一种智能预警装置及其深度知觉检测方法、步行训练方法

1.本发明涉及医疗康复器械领域，尤其涉及一种智能预警装置及其深度知觉检测方法、步行训练方法。


背景技术：

2.卒中是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管突然破裂，或因血管阻塞导致血液不能流入大脑，而引起脑组织损伤的疾病。没有血液和氧气供应，缺血部分的脑组织就会出现坏死。坏死脑组织支配的躯体部分会出现功能异常。卒中的治疗包括药物治疗、手术治疗和康复治疗。尽快尽早治疗对卒中患者意义重大，越早开始专业可行的卒中康复计划，恢复肢体各项功能的可能性越大。
3.临床中发现，肌力检查5级或接近正常的卒中患者，其步态也倾向于偏瘫步态，上肢运动模式呈现典型的痉挛性偏瘫的屈曲内旋状态，这种运动模式异常状态往往在给予心理暗示后能得到缓解。对于这类卒中患者，临床中很少会再开展针对性的康复治疗，通常以神经内科药物治疗为主，且现有的康复功能评定也很难具体描述患者的具体康复情况。这种情况阻碍了卒中患者运动动机产生，丧失了卒中后运动经验获得，从而使得病损的肢体状态储存入知觉经验中，有甚者运动模式异常化越来越明显。因此需要能有效检测肌力检查5级或接近正常的卒中患者步态的运动模式异常化程度的设备以及对应的检测方法，深度了解卒中患者的康复情况，以便对隐藏问题进行主动矫正。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供一种智能预警装置及其深度知觉检测方法、步行训练方法，以解决现有设备和方法不能深度检测肌力检查5级或接近正常的卒中患者的运动模式异常化程度的问题，同时能进行矫正步行训练。
5.本发明为解决其问题所采用的技术方案是：
6.第一方面，本发明公开了一种智能预警装置，用于对卒中患者的深度知觉检测或步行障碍训练，包括用于卒中患者步行的地垫组件、用于发出振动提醒的振动手环、用于发出有色光的两个发光件以及用于检测卒中患者步行是否偏离限定路线和可发出声音提示的四个检测警示组件；
7.所述振动手环佩戴于患者手上，两个所述发光件分别设置于所述地垫组件的两侧，四个所述检测警示组件分别设置于所述地垫组件的起点与终点，且所述地垫组件的起点设有用于判断是否开始检测的压力传感器，以预警卒中患者步行时偏离限定路线。
8.本发明所提供的智能预警装置，通过检测警示组件检测患者在地垫组件上步行时是否偏离限定路线，若检测到偏离安全距离，发出结束提示以提示结束，记录步行距离；振动手环、发光件和检测警示组件的提示能提供预警或不同的心理暗示，以获得更为全面的测试结果或更好的训练效果。
9.进一步地，所述检测警示组件包括激光传感器以及与所述激光传感器连接的警示
器；
10.所述激光传感器活动连接在支架上，以所述激光传感器的检测角度可调节。
11.进一步地，所述地垫组件包括顺序设置的指示层、框架层以及防滑层；
12.所述防滑层与地面接触，所述框架层上设有若干凸显在所述指示层上的障碍物。
13.进一步地，所述指示层的表面设有若干足迹标贴，若干所述障碍物与若干所述足迹标贴交错设置。
14.进一步地，所述地垫组件包括多个子地垫组件，相邻两个所述子地垫组件通过磁铁吸附连接。
15.进一步地，还包括用于收纳或供电的充电式供电收纳箱。
16.第二方面，本发明还公开了一种深度知觉检测方法，采用如上所述的智能预警装置进行检测，包括以下步骤：
17.步骤一：所述地垫组件、两个所述发光件以及四个所述检测警示组件铺设于地面平整的场地；
18.步骤二：患者佩戴振动手环，并熟悉测试环境与所述智能预警装置的各个功能；
19.步骤三：患者再佩戴遮光眼罩和隔音耳机，在所述地垫组件上进行三次测试，检测患者步行距离l1、l2、l3，取三次的平均值l，与标准表作比较得出结果。
20.进一步地，在步骤二中，四个所述检测警示组件启动后，患者在所述地垫组件上沿测试路线来回步行，且随机启动两个所述发光件与所述振动手环。
