一种耳石症治疗和教学穿戴设备及其实现方法与流程

[技术领域]

本发明涉及耳石症治疗及教学技术领域，具体地说是一种耳石症治疗和教学穿戴设备及其实现方法。

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背景技术：
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眩晕是临床上的常见疾病，其中良性阵发性位置性眩晕占眩晕疾病的30％左右。良性阵发性位置性眩晕，俗称耳石症，它的发病机理是人体内耳半规管的耳石脱落，随头部运动脱落入半规管内的耳石刺激半规管内壶腹嵴表面的毛细胞，从而造成双侧前庭输入不对称，患者表现为随体位变化的短暂性眩晕，眼球震颤。由于人体左右各有3个半规管，位置深在，目前为止没有直接透过颅骨观察的耳石部位的设备，仅可利用不同半规管受不同头位变化刺激，诱发出特征性眼球震颤的特性，医生通过观察变位实验中诱发出的眼球震颤方向，反向推断耳石脱落入哪一个半规管。在治疗过程中，通过体位和头位的变化，带动耳石在半规管中流动，回复至耳石原来的耳石器上。在这种耳石复位的过程中，由于半规管的解剖结构弯曲复杂，需要头位和身体转动的角度非常精准，才有利于耳石复位。耳石复位需要反复多次进行，除医生在诊室内进行外，常需要患者在家中自行复位，因此为了使患者在家中进行精准复位，需要提供一种辅助装置以精准指导患者复位过程中的每一个体位与头位，达到精准康复。

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技术实现要素：
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本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种耳石症治疗和教学穿戴设备，能够在保证治疗效果的情况下，使患者可以家中治疗耳石症，极大地减少了疾病治疗的人力和物力成本，同时实现了教学的直观性和可操作性。

为实现上述目的设计一种耳石症治疗和教学穿戴设备，包括柔性可固定带11、姿态感知装置12和柔性贴合装置13，所述姿态感知装置12、柔性贴合装置13装设于柔性可固定带11上，所述柔性可固定带11采用柔性坚固材料制成，所述姿态感知装置12用于对穿戴者头部运动状态进行感知，并与移动智能终端14通讯连接，所述柔性贴合装置13采用柔性弱弹性材料制成，所述柔性贴合装置13用于与人体面部轮廓相贴合，所述姿态感知装置12、柔性贴合装置13通过柔性可固定带11固定于穿戴者头部。

进一步地，所述姿态感知装置12包括运动传感器单元21、数据处理和控制单元22、数据发送和接收单元23，所述运动传感器单元21、数据处理和控制单元22、数据发送和接收单元23依次通讯连接，其中，所述运动传感器单元21包括三维陀螺仪和加速度计运动传感器，所述运动传感器单元21用于将运动的角度和角速度信息发送给数据处理和控制单元22，同时接收来自数据处理和控制单元22的配置信息和指令；所述数据处理和控制单元22用于实现数据的存储和运算，同时接收来自运动传感器单元21、数据发送和接收单元23的数据，并完成相应的运算以及将必要的数据发送给运动传感器单元21、数据发送和接收单元23；所述数据发送和接收单元23用于实现姿态感知装置12与移动智能终端14的近场通讯，所述数据发送和接收单元23通过无线的方式完成数据的发送和接收。

进一步地，所述姿态感知装置12与移动智能终端14之间通过蓝牙或wifi近场通讯方式连接，并实现数据的传输。

进一步地，所述移动智能终端14中安装有姿态校准模块41、耳石症治疗模块42、耳石症教学模块43，所述姿态校准模块41用于完成在正坐和平躺姿态下姿态感知装置12的校准，所述耳石症治疗模块42用于根据穿戴者的病情和身体特征设置好治疗方案，使穿戴者根据语音和动画提示完成治疗方案，所述耳石症教学模块43用于提供半规管的三维影像，同时使半规管的三维影像与穿戴者的头部姿态保持一致，以模拟耳石在半规管中的运动状态和轨迹。

