng)其偏癱肢體；
用戶開(kāi)啟開(kāi)關(guān)以停止感官信號(hào)的發(fā)出；以及
檢測(cè)偏癱肢體在三軸方向上的移動(dòng)； 其中，用戶開(kāi)啟開(kāi)關(guān)后，依照預(yù)定的說(shuō)明的指導(dǎo)下移動(dòng)偏癱肢體，加速計(jì)檢測(cè)到的 偏癱肢體的移動(dòng)和感官信號(hào)發(fā)出后開(kāi)關(guān)被開(kāi)啟的時(shí)間被數(shù)據(jù)分析軟件記錄下來(lái)用于分析。
實(shí)施本發(fā)明的一種增強(qiáng)用戶偏癱肢體的意識(shí)并記錄其意識(shí)的可穿戴式便攜裝置、 系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果感官提示在經(jīng)過(guò)干預(yù)和堅(jiān)持后能減輕肢體偏癱病人的偏 癱。感官提示表明，那些有或者沒(méi)有偏身忽略的中風(fēng)病人的偏癱肢體尤其是前臂的部分的 活動(dòng)能力可以增大。


本發(fā)明將參考以下附圖對(duì)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其中 圖1是從上方看本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的可佩帶式便攜裝置得到的透視圖； 圖2是圖1所示裝置沒(méi)有緊固的皮帶時(shí)從上方看得到的透視圖； 圖3是從上方看圖2所示的裝置在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度時(shí)得到的透視圖； 圖4是從上方看圖2所示的裝置除去其外殼以顯示裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到的透視圖； 圖5是從下方看圖2所示的裝置除去其外殼以顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到的透視 圖6是從下方看圖5所示的裝置移去電池以顯示加速計(jì)電路得到的透視圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)描述增強(qiáng)用戶偏癱肢體意識(shí)的方法的流程圖； 圖8是在應(yīng)用數(shù)據(jù)分析分析軟件為圖1所示裝置設(shè)置參數(shù)時(shí)的截屏圖； 圖9是應(yīng)用數(shù)據(jù)軟件對(duì)圖1所示裝置所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)的截屏圖； 圖10是數(shù)據(jù)分析軟件在應(yīng)用時(shí)所用到的球面坐標(biāo)系； 圖11是應(yīng)用數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對(duì)利用圖1所示裝置記錄的數(shù)據(jù)所生成數(shù)據(jù)分析報(bào)告進(jìn)行描述的截屏圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1至圖6，本發(fā)明提供一種增強(qiáng)用戶偏癱肢體的意識(shí)的可佩帶式便攜裝置。
本文中的用戶通常即為中風(fēng)患者。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置io是一種腕表樣式，有一個(gè)皮帶
11將裝置10系到用戶的手腕上。裝置10通常包括一個(gè)感官信號(hào)發(fā)生器52， 20， 一個(gè)開(kāi)關(guān)13和一個(gè)加速計(jì)61。感官信號(hào)發(fā)生器52， 20發(fā)出一個(gè)連續(xù)的感官信號(hào)來(lái)提醒用戶安裝預(yù)定好的時(shí)間表來(lái)移動(dòng)偏癱肢體。在一個(gè)實(shí)施例中，所述感官信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)振動(dòng)器52并產(chǎn)生振動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述感官信號(hào)發(fā)生器還包括一個(gè)喇叭20來(lái)產(chǎn)生一個(gè)吵鬧的聲音同振動(dòng)器52的震動(dòng)一起來(lái)提醒用戶。開(kāi)關(guān)13被用戶開(kāi)啟后感官信號(hào)停止發(fā)出。加速計(jì)61檢測(cè)偏癱肢體的移動(dòng)。