21.进一步地，在步骤三中，患者停止行走或触发所述检测警示组件，步行测试结束。
22.第三方面，本发明还公开了一种步行训练方法，采用如上所述的智能预警装置进行训练，包括以下步骤：
23.s1：装置中的地垫组件、发光件和检测警示组件铺设于平整的地面，并连接通电通路；
24.s2：患者佩戴振动手环，熟悉装置的功能；
25.s3：自由步行于地垫组件上，以振动手环、发光件或检测警示组件发出提示患者纠正错误步态；
26.s4：佩戴遮光眼罩，进行进阶训练；
27.s5：训练结束，通过终端查看总结训练情况；
28.s6：关闭电源，将铺设开的装置收纳起来，并及时充电。
29.综上所述，本发明的智能预警装置及其深度知觉检测方法、步行训练方法具有如下技术效果：
30.本发明所提供的智能预警装置，通过检测警示组件检测患者在地垫组件上步行时是否偏离限定路线，若检测到偏离安全距离，发出结束提示以提示结束，记录步行距离；振动手环、发光件和检测警示组件的提示能提供预警或不同的心理暗示，以获得更为全面的测试结果或更好的步行训练效果。应用该智能预警装置进行的深度知觉检测方法，通过设定条件以测试患者的运动模式异常化程度的情况，深度了解卒中患者的康复情况，以便对隐藏问题进行主动矫正。应用了该智能预警装置进行的步行训练方法，通过振动手环、发光件和检测警示组件在步行训练的过程中给出不同的心理暗示以提示患者需持续保持纠正步行姿态的状态，保证步行训练的良好效果。
31.本发明其他的技术效果在说明书中结合具体结构指出。
附图说明
32.图1为本发明实施例一的智能预警装置铺设后的结构示意图；
33.图2为本发明实施例一的智能预警装置铺设后的俯视图；
34.图3为图2的a-a截面示意图；
35.图4为本发明实施例一的充电式供电收纳箱的结构示意图；
36.图5为本发明实施例一的充电式供电收纳箱另一视角的结构示意图；
37.图6为本发明实施例二的智能预警装置铺设后的结构示意图；
38.图7为本发明实施例二的智能预警装置铺设后的俯视图；
39.图8为图7的b-b截面示意图；
40.图9为图8中的c部放大图。
41.其中，附图标记的含义如下：
42.1、地垫组件；11、指示层；111、足迹标贴；12、框架层；121、障碍物；13、防滑层；14、磁铁；2、发光件；3、检测警示组件；31、激光传感器；32、警示器；33、支架；4、压力传感器；5、标尺；6、充电式供电收纳箱；61、箱体；62、箱盖；63、组件槽；64、蓄电池；65、插座；66、手环槽；67、耳机槽；68、眼罩槽；69、线槽门；60、拉手；601、轮子。
具体实施方式
43.为了更好地理解和实施，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
45.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。
46.参阅图1-5，本发明公开了一种智能预警装置，用于卒中患者的深度知觉检测或步行障碍训练，包括用于卒中患者步行的地垫组件1、用于发出振动提醒的振动手环、用于发出有色光的两个发光件2以及用于检测卒中患者步行是否偏离限定路线和可发出声音提示的四个检测警示组件3；振动手环佩戴于患者手上，两个发光件2分别设置于地垫组件1的两侧，四个检测警示组件3分别设置于地垫组件1的起点与终点，且地垫组件1的起点设有用于判断是否开始检测的压力传感器4，以预警卒中患者步行时偏离限定路线。通过检测警示组件3检测患者在地垫组件1上步行时是否偏离限定路线，若检测到偏离安全距离，发出结束提示以提示结束，记录步行距离；振动手环、发光件2和检测警示组件3的提示能提供预警或不同的心理暗示，以获得更为全面的测试结果或更好的步行训练效果。
47.检测警示组件3的位置可以根据使用时的需求进行调整，以使装置不仅仅适用于进行单一的检测，提高装置检测的实用性与可靠性。作为一种优选的实施方式，发光件2为
