本发明属于医疗康复技术领域，具体是指基于虚拟现实设备实现前庭康复的家庭医院两用的便携式康复训练系统及方法。
背景技术：
平衡失调在人群中多见，常见于耳源性眩晕、神经系统疾病伴发或者遗留的功能障碍，亦同样常见于老年人因机能老化而出现，表现为慢性头晕、头昏沉感、摇晃感，视物不清，走路不稳或偏向、活(运)动顿挫感、甚至跌倒外伤。
平衡能力与眼视物能力(视觉)、肢体肌肉关节的感受与反馈运动能力(本体觉)、感受头部运动刺激的内耳前庭功能(前庭觉)三者，及与中枢组成的感统系统相关。
目前，基于虚拟现实设备实现前庭康复的康复训练系统或训练方法尚未出现。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供基于虚拟现实设备实现前庭康复的家庭医院两用的便携式康复训练系统，该康复训练系统能够用于前庭康复训练，且便于携带，家庭医院均通用。
本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的：基于虚拟现实设备实现前庭康复的家庭医院两用的便携式康复训练系统，其特征在于：所述康复训练系统包括量表评估模块、虚拟现实设备、定位传感器、训练自评模块和训练存储模块，所述的量表评估模块具有眩晕与平衡障碍量表，所述的眩晕与平衡障碍量表用于测评受训者前庭平衡功能障碍的眩晕与平衡状况，受训者通过自测眩晕与平衡障碍量表得到一个分数值，同时得到与该分数值相对应的病情级别，然后将生成的病情级别传输给所述的虚拟现实设备，所述的虚拟现实设备具有多个用于前庭功能障碍康复的训练视频，多个训练视频分成与病情级别相对应的训练级别，所述的虚拟现实设备接收病情级别信息后调出并播放与该病情级别相对应的训练级别的训练视频，受训者根据播放的训练视频进行康复训练，所述的定位传感器分别与虚拟现实设备和训练自评模块相练，定位传感器用于感测受训者的身体部位的康复训练情况，并且将感测结果传输给训练自评模块，所述的训练自评模块根据接收到的感测结果完成自评评分，并且将评分结果存储在训练存储模块中。
本发明中，所述定位传感器感测受训者的身体训练情况具体包括检测受训者根据训练视频的内容要求，是否能够完成身体相应部位的动作，是否在规定的时间内完成，是否达到了规定的动作幅度，是否能完成相应的次数。
本发明中，所述训练自评模块根据接收到的感测结果完成自评评分的标准为：观察受训者在限定时间内的训练，每次训练的分值设为0-4分，0分代表无法完成任何任务，1分代表完成1/3任务，2分代表完成50％任务，3分代表完成80％—90％任务，4分代表完成全部任务，分数越高代表平衡能力越好。
本发明中，所述自测眩晕与平衡障碍量表的病情级别为十级，通过自测眩晕与平衡障碍量表测得的分数值越高，病情级别越高，则病情也越严重，所述的虚拟现实设备中的训练视频为三十五个，训练级别分为十级，每一级训练级别与相应的病情级别相对应。
本发明中，所述康复训练系统通过评分来判断康复训练效果；或者通过受训者康复训练一段时间后，再通过量表评估模块自测眩晕与平衡障碍量表自测得到一个康复训练后的分数值，将康复训练后的分数值与康复训练前的分数值做比较，如果康复训练后的分数值小于康复训练前的分数值，则说明康复训练有效果，如果康复训练后的分数值大于等于康复训练前的分数值，则说明康复训练没有效果，则再调整相应的训练视频。
本发明中，所述受训者的身体部位包括头部、眼部、头颈部关节、髋关节、上肢各摆动关节、膝及踝各支撑关节、前庭-眼动反射通路、前庭-颈反射通路和前庭-脊髓反射通路。
康复训练中，所述受训者的身体部位包括头部、眼部和身体部位等部位。头部、颈部及肢体这些部位中与维持平衡相关的(1)肢体及各运动关节，包括头-颈部关节，髋关节，上肢各摆动关节，膝及踝各支撑关节。(2)各神经反射通路，包括前庭-眼动反射通路、前庭-颈反射通路、前庭-脊髓反射通路。
本发明的康复训练系统通过开发视频，并安装在vr(虚拟现实)视频设备上，针对性进行任务训练以达到康复的目标，机理在于人体通过康复训练达到感统系统的重新整合协调。