用戶開(kāi)啟開(kāi)關(guān)13后，會(huì)在預(yù)定的說(shuō)明指導(dǎo)下進(jìn)行移動(dòng)，且加速計(jì)61所檢測(cè)到的偏癱肢體的移動(dòng)以及開(kāi)關(guān)13什么時(shí)候被開(kāi)啟都被記錄下來(lái)用火后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。中風(fēng)病人在感官提示的鼓勵(lì)下有規(guī)律地在診室也可以在家中進(jìn)行肢體移動(dòng)練習(xí)。為了監(jiān)控用戶的遵照說(shuō)明進(jìn)行練習(xí)的程度和恢復(fù)進(jìn)度，本裝置IO有一個(gè)內(nèi)置的加速測(cè)量功能用來(lái)監(jiān)控手臂移動(dòng)，還有一個(gè)移動(dòng)存儲(chǔ)卡來(lái)記錄手臂移動(dòng)和用戶對(duì)感官提示的反應(yīng)。
感官信號(hào)可以根據(jù)預(yù)定的安排持續(xù)發(fā)出，或者在開(kāi)關(guān)13被按下以停止信號(hào)之前隨機(jī)發(fā)出。用戶必須在感官提示發(fā)出之后盡快按下開(kāi)關(guān)，感官提示在這里作為一種避免條件反射的方法。只要沒(méi)有按下開(kāi)關(guān)13，感官提示信號(hào)就會(huì)持續(xù)地發(fā)出。為了對(duì)這些信號(hào)作出反應(yīng)，用戶在按下開(kāi)關(guān)13關(guān)掉了感官提示的發(fā)出后，必須按治療師說(shuō)明移動(dòng)他們的上肢肢體五次。在其他實(shí)施例中，用戶必須移動(dòng)肢體的次數(shù)可以改變。這些相關(guān)的感官信號(hào)用來(lái)增強(qiáng)用戶對(duì)他們偏癱肢體的感知程度。裝置io可以設(shè)置成發(fā)出振動(dòng)提示形式的感官信號(hào)的同時(shí)，還發(fā)出一種吵鬧的聲音作為音頻提示形式，這些感官提示信號(hào)具有預(yù)設(shè)的、可變的或者隨機(jī)的時(shí)間間隔，例如，從幾秒到幾分鐘。 開(kāi)關(guān)13相對(duì)比較大，位于裝置上表面的中間。開(kāi)關(guān)13是為了用戶知道將其按下以停止振動(dòng)，但其首先被推下用作振動(dòng)可視化顯示，它用一個(gè)閃爍的藍(lán)色LED來(lái)顯示振動(dòng)的進(jìn)行。在裝置10的開(kāi)關(guān)13下方設(shè)置有開(kāi)/關(guān)按鈕。為了避免用戶無(wú)意將開(kāi)/關(guān)按鈕錯(cuò)當(dāng)成開(kāi)關(guān)13按下，所述開(kāi)/關(guān)按鈕必須按壓5秒鐘才能實(shí)現(xiàn)開(kāi)或者關(guān)。LED顯示燈14位于開(kāi)/關(guān)按鈕15旁邊用來(lái)顯示裝置10是開(kāi)還是關(guān)。LED顯示燈14有兩種顏色，紅或綠。當(dāng)電池51正在充電則紅色LED以2Hz頻率閃爍顯示，當(dāng)電池充滿電了則綠色LED以2Hz頻率閃爍顯示。 在裝置10的一邊有振動(dòng)和聲音選擇旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)16，振動(dòng)形式選擇旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)17，直流電插口 18和T-flash存儲(chǔ)卡插槽19。 振動(dòng)和聲音選擇旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)16允許用戶配置感官提示的模式，產(chǎn)生單獨(dú)的振動(dòng)或
6者聲音或者二者結(jié)合，以及選擇是否需要同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。振動(dòng)形式選擇旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)17允許用戶配置產(chǎn)生振動(dòng)形式，例如，不同振動(dòng)形式、持續(xù)時(shí)間、振動(dòng)強(qiáng)度等。振動(dòng)間隔可以是1-255分鐘(默認(rèn)值是5分鐘)，振動(dòng)形式有數(shù)秒的開(kāi)持續(xù)時(shí)間和關(guān)持續(xù)時(shí)間。