led发光带，但实际应用中，发光件2还可以为能发出不同颜色的光线的现有的电子元件。
48.装置中的所有电子元件均可通过无线连接，实现远程控制与无线数据传输，以便通过终端(如带屏幕的遥控器或手机app或电脑等)监控。装置采用电子元件，检测灵敏，预警及时，安全可靠。
49.在一些实施方式中，检测警示组件3包括激光传感器31以及与激光传感器31连接的警示器32；激光传感器31活动连接在支架33上，以激光传感器31的检测角度可调节。警示器32具体能为蜂鸣器或喇叭与警示灯结合的设备。
50.参阅图3，在一些实施方式中，地垫组件1包括顺序设置的指示层11、框架层12以及防滑层13；防滑层13与地面接触，框架层12上设有若干凸显在指示层11上的障碍物121。指示层11采用环保水晶绒编织而成。框架层12通常采用tpe或pvc制造，障碍物121采用软塑料制造。防滑层13采用软塑料制成，且与地面接触的一面设有阵列设置的凸点以防滑。地垫组件1的材质能有效防止各方向位移，安全环保。地垫组件1可卷曲起来，减小占用空间，且材质轻便，便于携带运输。
51.参阅图1和图2，在一些实施方式中，指示层11的表面设有若干足迹标贴111，若干障碍物121与若干足迹标贴111交错设置。这样测试者在步行过程中的步行距离和抬脚高度有限制，以使测试者的异常步态更容易显示出来，在有限长度的地垫组件1上可以获得测试结果，缩短地垫组件1的长度，降低成本。
52.在一些实施方式中，指示层11的一侧设有用于指示距离的标尺5。这样测试者的步行距离能直观地得出，减少额外测量的步骤，减少记录人员的工作量。
53.参阅图4和5，智能预警装置还包括用于收纳或供电的充电式供电收纳箱6。充电式供电收纳箱6包括箱体61以及与箱体61转动连接的箱盖62，箱体61内设有组件槽63以及环绕在组件槽63周边的蓄电池64、插座65、手环槽66、耳机槽67、眼罩槽68；箱体61与箱盖62转动连接的外侧设有轮子601，与之相邻的一侧也设有轮子601；与设有轮子601相对的箱体61两侧面均设有拉手60；在设有拉手60的竖向侧面上设有线槽门69，线槽门69内设有可以放置智能预警装置用线和对充电式供电收纳箱6内蓄电池64充电的电线。地垫组件1、发光件2、检测警示组件3均可收纳于组件槽63内，振动手环可收纳于手环槽66内并通过蓄电池64充电，隔音耳机收纳于耳机槽67内，遮光眼罩收纳于眼罩槽68内。在户外铺设使用时，蓄电池64可以提供电源，蓄电池64有两组，可以单独供电，也可以拆卸互换位置，持续供电。
54.本发明还公开了一种深度知觉检测方法，采用如上所述的智能预警装置进行训练，包括以下步骤：
55.步骤一：智能预警装置铺设于地面平整的场地；
56.场地采用室内或室外场地，但需避免测试场地的光线会存在短时间出现色彩多样或亮度不一的大幅度变化，以消除严重的光照因素对测试结果的影响。
57.步骤二：患者佩戴振动手环，并熟悉测试环境与智能预警装置的各个功能；
58.在检测警示组件3开启的状态下，患者在地垫组件1上沿测试路线来回步行至少三次，且随机启动两个发光件2与振动手环。提前佩戴振动手环是为了确保测试条件的相同，避免因是否佩戴振动手环对测试结果造成影响。此时患者可以在行走过程中观察测试环境，并熟悉预警结果，如手环振动、声音响起、警示灯发亮等。
59.步骤三：患者再佩戴遮光眼罩和隔音耳机，在地垫组件1上进行三次测试，患者停
止行走或触发所述检测警示组件3，步行测试结束，记录患者步行距离l1、l2、l3，取三次测试步行距离的平均值l，与标准表作比较得出结果。
60.步行距离是指沿地垫组件1步行的距离，通过标尺5可以直观地获得。偏离距离是指患者步行测试结束时偏移地垫组件1的指示层11上正中间的对中线向左或向右时，患者内侧足跟外侧点与对中线的距离。偏离数据也会在步行测试中被记录，可作为后续步行障碍训练辅助参考数据进行使用。为了避免环境噪音的反馈引起听觉代偿，测试时借助外置隔音耳机进行噪声反馈抑制，以保证测试者在相同的声音条件下进行测试，降低环境噪声对测试结果的影响。佩戴遮光眼罩是为了切断视觉代偿，缩短测试距离，以便在短距离内获得步行测试结果。
