專利名稱：用于生成個(gè)性化練習(xí)影片的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生成個(gè)性化練習(xí)影片(exercise movie)的系統(tǒng)和方法。
技術(shù)背景 理療醫(yī)師通常給患者布置練習(xí)家庭作業(yè)，因?yàn)槲锢懑煼ǖ某晒麡O大地依賴于做這 些練習(xí)的強(qiáng)度和頻率。通常在授課期間向患者教授這些練習(xí)。患者將帶著他必須記住的5 到6個(gè)不同的練習(xí)回家。這對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)是一個(gè)問(wèn)題，特別是因?yàn)橄裰绷⒆藙?shì)這樣的細(xì) 微之處將影響練習(xí)的有效性。為了解決這個(gè)問(wèn)題，治療專家可以決定向患者發(fā)放練習(xí)的圖解。這些圖解圖示了 練習(xí)，它們可指出注意什么，并且它們也可包括讓患者記筆記(例如重復(fù)的次數(shù))的地方。 這些圖解也可以在市場(chǎng)上的書(shū)籍中獲得。雖然當(dāng)與記住所有練習(xí)相比時(shí)，這已經(jīng)有益了，但 是可視化練習(xí)中的動(dòng)態(tài)(dynamics)或運(yùn)動(dòng)(movement)仍然是個(gè)問(wèn)題。在零售店里可容易獲得的訓(xùn)練視頻克服了該特定問(wèn)題它們?cè)试S用戶獲得將如何 完成特定運(yùn)動(dòng)的印象。缺點(diǎn)是這樣的影片是為大量一般人群制作的。因此，這些影片不能 解決個(gè)人問(wèn)題和人群的局限性。例如，患者可能不能伸展或彎曲到如影片中所示的那種程 度。結(jié)果，患者可能喪失了興趣，并且可能最終放棄了練習(xí)。美國(guó)專利6740007B2涉及用于生成定制的練習(xí)程序的方法和系統(tǒng)。使用計(jì)算機(jī)輸 入多個(gè)不同的測(cè)量(參數(shù))，并且基于這些測(cè)量，計(jì)算機(jī)程序?yàn)橛脩魟?chuàng)建定制的練習(xí)程序。 根據(jù)該發(fā)明的實(shí)施例，定制的練習(xí)程序可針對(duì)調(diào)節(jié)用戶的身體或特定的身體部分，或者使 用戶適應(yīng)特定的運(yùn)動(dòng)，其中兩個(gè)練習(xí)程序?qū)嵤├伎梢园蛇x的營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃，或者可選地 可獨(dú)立地生成營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃。有益地，該計(jì)算機(jī)程序?yàn)橛脩籼峁┝烁咝У摹⒍ㄖ频恼{(diào)理(練習(xí)) 程序，該程序?yàn)橛脩魧?shí)現(xiàn)了大量的靈活性和便利。然而，該專利中的定制通過(guò)將接收的多個(gè)肌肉骨骼測(cè)量轉(zhuǎn)換為多個(gè)序數(shù)，并基于 多個(gè)序數(shù)生成定制的練習(xí)程序來(lái)保證。為這些序數(shù)指定練習(xí)等級(jí)(level)，并且系統(tǒng)搜索合 適的練習(xí)。盡管有該努力，還是存在對(duì)能夠生成其中分別為每個(gè)患者解決了患者活動(dòng)性 (mobility)限制的個(gè)性化練習(xí)影片的系統(tǒng)和方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于一種用于生成個(gè)性化練習(xí)影片的系統(tǒng)，其中影片生成器與練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)、練習(xí)定序器(sequencer)、患者數(shù)據(jù)庫(kù)和影片輸出 單元通信；其中練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)包括計(jì)算機(jī)可讀形式的練習(xí)動(dòng)作(motion)的一般化 (generalized)表不(representation)；其中練習(xí)定序器包括關(guān)于各個(gè)患者的練習(xí)進(jìn)度(schedule)的信息；其中患者數(shù)據(jù)庫(kù)包括各個(gè)患者在進(jìn)行練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制，該限制是計(jì)算機(jī)可讀的形式；其中影片生成器包括用于將一般化練習(xí)動(dòng)作和各個(gè)患者在進(jìn)行相同練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制以及各個(gè)患者的練習(xí)進(jìn)度結(jié)合的裝置；并且其中結(jié)合的結(jié)果通過(guò)影片輸出單元顯示。本發(fā)明還涉及一種用于生成個(gè)性化練習(xí)影片的方法，該方法包括步驟a)從患者數(shù)據(jù)庫(kù)讀取各個(gè)患者在進(jìn)行練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制；b)從練習(xí)調(diào)度器(scheduler)讀取各個(gè)患者的練習(xí)進(jìn)度；c)從練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)讀取一般化練習(xí)；d)將一般化練習(xí)與各個(gè)患者在進(jìn)行該一般化練習(xí)時(shí)具有的限制以及練習(xí)進(jìn)度相