設(shè)備10的次要參數(shù)的調(diào)整可以通過(guò)設(shè)備10上的旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)16、17來(lái)實(shí)現(xiàn)。 用一個(gè)5V直流電源適配器插入直流電插口 18內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)3. 7V 450mAh的鋰電子可充電電池51的再充電。電池充電狀態(tài)通過(guò)紅/綠LED14來(lái)顯示。裝置10的運(yùn)行和記錄容量可達(dá)72個(gè)連續(xù)小時(shí)。 T-flash存儲(chǔ)卡插槽19用于接收可移動(dòng)的存儲(chǔ)卡，這些存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)著記錄移動(dòng)、移動(dòng)時(shí)間、感官信號(hào)發(fā)出時(shí)間和開(kāi)關(guān)16開(kāi)啟時(shí)間等信息。存儲(chǔ)卡可以是16MB或者2GB的MicroSD卡。所有原始數(shù)據(jù)都記錄在存儲(chǔ)卡上。病人對(duì)感官提示做出反應(yīng)的移動(dòng)和練習(xí)都被記錄下來(lái)。時(shí)鐘時(shí)間戳和加速度測(cè)量結(jié)果也被記錄。同樣被記錄的還有感官提示后病人去按按鈕的持續(xù)時(shí)間。存儲(chǔ)卡隨后插入到計(jì)算機(jī)中被數(shù)據(jù)分析軟件所讀取以便醫(yī)療專家或者用戶再瀏覽。 在裝置10的反面，有一個(gè)RS232界面21連接器用來(lái)設(shè)定裝置10里的時(shí)鐘，計(jì)算機(jī)上安裝了一個(gè)USB驅(qū)動(dòng)使得裝置IO與時(shí)鐘設(shè)定軟件可以進(jìn)行交互以后，當(dāng)裝置10通過(guò)電纜用RS232界面21與電腦連接時(shí)，裝置10的時(shí)鐘可以進(jìn)行設(shè)定。 轉(zhuǎn)至圖4和圖5，在裝置10的罩子內(nèi)提供有備用電池41和橡膠鑰匙42，同時(shí)還有產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)器52和發(fā)出聲音的喇叭53。在裝置10的罩子內(nèi)還有一個(gè)設(shè)備用來(lái)保證從喇叭53出來(lái)的聲音能夠被清楚地聽(tīng)到。振動(dòng)器52可以以11， 000RPM的速度振動(dòng)，喇叭53則可產(chǎn)生67dB的聲音。加速計(jì)61是一個(gè)三軸加速計(jì)，用來(lái)檢測(cè)系著裝置10的肢體的運(yùn)動(dòng)。 加速計(jì)61將所檢測(cè)的三軸運(yùn)動(dòng)記錄到存儲(chǔ)卡上，中風(fēng)用戶的肢體上端每分鐘在X、Y和Z方向的移動(dòng)數(shù)值即為記錄的數(shù)據(jù)。 為了能夠長(zhǎng)時(shí)間佩戴，感官提示裝置10的機(jī)械規(guī)格是質(zhì)量輕，體積小且舒適的，因?yàn)椴∪诵枰刻炫宕餮b置IO在手腕上長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)。裝置10的頂面為防水濺的，以提高耐用性。皮帶ll利用魔術(shù)貼緊箍原理采用非過(guò)敏性氯丁橡膠制成，方便其戴在一只手上。振動(dòng)提示需要有足夠的振幅來(lái)剌激用戶。大振動(dòng)需要使用更多的能量，這會(huì)小號(hào)電池的壽
命。然后，一個(gè)大的電池會(huì)增加裝置io的整體重量，因此需要權(quán)衡電力和重量之間的關(guān)系。
小型元件(如小的振動(dòng)電機(jī)和電池)在裝置IO小型化時(shí)時(shí)必需的。裝置IO外殼內(nèi)部的優(yōu)選節(jié)能策略和優(yōu)化空間使用率是非常重要的，它體現(xiàn)在裝置10的部件安排以及各個(gè)電氣元件能量使用形式上。 裝置10的電氣元件包括開(kāi)/關(guān)按鈕15，用于顯示開(kāi)/關(guān)和低電量的LED 14，用于音頻提醒的內(nèi)部喇叭20，用于振動(dòng)提醒的內(nèi)部振動(dòng)馬達(dá)52。提供的用戶可調(diào)的提醒模式有振動(dòng)，振動(dòng)和音頻，或者無(wú)(只有運(yùn)動(dòng)記錄)。這三種模式的轉(zhuǎn)換可以通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)16實(shí)現(xiàn)。為了避免開(kāi)關(guān)16被輕易改變，它裝在外殼的同一表面上，并且需要一個(gè)小的螺絲起子或其它小工具才能進(jìn)行調(diào)節(jié)。記錄的數(shù)據(jù)包括內(nèi)部集成電路加速計(jì)61檢測(cè)的三軸運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)。其他電氣元件在前文中已經(jīng)介紹過(guò)，包括為了插接可移動(dòng)存儲(chǔ)卡的T-f lash存儲(chǔ)卡插口 19，可通過(guò)RS-232連接21來(lái)調(diào)節(jié)的內(nèi)部時(shí)鐘，以及電池51 。