61.应用该智能预警装置进行的深度知觉检测方法，能对brunnstrom五期及以上的功能状态提供一种额外的功能评定，通过设定条件以测试患者的运动模式异常化程度的情况，深度了解卒中患者的康复情况，以便对隐藏问题进行主动矫正。智能预警装置利用声音及颜色变化的刺激对偏离中线超过安全距离的患者给予预警，提供异常化严重的心理暗示，从而加以自我纠正。
62.对于高功能步行障碍患者，漫无目的的步行很难再提高其步行能力及步行质量，使其室内步行很难快速泛化为社区步行，阻碍患者社会交往能力的提高。为此智能预警装置可以对其进行步行障碍训练，有目的有方向地训练，以改善其步行能力及步行质量。并在步行训练中可以确定给予心理暗示较好的外在因素，从而将智能预警装置设置成有利于给予患者心理暗示以进行矫正步行训练。
63.进行步行训练时，可以按照以下步骤进行：
64.s1、装置中的地垫组件1、发光件和检测警示组件3铺设于平整的地面，并连接通电通路。接通电源后发光件2和检测警示组件3均各运行一次，以确定产品通电良好。各电子元件均连接患者手机app，用于训练结束后回放步态训练实况，提高步行认知能力。
65.s2、患者佩戴振动手环，熟悉装置的功能。对患者讲解装置各部件的功能，患者身体直立，目视前方，双上肢自由放置于体侧，立于起始段后发光件2亮起，设别通电良好，可进行步行训练。
66.s3、自由步行于地垫组件1上，以振动手环、发光件2或检测警示组件3发出提示告知患者需要纠正错误步态。告知患者凸起物为模仿室外道路复杂地面，放心步行。步行训练时不提供额外语言支持。当偏离预设的安全偏移距离，触发检测警示组件3的报警系统，报警系统被唤醒出现，警示器32运动，患者手上的手环振动。调节步行方向后，报警系统恢复待机状态。发光件2亮起产生颜色刺激，提示偏离方向，使患者自动纠正步态模式。和/或患者偏离侧手上的振动手环振动起到触觉、振动觉刺激提示偏离方向，使患者自动纠正步态模式。振动刺激与颜色刺激可以同时进行，也可以单独进行，主要是在训练中以对患者的有用程度，或交替进行达到避免神经疲劳的效果。
67.s4、佩戴遮光眼罩，进行进阶训练。患者佩戴遮光眼罩，步行于地垫组件1上，设置步行距离由近至远循序渐进增加难度，完成步行距离不触发报警系统，为成功步行。触发报警系统后自动调整步态模式完成步行距离也为成功步行。触发报警系统后偏离距离增大，未调整步态步行者，为失败步行，同时告知相关情况，重新训练，直至完成成功步行。
68.s5、训练结束，通过终端查看总结训练情况。患者关闭app训练监视，查看训练实
况，提高步行训练认知，加深步行训练目标性。
69.s6、关闭电源，将铺设开的装置收纳起来，并及时充电。
70.该步行训练方法通过振动手环、发光件2和检测警示组件3在步行训练的过程中给出不同的心理暗示以提示患者需持续保持纠正步行姿态的状态，保证步行训练的良好效果。
71.实施例二
72.参阅图6-9，实施例二与实施例一相比较的区别在于，智能预警装置中地垫组件1包括多个子地垫组件，相邻两个子地垫组件通过磁铁14吸附连接。地垫组件1采用块状组合方式拼接在一起，两个子地垫组件连接处连接有磁铁14，磁铁14采用上下吸附拼接形式连接在一起。每块部分也可卷曲收纳，除了两端的子地垫组件，其余的可根据使用长度选取子地垫组件进行拼接组合，拼接方式为磁力拼接方便快捷，使该装置占地面积小，材质轻便，便于携带运输。可调节长度的特点使装置不仅适用于成人，同样适用于儿童，使用更灵活，应用范围广。
73.本发明方案所公开的技术手段不限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。