結(jié)合；e)計(jì)算已從步驟d)獲得的個(gè)性化練習(xí)動(dòng)作的表示；和f)生成從步驟e)獲得的動(dòng)作的視頻序列?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)考慮個(gè)人限制和進(jìn)度因素修改一般化練習(xí)。一般化練習(xí)具 有數(shù)據(jù)格式，該數(shù)據(jù)格式實(shí)現(xiàn)了一般化練習(xí)作為例如化身(avatar)運(yùn)動(dòng)的表示。個(gè)人限制 也對(duì)應(yīng)于該數(shù)據(jù)格式。在數(shù)據(jù)結(jié)合后，生成了描繪患者應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的練習(xí)的動(dòng)作序列，但是其 中該動(dòng)作序列不顯示任何該患者不能進(jìn)行的動(dòng)作。然后該動(dòng)作或視頻序列由該患者觀看， 并用作對(duì)他的練習(xí)的指示。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的模塊圖。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在詳細(xì)地描述本發(fā)明之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于所描述設(shè)備的特定組成部分或 所描述方法的處理步驟，因?yàn)檫@樣的設(shè)備和方法可變化。還應(yīng)當(dāng)理解在此使用的術(shù)語(yǔ)其目 的僅是描述特定的實(shí)施例，并非意欲限制。必須注意，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)或所附的權(quán)利要求書(shū)中 使用時(shí)，單數(shù)形式“一個(gè)”和“該”包括單數(shù)和/或復(fù)數(shù)對(duì)象，除非上下文明確地另外指示。在本發(fā)明的術(shù)語(yǔ)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)患者進(jìn)行廣義的理解?；颊卟粌H表示需要醫(yī)學(xué)治療并 正在經(jīng)歷理療康復(fù)的人，該術(shù)語(yǔ)還包括希望學(xué)習(xí)特定的一套運(yùn)動(dòng)(例如高爾夫揮桿或投擲 假蠅釣魚(yú)竿(fly rod))的人?，F(xiàn)在參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的模塊圖。練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)2包括計(jì)算機(jī)可讀形式的練習(xí)動(dòng)作的一般化表示。這些動(dòng)作是那些對(duì) 應(yīng)于沒(méi)有活動(dòng)性限制的人的動(dòng)作。因此，這些練習(xí)可看作不偏不倚的(neutral)或理想化 的練習(xí)。這些練習(xí)的一種適當(dāng)數(shù)據(jù)格式是隨著時(shí)間的角度肢體(angular limb)數(shù)據(jù)序列。 于是個(gè)人練習(xí)包括適當(dāng)?shù)慕嵌戎w數(shù)據(jù)序列集。角度肢體數(shù)據(jù)可包括但不限于與頸椎或腰 椎屈曲、脊柱伸展、脊柱轉(zhuǎn)動(dòng)、脊柱側(cè)彎、髖屈曲、髖伸展、髖內(nèi)收、髖外展、髖旋轉(zhuǎn)、膝屈曲、 膝伸展、踝跖曲、踝背曲、足內(nèi)翻、足外翻、肩屈曲、肩伸展、肩轉(zhuǎn)動(dòng)、肩外展、肩內(nèi)展、肘屈曲、 肘伸展、前臂旋前(pronation)、前臂旋后(supination)、腰屈曲和腰伸展相關(guān)的數(shù)據(jù)。以示例的方式，軀干的彎曲可以作為與垂直方向(vertical)的隨時(shí)間的偏差來(lái)測(cè)量。數(shù)據(jù)集{(τ_1 t_l)，(T_2 t_2)，··· (Τ_η t_n)}可用來(lái)說(shuō)明軀干在時(shí)間t_l、t_2等 時(shí)的傾斜乙1、乙2等。其他的肢體數(shù)據(jù)可以以分等級(jí)的方式添加。