參照?qǐng)D7，其描述的是一種用上述所描述的裝置增強(qiáng)用戶偏癱肢體的意識(shí)并將用戶意識(shí)記錄的方法。按下按鈕15從而開(kāi)啟裝置IO，則裝置10運(yùn)行其初始狀態(tài)71。存儲(chǔ)卡插入存儲(chǔ)卡插槽19內(nèi)讀取設(shè)置和參數(shù)。計(jì)時(shí)器被開(kāi)啟，并從裝置10打開(kāi)的一刻起開(kāi)始計(jì)算所流逝的時(shí)間。 一個(gè)預(yù)設(shè)的感官提示時(shí)間表被反復(fù)檢查，或者在另一個(gè)實(shí)施例中如果裝置10對(duì)感官提示采用隨機(jī)偏好則無(wú)需檢查這個(gè)時(shí)間表。當(dāng)?shù)搅颂峁└泄偬崾?4的時(shí)間時(shí)，開(kāi)關(guān)13的背燈LED點(diǎn)亮75，蜂鳴器20產(chǎn)生一種可以聽(tīng)到的聲音并且振動(dòng)器52在用戶所定義的感官提示參數(shù)的條件下振動(dòng)。所定義的感官提示參數(shù)能夠通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)17進(jìn)行調(diào)節(jié)。已有五種預(yù)設(shè)的默認(rèn)形式，不過(guò)它們可以通過(guò)圖8所示的軟件面板85做更改。為了避免開(kāi)關(guān)17很容易被改動(dòng)，它裝在外殼的同一表面內(nèi)，且需要一個(gè)小的螺絲起子或者小工具才能調(diào)節(jié)它。否則，裝置10決定肢體的移動(dòng)是否被檢測(cè)到76。如果沒(méi)有運(yùn)動(dòng)被檢測(cè)到，裝置10返回繼續(xù)計(jì)算流逝的時(shí)間。如果檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，則加速測(cè)量將數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)卡上77以跟蹤肢體的移動(dòng)。感官提示發(fā)出后，裝置10等待用戶告知開(kāi)啟開(kāi)關(guān)13。如果沒(méi)有開(kāi)啟開(kāi)關(guān)13，則感官提示再次發(fā)出；如果開(kāi)關(guān)13開(kāi)啟了，則感官提示停止79。通過(guò)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)13對(duì)感官提示做出反應(yīng)的時(shí)間被記錄到存儲(chǔ)卡上80。整個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)知道用戶按下關(guān)按鈕15。
數(shù)據(jù)分析軟件讀取和并用用戶友好界面的圖標(biāo)和概要來(lái)解釋記錄在存儲(chǔ)卡中的數(shù)據(jù)。所有裝置10的參數(shù)都可用圖8所示的軟件來(lái)預(yù)先設(shè)定。振動(dòng)間隔可設(shè)置為幾分鐘81。有三個(gè)參數(shù)來(lái)配置運(yùn)動(dòng)記錄功能記錄周期82，采樣頻率83和數(shù)據(jù)可記錄/不可記錄84。記錄周期82是感官運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔。默認(rèn)值是2秒鐘，且其值可通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡中的配置文件進(jìn)行調(diào)整。采樣頻率83是運(yùn)動(dòng)被檢測(cè)到后的記錄次數(shù)。運(yùn)動(dòng)的加速度可設(shè)置在3到10Hz的范圍內(nèi)，且1秒的最小時(shí)間內(nèi)用戶特定時(shí)間的初始數(shù)據(jù)加起來(lái)。