进一步地，所述姿态校准模块41连接有警报装置，所述警报装置用于使穿戴者在完成治疗方案的过程中，若治疗步骤和操作手法没有达到治疗方案中的要求，则提出警告。

本发明还提供了一种耳石症治疗和教学穿戴设备的实现方法，包括以下步骤：

1)在移动智能终端中安装姿态校准模块、耳石症治疗模块、耳石症教学模块，并使移动智能终端与姿态感知装置之间采用蓝牙或wifi近场通讯方式实现数据连接；

2)采用头部正面穿戴的方式或头部顶部穿戴的方式，将姿态感知装置通过柔性可固定带、柔性贴合装置固定于穿戴者头部；

3)运行姿态校准模块，使穿戴者首先采用正坐姿态，通过姿态校准模块完成姿态感知装置的正坐姿态校准，然后采用平躺姿态，通过姿态校准模块完成姿态感知装置的平躺姿态校准；

4)根据穿戴者的病情和身体特征，在耳石症治疗模块中设置好治疗方案，使穿戴者根据语音和动画提示完成治疗方案，若实际的治疗过程中，治疗步骤和操作手法没有达到治疗方案中的要求，则会提出警告；

5)当采用该穿戴设备进行耳石症治疗教学时，运行耳石症教学模块，该耳石症教学模块提供半规管的三维影像，同时使半规管的三维影像与穿戴者实际的头部姿态保持一致，以模拟耳石在半规管中的运动状态和轨迹。

本发明同现有技术相比，结构新颖，设计合理，其实现方法简单，所需设备、资金低廉，能够在保证治疗效果的情况下，使患者可以家中治疗耳石症，极大地减少了疾病治疗的人力和物力成本，同时本发明可应用到耳石症的教学中，实现教学的直观性和可操作性；此外，本发明所提出的实现方法通过穿戴具有姿态感知的设备，实现在移动智能终端上指导患者或治疗操作人员，从而实现耳石症治疗正确的步骤和操作手法，避免了因治疗过程中错误的步骤和不到位的操作手法对治疗效果带来的影响；同时，本发明能够在移动智能终端上实现半规管的三维影像，半规管的三维影像与佩戴者头部运动的同步，可有效地将治疗过程通过三维影像展现出来，实现较好的教学目的。

[附图说明]

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中姿态感知装置的原理框图；

图3是本发明中姿态感知装置与移动智能终端通讯示意图；

图4是本发明中移动智能终端模块示意图；

图5是本发明采用头部正面穿戴示意图；

图6是本发明采用头部顶部穿戴示意图；

图7是穿戴本发明设备后采用正坐姿态来校准设备示意图；

图8是穿戴本发明设备后采用平躺姿态来校准设备示意图；

图中：11、柔性可固定带12、姿态感知装置13、柔性贴合装置14、移动智能终端21、运动传感器单元22、数据处理和控制单元23、数据发送和接收单元41、姿态校准模块42、耳石症治疗模块43、耳石症教学模块。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

本发明提供了一种耳石症治疗和教学穿戴设备，包括柔性可固定带11、姿态感知装置12和柔性贴合装置13，姿态感知装置12、柔性贴合装置13装设于柔性可固定带11上，柔性可固定带11采用柔性坚固材料制成，姿态感知装置12用于对穿戴者头部运动状态进行感知，并与移动智能终端14通讯连接，柔性贴合装置13采用柔性弱弹性材料制成，柔性贴合装置13用于与人体面部轮廓相贴合，姿态感知装置12、柔性贴合装置13通过柔性可固定带11固定于穿戴者头部。

其中，姿态感知装置12包括运动传感器单元21、数据处理和控制单元22、数据发送和接收单元23，运动传感器单元21、数据处理和控制单元22、数据发送和接收单元23依次通讯连接，其中，运动传感器单元21包括三维陀螺仪和加速度计运动传感器，运动传感器单元21用于将运动的角度和角速度信息发送给数据处理和控制单元22，同时接收来自数据处理和控制单元22的配置信息和指令；数据处理和控制单元22用于实现数据的存储和运算，同时接收来自运动传感器单元21、数据发送和接收单元23的数据，并完成相应的运算以及将必要的数据发送给运动传感器单元21、数据发送和接收单元23；数据发送和接收单元23用于实现姿态感知装置12与移动智能终端14的近场通讯，数据发送和接收单元23通过无线的方式完成数据的发送和接收。