因此，肩關(guān)節(jié)的角度數(shù) 據(jù)可以相對(duì)于軀干彎曲的角度來(lái)描述，或者上臂的角度可以以與肩的相對(duì)項(xiàng)來(lái)表述。練習(xí)定序器3包括關(guān)于個(gè)人練習(xí)進(jìn)度的信息。它用于輸入所需的重復(fù)次數(shù)、每星 期患者應(yīng)當(dāng)進(jìn)行他的練習(xí)的次數(shù)、這些練習(xí)的各個(gè)持續(xù)時(shí)間以及其他與練習(xí)隨時(shí)間的執(zhí) 行有關(guān)的事宜。這的例子可以是每周各天地或者根據(jù)康復(fù)計(jì)劃的每周一次課程(weekly course)來(lái)組織練習(xí)?；颊邤?shù)據(jù)庫(kù)4包括各個(gè)人在進(jìn)行練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制，這些限制為計(jì)算機(jī)可讀 的形式。限制可涉及肢體受限的活動(dòng)性。優(yōu)選地，限制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)2的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。限制可在治療專家手動(dòng)地向患者數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入數(shù)據(jù)時(shí)生成。它們也可以通過(guò)使 用患者身上的傳感器來(lái)生成，所述傳感器然后在患者進(jìn)行特定練習(xí)時(shí)捕獲他的動(dòng)作。
生成限制的第三種方式可以是通過(guò)涉及患者參與的主動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程(active calibration process) 0在該方式中，患者將被配備傳感器，并被要求進(jìn)行特定的運(yùn)動(dòng)?？?以以所有受損傷的肢體得以活動(dòng)的方式選擇這些運(yùn)動(dòng)。從這些運(yùn)動(dòng)可推導(dǎo)出限制。例如，可 要求患者在他舒適的情況下盡可能快地以如同風(fēng)車的方式轉(zhuǎn)動(dòng)他的手臂。根據(jù)該動(dòng)作，可 以確定肩關(guān)節(jié)周圍的角圓錐角(angular cone angle)，這隨后將是該患者的最大角范圍。 此外，可以推導(dǎo)出時(shí)間尺度因子(scaling factor)的測(cè)量。生成限制數(shù)據(jù)的第四種方式是通過(guò)考慮練習(xí)時(shí)的肌肉張力。可使用肌電(EMG)傳 感器來(lái)測(cè)量肌肉張力。超過(guò)特定肌肉或肌肉群的預(yù)定EMG閾值將指示對(duì)該患者設(shè)置了過(guò)多 的肌肉勞損(strain)。降到預(yù)定EMG閾值以下將指示患者沒(méi)有適當(dāng)?shù)厮沙诩∪?，即使這是 針對(duì)該練習(xí)所需的。作為對(duì)EMG數(shù)據(jù)的反應(yīng)，可以例如在舉起肢體所要求的角度上或在維 持某個(gè)位置的時(shí)間上設(shè)置限制。練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)2、練習(xí)定序器3和患者數(shù)據(jù)庫(kù)4與影片生成器1通信。該影片生成器 包括用于將一般化練習(xí)動(dòng)作與各個(gè)患者在進(jìn)行相同練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制以及各個(gè)患者 的練習(xí)進(jìn)度相結(jié)合的裝置。一般化練習(xí)動(dòng)作與各個(gè)限制的結(jié)合可理解為其中限制或動(dòng)態(tài)標(biāo) 度(scale) 了一般化練習(xí)動(dòng)作的轉(zhuǎn)換(transformation)操作。然后可根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果計(jì)算出一個(gè)化身表示(avatar representation)。出于本發(fā) 明的目的，術(shù)語(yǔ)“化身”應(yīng)當(dāng)意指表示人姿勢(shì)或動(dòng)作的計(jì)算機(jī)生成的抽象表現(xiàn)(rendering)。 在簡(jiǎn)單的情況下，化身可以是線條畫(huà)(Stickfigure)。在更復(fù)雜的情況下，可更真實(shí)地 (photo-realistically)表現(xiàn)化身以減少觀看者對(duì)線條畫(huà)的可能的擔(dān)憂(apprehension)。 組合化身表示以形成影片序列，并且如練習(xí)進(jìn)度規(guī)定的那樣設(shè)置和排序全部影片序列集?？