默認(rèn)值為10Hz，其值可通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡中的配置文件進(jìn)行調(diào)整。數(shù)據(jù)可記錄/不可記錄默認(rèn)為可記錄，也能通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡中的配置文件進(jìn)行調(diào)整。振動(dòng)形式85可以通過(guò)選擇多少秒振動(dòng)多少秒不振動(dòng)來(lái)選擇。這里有五種不同的振動(dòng)形式可選擇，也被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡中。用戶同樣可以調(diào)整一個(gè)界值過(guò)濾器來(lái)決定記錄哪個(gè)級(jí)別的身體運(yùn)動(dòng)。輕微的身體運(yùn)動(dòng)可以被忽略認(rèn)為不構(gòu)成偏癱肢體的有效練習(xí)。裝置10的時(shí)鐘設(shè)定為當(dāng)?shù)貢r(shí)間。檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和感官信號(hào)發(fā)出的時(shí)間都可以被精確記錄。 參考圖9至圖ll，數(shù)據(jù)分析軟件可以產(chǎn)生對(duì)記錄數(shù)據(jù)的可視化分析。軟件是一種有效且簡(jiǎn)單的工具，幫助醫(yī)療人員能夠看且分析所記錄的數(shù)據(jù)。當(dāng)中風(fēng)患者可以獨(dú)立練習(xí)
且練習(xí)過(guò)程能夠通過(guò)裝置io來(lái)監(jiān)控的話，則醫(yī)療人員可以回顧包含有記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)日
志文件來(lái)判斷病人的康復(fù)情況，并制定合適的治療計(jì)劃。軟件使原始數(shù)據(jù)可以從裝置10上下載，并且使數(shù)據(jù)可視化為醫(yī)療人員提供解釋。 數(shù)據(jù)分析軟件分析且將日志數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，采用了三種方法瞬時(shí)數(shù)據(jù)圖，內(nèi)部平均圖和統(tǒng)計(jì)概述。在瞬時(shí)數(shù)據(jù)圖中，所有日志數(shù)據(jù)點(diǎn)被記錄且其導(dǎo)出值通過(guò)圖表顯示出來(lái)。這給醫(yī)療人員提供了對(duì)日志數(shù)據(jù)的精確觀察，使他們能夠分析手臂運(yùn)動(dòng)的低級(jí)別細(xì)節(jié)和反應(yīng)時(shí)間記錄。在內(nèi)部平均圖中，經(jīng)過(guò)分析手臂運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)找到在特定間隔窗口長(zhǎng)度下手臂運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間。這提供了一個(gè)實(shí)用的全局觀測(cè)，可以觀測(cè)到病人全天何時(shí)以及如何鍛煉他/她的手臂。在統(tǒng)計(jì)概述中，通過(guò)分析手臂運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)來(lái)確定幾個(gè)主要的能夠概括反映描述病人全天的手臂運(yùn)動(dòng)和反應(yīng)情況的統(tǒng)計(jì)值?？梢詫?duì)數(shù)據(jù)分析軟件輸入很多參數(shù)，如數(shù)據(jù)圖變量92，加速單位93，角度單位94，運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間95以及平均窗口 96等。軟件還可以生成用戶友好的表111和圖112用來(lái)給醫(yī)療人員提供報(bào)告和分析數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)113的概要也顯示在數(shù)據(jù)分析軟件所生成的數(shù)據(jù)分析報(bào)告上。例如，一個(gè)醫(yī)生可能需要知道在對(duì)感官提示做出反應(yīng)時(shí)肢體移動(dòng)的范圍或者在一段時(shí)間內(nèi)肢體移動(dòng)超過(guò)一個(gè)預(yù)設(shè)界值的次數(shù)。 對(duì)于圖11所示的瞬時(shí)數(shù)據(jù)記錄圖表，有8個(gè)圖。在每個(gè)圖上可能標(biāo)有10個(gè)變量。