姿态感知装置12与移动智能终端14之间通过蓝牙或wifi近场通讯方式连接，并实现数据的传输。移动智能终端14中安装有姿态校准模块41、耳石症治疗模块42、耳石症教学模块43，姿态校准模块41用于完成在正坐和平躺姿态下姿态感知装置12的校准，耳石症治疗模块42用于根据穿戴者的病情和身体特征设置好治疗方案，使穿戴者根据语音和动画提示完成治疗方案，耳石症教学模块43用于提供半规管的三维影像，同时使半规管的三维影像与穿戴者的头部姿态保持一致，以模拟耳石在半规管中的运动状态和轨迹；姿态校准模块41连接有警报装置，警报装置用于使穿戴者在完成治疗方案的过程中，若治疗步骤和操作手法没有达到治疗方案中的要求，则提出警告。

如附图1所示，展示了该设备的整体结构，其中包括柔性可固定带11、姿态感知装置12和柔性贴合装置13，柔性可固定带11采用柔性的坚固材料制造，在柔性可固定带11的两端可以连接在一起，从而实现在头部的固定。姿态感知装置12实现对穿戴着头部运动状态的感知，并实现与移动智能终端的通讯。柔性贴合装置13采用柔性和弱弹性材料制造，实现在穿戴该设备时柔性贴合装置13可以有效地与人体的面部轮廓相贴合，达到增加穿戴者的舒适性和稳定姿态感知装置12位置的目的。

如附图2所示，展示了姿态感知装置的实现方法和工作原理。其中包括运动传感器单元21、数据处理和控制单元22、数据发送和接收单元23。运动传感器单元21包括三维陀螺仪和加速度计等运动传感器，将运动的角度和角速度信息发送给数据处理和控制单元22，同时接收来自数据处理和控制单元22的配置信息和指令。数据处理和控制单元22可以实现数据的存储和运算，接收来自运动传感器单元21和数据发送和接收单元23的数据，根据事先设计好的程序来完成相应的运算，并将必要的数据发送给运动传感器单元21和数据发送和接收单元23。数据发送和接收单元23用来实现姿态感知装置与移动智能终端的近场通讯，通过无线的方式完成数据的发送和接收。

如附图3所示，展示了姿态感知装置12和移动智能终端14在一起的协同工作方式，两者通过蓝牙或wifi等近场通讯方式来实现数据的传输。

如附图4所示，展示了石症治疗和教学软件程序的组成部分，包括姿态校准模块41、耳石症治疗模块42和耳石症教学模块43。在患者穿戴好图1所示的设备后，采用图3中的方式将姿态感知装置与移动智能终端连接。移动智能终端已经事先安装好该石症治疗和教学软件程序。首先运行姿态校准模块41，完成在正坐和平躺姿态下姿态感知装置12的校准。耳石症治疗模块42可以根据患者的病情和身体特征，设置好治疗方案，患者或治疗者可以根据程序的语音和动画提示来完成治疗方案。若实际的治疗过程中，治疗步骤和操作手法没有达到治疗方案中的要求，软件会提出警告。耳石症教学模块43提供半规管的三维影像，同时使半规管的三维影像与穿戴者实际的头部姿态保持一致，可以模拟耳石在半规管中的运动状态和轨迹。

本发明还提供了一种耳石症治疗和教学穿戴设备的实现方法，其实施方式具体包括以下步骤：

1)在一台适当的移动智能终端中安装耳石症治疗和教学软件程序，该耳石症治疗和教学软件程序包括姿态校准模块、耳石症治疗模块、耳石症教学模块，使移动智能终端与姿态感知装置之间采用蓝牙或wifi等近场通讯方式来实现数据连接；

2)采用如附图5所示的头部正面穿戴的方式或如附图6所示的头部顶部穿戴的方式，将姿态感知装置通过柔性可固定带、柔性贴合装置固定于穿戴者头部；

3)运行耳石症治疗和教学软件程序中的姿态校准模块，首先使患者采用附图7中的正坐姿态，通过姿态校准模块完成姿态感知装置的正坐姿态校准，其次患者采用附图8中的平躺姿态，通过姿态校准模块完成姿态感知装置的平躺姿态校准；

4)根据患者的病情和身体特征，在耳石症治疗和教学软件程序的耳石症治疗模块中设置好治疗方案，患者或治疗者可以根据程序的语音和动画提示来完成治疗方案。若实际的治疗过程中，治疗步骤和操作手法没有达到治疗方案中的要求，则会提出警告；

5)当采用该设备进行耳石症治疗教学时，运行石症治疗和教学软件程序的耳石症教学模块，该耳石症教学模块提供半规管的三维影像，同时使半规管的三维影像与穿戴者实际的头部姿态保持一致，可以模拟耳石在半规管中的运动状态和轨迹。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。