蛇x地，數(shù)字視頻序列可用來(lái)形成影片序列。為此，將選取或編輯視頻序列以反映 各個(gè)限制。使用描述在視頻序列中隨時(shí)間描繪的動(dòng)作的有注釋的視頻序列是有益的。這用 于指示肢體在運(yùn)動(dòng)中的位置。例如，該注釋可在視頻序列內(nèi)將肘屈曲的角度與時(shí)間相關(guān)聯(lián)。 然后剪輯與肘屈曲相關(guān)的視頻序列，使得僅僅顯示該患者能進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)的范圍。在另一個(gè) 實(shí)例中，視頻序列將被放慢以反映該患者不能像健康人那樣快地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。視頻序列可以 是壓縮格式或非壓縮格式。影片輸出單元5向患者顯示影片。這種影片輸出單元的例子是計(jì)算機(jī)屏幕。在影 片生成器1將影片存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的情況下，該影片輸出單元5可以是用于讀該存儲(chǔ)介質(zhì)和播放影片的適當(dāng)設(shè)備。這可以是DVD播放器或單獨(dú)的計(jì)算機(jī)。在一個(gè)有益的實(shí)施例中，患者數(shù)據(jù)庫(kù)中的限制被表達(dá)為繞關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的最小和最 大角度范圍。肢體在關(guān)節(jié)周圍的最小和最大可能位置都需要考慮，因?yàn)橛蓳p傷引起的僵 硬(immobility)將影響所有可能方向上的運(yùn)動(dòng)。例如，由于上臂和下臂上的石膏模型 (plaster cast)而已經(jīng)保持在90°位置的肘關(guān)節(jié)在伸展和屈曲兩個(gè)方面都將受到限制。 在如肘關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)這樣的屈戌關(guān)節(jié)中，可以用兩個(gè)角度來(lái)指定運(yùn)動(dòng)的可能范 圍。允許肢體在不止一個(gè)平面上運(yùn)動(dòng)的其他關(guān)節(jié)將要求識(shí)別允許的圓錐角。后一種類型的 關(guān)節(jié)的例子是杵臼關(guān)節(jié)(ball andsocketjoint)，比如肩關(guān)節(jié)或髖關(guān)節(jié)。在另一個(gè)有益實(shí)施例中，患者數(shù)據(jù)庫(kù)中的限制被表達(dá)為繞關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的最大速度。 這引入了尺度因子。如果患者只能緩慢地運(yùn)動(dòng)，練習(xí)也將更慢地顯示。如果需要，尺度因子 (scaling factor)也可以導(dǎo)致練習(xí)的更快的練習(xí)。在另一個(gè)有益實(shí)施例中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括與患者數(shù)據(jù)庫(kù)通信的動(dòng)作傳感器。圖1 示出了動(dòng)作傳感器6與患者數(shù)據(jù)庫(kù)4的連接。合適的動(dòng)作傳感器可以是加速度傳感器、磁 傳感器、重力傳感器或者其集成組合。高度集成的固態(tài)動(dòng)作傳感器在市場(chǎng)上可買(mǎi)到。傳感 器附著于進(jìn)行練習(xí)的患者，并將它們的信號(hào)發(fā)送至患者數(shù)據(jù)庫(kù)。在那里，信號(hào)被估計(jì)并轉(zhuǎn)換 成患者運(yùn)動(dòng)的表示。這個(gè)裝配的優(yōu)點(diǎn)是可持續(xù)地監(jiān)視患者的進(jìn)展，從而患者數(shù)據(jù)庫(kù)中的限 制可保持更新。例如，動(dòng)作傳感器報(bào)告肢體可以多快地運(yùn)動(dòng)。如果這超過(guò)了患者數(shù)據(jù)庫(kù)中 現(xiàn)有的限制，則該限制由新的值代替。通過(guò)這樣，可以調(diào)整(adapt)練習(xí)并反映患者狀況的 好轉(zhuǎn)。在另一個(gè)有益實(shí)施例中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括與患者數(shù)據(jù)庫(kù)通信的生理學(xué)傳感器。 生理學(xué)傳感器監(jiān)測(cè)人的身體和生理狀態(tài)。這種傳感器的例子包括肌電(EMG)傳感器、心率 傳感器、呼吸頻率傳感器、皮膚電導(dǎo)率傳感器(skin conductivity sensor)和血氧傳感器。 這些傳感器附著于進(jìn)行練習(xí)的患者，并將它們的信號(hào)發(fā)送至患者數(shù)據(jù)庫(kù)。在那里，這些信號(hào) 被估計(jì)和轉(zhuǎn)換成患者生理狀態(tài)的表示。