可以選擇加速單位(G或者ms-2)和角度單位(度或者弧度)，10個(gè)變量是Nil， X， Y， Z，
X+Y+Z，X-Y tilt，Y-Z tilt，X-Z tilt，X+Y+Z峰值(theta) ， X+Y+Z方位角(alpha)和反應(yīng)
時(shí)間(秒)。圖10所示的是用數(shù)據(jù)分析軟件所采用的球面坐標(biāo)系來(lái)表示X， Y和Z軸。 數(shù)據(jù)分析軟件自動(dòng)計(jì)算下列有關(guān)肢體移動(dòng)和反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù) 在這天移動(dòng)的總數(shù)114 :這是在一天內(nèi)檢測(cè)到的肢體持續(xù)移動(dòng)的總數(shù)； 移動(dòng)持續(xù)時(shí)間(占24小時(shí)的百分比)115 :這是檢測(cè)到的肢體移動(dòng)的總時(shí)間量，用
占24小時(shí)的百分比表示； 移動(dòng)持續(xù)時(shí)間(占日志時(shí)間的百分比)116 :這是檢測(cè)到的肢體移動(dòng)的總時(shí)間量，
用所述時(shí)間與腕表打開(kāi)并開(kāi)始記錄一天內(nèi)的肢體移動(dòng)數(shù)據(jù)的總時(shí)間的百分比表示； 反應(yīng)時(shí)間最大值117 :這是所測(cè)的反應(yīng)時(shí)間的最大值； 反應(yīng)時(shí)間最小值118 :這是所測(cè)的反應(yīng)時(shí)間的最小值； 平均反應(yīng)時(shí)間119 :這是所測(cè)的反應(yīng)時(shí)間的平均值； 反應(yīng)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)方差120 :這是所測(cè)的反應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)方差。
裝置IO可以用來(lái)引發(fā)前肢機(jī)能，也可減少對(duì)中風(fēng)患者偏癱一側(cè)的忽略，感官提示
對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是比較容易掌握的。裝置io提供多種針對(duì)用戶的感官提示模式，包括振動(dòng)，聲
音或者二者結(jié)合，同時(shí)還可以調(diào)整其強(qiáng)度和頻率。感官提示可以是持續(xù)的也可以是間歇的，并且可以根據(jù)用戶選擇來(lái)調(diào)整持續(xù)時(shí)間。 裝置10為中風(fēng)患者提供自助治療，不論是否有偏癱癥狀，患者都可以在家庭環(huán)境中依照指導(dǎo)在沒(méi)有作業(yè)治療師的情況下進(jìn)行治療。這為病人留出更多的時(shí)間來(lái)練習(xí)檢測(cè)偏癱側(cè)并鍛煉偏癱的肢體，同時(shí)病人的身體狀況和順從治療的程度都在無(wú)人照看的情況下得到監(jiān)控。 裝置IO用來(lái)輔助患有慢性中風(fēng)的病人克服習(xí)慣性發(fā)作的癱瘓上體的情況。目標(biāo)用戶包括那些患有輕度上肢損傷以及沒(méi)有偏身忽略癥狀的慢性中風(fēng)病人，來(lái)提醒病人對(duì)偏
癱肢體的感知意識(shí)。裝置io還可用來(lái)治療一個(gè)中風(fēng)后病人的感官和知覺(jué)的損傷以及身體兩側(cè)的手部功能。通過(guò)裝置io來(lái)引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)以及在鍛煉手部功能的平臺(tái)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是
可行的。人們也在設(shè)想用進(jìn)行大腦功能成像以理解運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)對(duì)左、右感知平衡和在大腦運(yùn)動(dòng)皮層的神經(jīng)變化過(guò)程。這可以顯示中風(fēng)病人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在被引導(dǎo)后其運(yùn)動(dòng)能力得到改善是否與這些有關(guān)聯(lián)。 盡管裝置10在前文敘述為戴在手腕上，但也可以按需要系在人體的任何肢體上，比如腿上。裝置10的皮帶11可調(diào)，以適應(yīng)各種肢體的尺寸。 