這個(gè)裝配的優(yōu)點(diǎn)是可持續(xù)地監(jiān)視患者的進(jìn)展，從而 患者數(shù)據(jù)庫(kù)中的限制可保持更新。例如，EMG傳感器報(bào)告如果關(guān)節(jié)沒(méi)有創(chuàng)傷移動(dòng)肢體有多 容易或有多困難。如果肌肉勞損下降，意味著患者已變得更強(qiáng)壯了。通過(guò)這樣，可能調(diào)整練 習(xí)并反映患者狀況的好轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在參考圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。第一步驟20涉及從患者數(shù)據(jù) 庫(kù)4讀取各個(gè)患者在進(jìn)行練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制。這可被讀取到影片生成器1的存儲(chǔ)器中。 各個(gè)限制可被表達(dá)為與最小和最大角度范圍有關(guān)的移動(dòng)特定肢體的能力。例如，如果涉及 軀干的彎曲，則限制可采用T_min彡T_i彡T_max的形式。另一種限制可以是肢體運(yùn)動(dòng)的 可能速度。那么，可引入尺度因子f來(lái)說(shuō)明這個(gè)事實(shí)。步驟21涉及從練習(xí)調(diào)度器3讀取各個(gè)患者的練習(xí)進(jìn)度。例如，讀取各個(gè)練習(xí)的重 復(fù)次數(shù)和持續(xù)時(shí)間。該進(jìn)度可被讀取到影片生成器1的存儲(chǔ)器中。步驟22涉及從練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)2讀取一般化練習(xí)。該一般化練習(xí)還可以被看作可被 調(diào)整或限制的練習(xí)模板。該練習(xí)也可被讀取到影片生成器1的存儲(chǔ)器中。步驟23涉及將一般化練習(xí)與各個(gè)患者在進(jìn)行該一般化練習(xí)時(shí)具有的限制以及該 練習(xí)進(jìn)度相結(jié)合。該結(jié)合的結(jié)果是關(guān)于患者運(yùn)動(dòng)的可能范圍和關(guān)于患者的時(shí)間進(jìn)度(time schedule)的個(gè)性化練習(xí)。該結(jié)合在影片生成器1中發(fā)生。
例如，一般化練習(xí)的數(shù)據(jù)集涉及以表示軀干在時(shí)間t_l、t_2等處的傾斜T_l、Τ_2 等的{(T_l t_l)，(T_2 t_2)，··· (Τ_η t_n)}為形式的軀干彎曲。個(gè)人限制在于軀干的彎 曲受限于T_min到T_max的范圍。數(shù)據(jù)集的結(jié)合導(dǎo)致制作化身的指導(dǎo)，在所述化身中任何 傾斜T_i不低于T_min或不超出T_max。
另一個(gè)例子是當(dāng)個(gè)人限制處于運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)中的情況。則可以引入尺度因子f 來(lái)修改一般化練習(xí)中的數(shù)據(jù)。對(duì)于軀干的彎曲，這將對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)集KT_1 t_l*f)，(T_2 t_2*f), ... (T_n t_n*f)}。因此，采用特定傾斜T_n的時(shí)間t_n被修改了。對(duì)于較慢的運(yùn) 動(dòng)，因子f為<1。對(duì)于較快的運(yùn)動(dòng)，因子f為> 1。步驟24涉及計(jì)算已從步驟23獲得的個(gè)性化練習(xí)動(dòng)作的化身表示。該表示然后在 步驟25中進(jìn)一步地被處理，步驟25涉及生成從步驟24獲得的化身動(dòng)作的視頻序列。然后 在步驟26中向患者顯示該視頻序列?？蛇x地，替代在步驟24中計(jì)算化身表示和在步驟25中生成視頻序列，基于數(shù)字視 頻序列的表示可被選取和/或編輯以獲得個(gè)性化練習(xí)動(dòng)作的表示。在本方法的有益實(shí)施例中，步驟f)進(jìn)一步包括將視頻序列設(shè)置在單獨(dú)的章節(jié)中， 將該視頻序列存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上并根據(jù)預(yù)定條件授權(quán)對(duì)單獨(dú)章節(jié)的訪問(wèn)(access)。通過(guò)設(shè) 置視頻序列，考慮了患者的練習(xí)進(jìn)度。完整的練習(xí)時(shí)間段可被分組為一個(gè)章節(jié)，使得患者不 會(huì)面臨遺漏任何為他設(shè)計(jì)的練習(xí)的風(fēng)險(xiǎn)。存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是致密盤(pán)(CD)、數(shù)字多功能盤(pán) (DVD)、本地地位于計(jì)算機(jī)上或遠(yuǎn)程地位于服務(wù)器上的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)。