盡管前文中敘述到振動(dòng)和聲音是感官提示的形式，但其他可以想到的感官提示比如視覺(jué)提示和溫度改變也都可以。用戶被提示一種預(yù)設(shè)的移動(dòng)形式后在指導(dǎo)下自覺(jué)地移動(dòng)。不過(guò)，可以想象到的是，還可通過(guò)一個(gè)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開(kāi)關(guān)使用戶一旦移動(dòng)即可停止提示本身，而不需要采用另一個(gè)肢體去將開(kāi)關(guān)13關(guān)掉。 盡管前文已經(jīng)敘述過(guò)可移除存儲(chǔ)器，但是可以想象仍然有其他情況，使得裝置10不需要存儲(chǔ)器插槽19而是用一個(gè)內(nèi)部的不變的存儲(chǔ)器來(lái)保存所記錄的數(shù)據(jù)。要將記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分析軟件里去，可以在裝置10上安裝一個(gè)無(wú)線通信器如無(wú)線發(fā)射器或者藍(lán)牙發(fā)射器?；蛘?，可以用電纜將裝置10與電腦連接來(lái)傳輸數(shù)據(jù)如USB線。最好是使用一個(gè)不需要存儲(chǔ)器插槽19從而減小裝置10的體積的方式。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以知道，在不偏離本發(fā)明所描述的范圍和精神內(nèi)，本發(fā)明可有如具體實(shí)施例里所顯示的多種變形和/或修飾，上述具體實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明各方面的說(shuō)明而不是限制。
權(quán)利要求
一種增強(qiáng)用戶偏癱肢體的意識(shí)并記錄此用戶意識(shí)的可佩帶式便攜裝置，其特征在于，包括一個(gè)感官信號(hào)發(fā)生器，用來(lái)發(fā)出連續(xù)的感官信號(hào)以提醒用戶按照預(yù)設(shè)的時(shí)間表移動(dòng)其偏癱肢體；一個(gè)開(kāi)關(guān)，用來(lái)在用戶需要停止感官信號(hào)的發(fā)出時(shí)開(kāi)啟；以及一個(gè)加速計(jì)，用來(lái)檢測(cè)偏癱肢體在三軸方向的移動(dòng)；其中，用戶開(kāi)啟開(kāi)關(guān)后，在預(yù)先設(shè)定的說(shuō)明指導(dǎo)下移動(dòng)其偏癱肢體，且加速計(jì)檢測(cè)到的偏癱肢體的移動(dòng)和感官信號(hào)發(fā)出后開(kāi)關(guān)被開(kāi)啟的反應(yīng)時(shí)間被數(shù)據(jù)分析軟件記錄下來(lái)用于分析。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一個(gè)存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)所記錄的移 動(dòng)，移動(dòng)時(shí)間，感官信號(hào)發(fā)出的時(shí)間和開(kāi)啟開(kāi)關(guān)的時(shí)間，用于數(shù)據(jù)分析軟件的后續(xù)處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，感官信號(hào)是振動(dòng)輸出，音頻輸出，視頻輸 出或者是它們其中二者或三者的結(jié)合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置是一個(gè)腕表結(jié)構(gòu)，并且還包括一 個(gè)可以調(diào)節(jié)的皮帶用來(lái)將裝置繞在用戶手腕上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析軟件分析和解釋所記錄的 移動(dòng)，移動(dòng)時(shí)間，感官信號(hào)發(fā)出的時(shí)間和開(kāi)關(guān)開(kāi)啟的時(shí)間，并生成圖表來(lái)闡明在對(duì)感官信號(hào) 做出反應(yīng)時(shí)偏癱肢體所移動(dòng)了多少，以及在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)肢體移動(dòng)超過(guò)了預(yù)設(shè)的界值 范圍的次數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，用于用戶配置 感官信號(hào)發(fā)出的形式、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析軟件有一個(gè)配置工具，用來(lái) 讓用戶設(shè)定裝置的參數(shù)，包括振動(dòng)間隔，周期時(shí)間，運(yùn)動(dòng)采樣頻率，運(yùn)動(dòng)記錄和振動(dòng)形式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)是位于裝置上表面的中間位置 的相對(duì)較大的按鈕。