通過(guò)選擇性地授 權(quán)對(duì)單獨(dú)章節(jié)的訪問(wèn)，防止了過(guò)分積極的患者進(jìn)行對(duì)于他來(lái)說(shuō)太早而不能進(jìn)行的、進(jìn)而不 利于他的練習(xí)。并且，同樣也可以拒絕對(duì)以前章節(jié)的訪問(wèn)，以便防止一旦存儲(chǔ)介質(zhì)不再受該 患者的控制時(shí)，練習(xí)不是為之設(shè)計(jì)的人進(jìn)行那些練習(xí)。在本方法的另一個(gè)有益實(shí)施例中，從包括訪問(wèn)碼和/或由動(dòng)作傳感器測(cè)量的預(yù)定 活動(dòng)性閾值的到達(dá)的組中選擇用于授權(quán)對(duì)視頻序列單獨(dú)章節(jié)的訪問(wèn)的預(yù)定條件。訪問(wèn)碼可 以由治療專家在檢查了患者的進(jìn)展并決定可進(jìn)行新的練習(xí)后給予該患者?？蛇x地，可通過(guò) 動(dòng)作傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)患者的運(yùn)動(dòng)，并且根據(jù)在活動(dòng)性方面實(shí)現(xiàn)的進(jìn)展，一旦傳感器監(jiān)控的肢 體的實(shí)際活動(dòng)性達(dá)到了治療專家設(shè)置的閾值，便可以授權(quán)訪問(wèn)。通過(guò)這種自動(dòng)化，對(duì)治療專 家更少的拜訪是必要的。在本方法的另一個(gè)有益實(shí)施例中，步驟f)進(jìn)一步包括通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將視頻序 列傳輸至觀看者。這可以在可安裝在醫(yī)院或康復(fù)中心的局域網(wǎng)中完成，以便有效地使用計(jì) 算機(jī)資源。另一個(gè)可能是通過(guò)因特網(wǎng)將視頻序列傳輸至患者家中的計(jì)算機(jī)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括使計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的 程序。該存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是壓縮盤(pán)(CD)、數(shù)字多功能盤(pán)(DVD)、本地地位于計(jì)算機(jī)上或遠(yuǎn) 程地位于服務(wù)器上的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)。為了提供能夠充分理解的公開(kāi)而不過(guò)度地增長(zhǎng)本說(shuō)明書(shū)，申請(qǐng)人因此通過(guò)引用的 形式將上述引用的每個(gè)專利和專利申請(qǐng)合并進(jìn)來(lái)。在以上詳細(xì)的實(shí)施例中的元件和特征的特定組合僅是示例性的；也清楚地預(yù)見(jiàn)使 用在本文和通過(guò)引用合并進(jìn)來(lái)的專利/申請(qǐng)中的其他教導(dǎo)來(lái)交換和替代這些教導(dǎo)。正如那 些本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的那樣，那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可想到在此描述的變型、修 改和其他實(shí)現(xiàn)方式，而不脫離所要求保護(hù)的本發(fā)明的精神和范圍。因此，上述說(shuō)明書(shū)僅是以示例的方式，并非 意欲限制。本發(fā)明的范圍在以下權(quán)利要求和其等同物中得以定義。另外， 在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的附圖標(biāo)記不限制所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種用于生成個(gè)性化練習(xí)影片的系統(tǒng)，其中影片生成器(1)與練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)(2)、練習(xí)定序器(3)、患者數(shù)據(jù)庫(kù)(4)和影片輸出單元(5)通信；其中所述練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)(2)包括計(jì)算機(jī)可讀形式的練習(xí)動(dòng)作的一般化表示；其中所述練習(xí)定序器(3)包括關(guān)于各個(gè)患者練習(xí)進(jìn)度的信息；其中所述患者數(shù)據(jù)庫(kù)(4)包括各個(gè)患者在進(jìn)行練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制，所述限制為計(jì)算機(jī)可讀的形式；其中所述影片生成器(1)包括用于將一般化練習(xí)動(dòng)作與各個(gè)患者在進(jìn)行相同練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制以及各個(gè)患者的練習(xí)進(jìn)度相結(jié)合的裝置；以及其中結(jié)合的結(jié)果通過(guò)所述影片輸出單元(5)顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述患者數(shù)據(jù)庫(kù)(4)中的所述限制被表達(dá)為繞關(guān)節(jié)運(yùn) 動(dòng)的最小和最大角度范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述患者數(shù)據(jù)庫(kù)(4)中的所述限制被表達(dá)為繞關(guān)節(jié)運(yùn) 動(dòng)的最大速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述患者數(shù)據(jù)庫(kù)(4)通信的動(dòng)作傳感器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述患者數(shù)據(jù)庫(kù)(4)通信的生理學(xué)傳感器。
6.一種用于生成個(gè)性化練習(xí)影片的方法，包括步驟a)從患者數(shù)據(jù)庫(kù)(4)讀取各個(gè)患者在進(jìn)行練習(xí)動(dòng)作時(shí)具有的限制；b)從練習(xí)調(diào)度器(3)讀取各個(gè)患者的練習(xí)進(jìn)度；c)從練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)(2)讀取一般化練習(xí)；d)將所述一般化練習(xí)與各個(gè)患者在進(jìn)行所述一般化練習(xí)時(shí)具有的限制以及該練習(xí)進(jìn)度相結(jié)合；e)計(jì)算已從步驟d)獲得的個(gè)性化練習(xí)動(dòng)作的表示；以及f)生成從步驟e)獲得的動(dòng)作的視頻序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中步驟f)進(jìn)一步包括將所述視頻序列設(shè)置在單獨(dú)章節(jié) 中，將所述視頻序列存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上，并根據(jù)預(yù)定條件授權(quán)對(duì)所述單獨(dú)章節(jié)的訪問(wèn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中從包括訪問(wèn)碼和/或由動(dòng)作傳感器測(cè)量的預(yù)定活動(dòng)性 閾值的到達(dá)的組中選擇用于授權(quán)對(duì)視頻序列單獨(dú)章節(jié)的訪問(wèn)的預(yù)定條件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中步驟f)進(jìn)一步包括通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將視頻序列傳輸至 觀看者。
10.存儲(chǔ)介質(zhì)，包括使計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行權(quán)利要求6的方法的程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生成個(gè)性化練習(xí)影片的系統(tǒng)和方法。通過(guò)考慮個(gè)人限制和進(jìn)度因素修改一般化練習(xí)。一般化練習(xí)處于允許它們的表示作為化身運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)格式。個(gè)人限制也對(duì)應(yīng)于該數(shù)據(jù)格式。在數(shù)據(jù)結(jié)合后，生成動(dòng)作序列，該動(dòng)作序列描繪了患者應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的練習(xí)，但是其中該動(dòng)作序列不顯示該患者不能進(jìn)行的任何動(dòng)作。然后這個(gè)動(dòng)作或視頻序列由患者觀看，并用作對(duì)他的練習(xí)的指示。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101868799SQ200880116961
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
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