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述按鈕至少是半透明狀的，使位于按鈕 下面的LED背燈能夠產(chǎn)生表明感官信號(hào)正在發(fā)出的可視化顯示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括為存儲(chǔ)器設(shè)置的存儲(chǔ)器 插槽。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一個(gè)可充電電池，用來(lái) 為所述裝置提供電力。
12. —種增強(qiáng)用戶偏癱肢體意識(shí)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括一個(gè)腕戴的振動(dòng)裝置，其振動(dòng)用于提醒用戶按照預(yù)定的時(shí)間表移動(dòng)偏癱肢體，裝置包 括一個(gè)按鈕方便用戶按下以停止振動(dòng)，還包括一個(gè)加速計(jì)用來(lái)檢測(cè)偏癱肢體在三軸方向上 的移動(dòng)，用戶按下按鈕后在預(yù)先設(shè)定的說(shuō)明指導(dǎo)下移動(dòng)偏癱肢體；數(shù)據(jù)分析軟件，用來(lái)分析加速計(jì)所檢測(cè)到的偏癱肢體的移動(dòng)以及振動(dòng)開(kāi)始后按鈕被按 下的反應(yīng)時(shí)間。
13. —種增強(qiáng)用戶偏癱肢體的意識(shí)的方法，其特征在于，所述方法包括 產(chǎn)生一個(gè)感官信號(hào)，用來(lái)提醒用戶按照預(yù)定的時(shí)間表移動(dòng)其偏癱肢體；開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，用來(lái)停止感官信號(hào)的發(fā)出；以及 檢測(cè)偏癱肢體在三軸方向上的移動(dòng)；其中，當(dāng)用戶開(kāi)啟開(kāi)關(guān)后，在事先設(shè)定的說(shuō)明指導(dǎo)下移動(dòng)其偏癱肢體，加速計(jì)檢測(cè)到的 偏癱肢體的移動(dòng)和感官信號(hào)發(fā)出后開(kāi)關(guān)被開(kāi)啟的反應(yīng)時(shí)間被數(shù)據(jù)分析軟件記錄下來(lái)用于 分析。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括 記錄開(kāi)啟開(kāi)關(guān)以對(duì)感官信號(hào)的發(fā)出做出反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間。
全文摘要
一種增強(qiáng)用戶(患者)偏癱肢體意識(shí)并且記錄此用戶意識(shí)的可佩帶式便攜裝置(10)，包括一個(gè)感官信號(hào)發(fā)生器(52，20)用于發(fā)出連續(xù)的感官信號(hào)來(lái)提醒用戶按照預(yù)定的時(shí)間移動(dòng)偏癱肢體，一個(gè)用戶開(kāi)啟的停止發(fā)出感官信號(hào)的開(kāi)關(guān)(13)，以及一個(gè)加速計(jì)(61)用來(lái)檢測(cè)偏癱肢體在三軸方向上的移動(dòng)；其中，用戶開(kāi)啟開(kāi)關(guān)(13)后，在事先設(shè)定的說(shuō)明的指導(dǎo)下活動(dòng)其偏癱肢體；加速計(jì)(61)檢測(cè)到的偏癱肢體的移動(dòng)和感官信號(hào)發(fā)出后開(kāi)關(guān)(13)被開(kāi)啟的反應(yīng)時(shí)間被數(shù)據(jù)分析軟件記錄下來(lái)用于分析。本發(fā)明還涉及利用這種裝置的系統(tǒng)和方法。
文檔編號(hào)A63B26/00GK101757778SQ200910224638
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者方乃權(quán) 申請(qǐng)人:香港理工大學(xué)