视频的内容可通过设计以下的场景，使康复训练结合受训者的配合进行：1场景刺激：例如超市商场的货架，动态的直线或旋转运动等。2头静止状态下，眼睛视觉凝视位置改变的物体、辨距离，或追踪运动物体。3头按一定轨迹运动：眼睛视觉凝视固定(或震动)的物体、辨距离，4可调动头颈、腰部或下肢等运动的追踪运动物体、或完成游戏任务。
目标人群：1、耳源性眩晕、神经系统疾病伴发或者遗留的平衡功能障碍；2、老年人群的健康者感觉统合功能锻炼以预防跌倒，及平衡功能障碍患者的康复训练。
本发明的目的之二在于提供基于虚拟现实设备实现前庭康复的家庭医院两用的便携式康复训练系统的训练方法，该训练方法易于操作。
本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的：实现上述基于虚拟现实设备实现前庭康复的家庭医院两用的便携式康复训练系统的训练方法，其特征在于，该训练方法包括如下步骤：
(1)量表评估步骤：受训者通过量表评估模块的眩晕与平衡障碍量表得到一个分数值，同时得到与该分数值对应的病情级别，根据病情级别生成相应的训练级别；
(2)训练级别传输步骤：将生成的训练级别传输给虚拟现实设备；
(3)训练视频播放步骤：虚拟现实设备具有多个用于前庭功能障碍康复的训练视频，多个训练视频与训练级别相对应，通过播放对应的训练视频，受训者根据播放的训练视频进行康复训练；
(4)康复训练感测步骤：通过定位传感器感测受训者的身体部位的康复训练情况，并且将感测结果传输给训练自评模块；
(5)自评评分步骤：通过训练自评模块，根据接收到的感测结果完成自评评分；
(6)评分结果存储步骤：通过训练存储模块存储评分结果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1为本发明康复训练系统的框架图；
图2为本发明康复训练方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示的基于虚拟现实设备实现前庭康复的家庭医院两用的便携式康复训练系统，该康复训练系统包括量表评估模块、虚拟现实设备、定位传感器、训练自评模块和训练存储模块，量表评估模块具有眩晕与平衡障碍量表，眩晕与平衡障碍量表用于测评受训者前庭平衡功能障碍的眩晕与平衡状况，受训者通过自测眩晕与平衡障碍量表得到一个分数值，同时得到与该分数值相对应的病情级别，然后将生成的病情级别传输给虚拟现实设备，虚拟现实设备具有多个用于前庭功能障碍康复的训练视频，多个训练视频分成与病情级别相对应的训练级别，虚拟现实设备接收病情级别信息后调出并播放与该病情级别相对应的训练级别的训练视频，受训者根据播放的训练视频进行康复训练，定位传感器分别与虚拟现实设备和训练自评模块相练，定位传感器用于感测受训者的身体部位的康复训练情况，并且将感测结果传输给训练自评模块，训练自评模块根据接收到的感测结果完成自评评分，并且将评分结果存储在训练存储模块中。
本实施例中，定位传感器感测受训者的身体训练情况具体包括检测受训者根据训练视频的内容要求，是否能够完成身体相应部位的动作，是否在规定的时间内完成，是否达到了规定的动作幅度，是否能完成相应的次数。
表1为眩晕与平衡障碍量表，用于评估患者眩晕头晕或不稳定面临的困难。
表1：眩晕与平衡障碍量表
其中，p项得分为0-28，e项得分为0-36，f项得分为0-36，总分满分p+e+f＝100。
表2为症状量表评估vas表(视觉模拟量表)，根据表1自测眩晕与平衡障碍量表得到一个分数值，即p+e+f的分值，同时得到与该分数值相对应的病情级别，病情级别为十级，每10分对应一级，详见下表。
表2：症状量表评估vas表
自测眩晕与平衡障碍量表的病情级别为十级，通过自测眩晕与平衡障碍量表测得的分数值越高，病情级别越高，则病情也越严重，虚拟现实设备中的训练视频为三十五个，训练级别分为十级，每一级训练级别与相应的病情级别相对应，即ⅰ级的训练级别对应ⅰ级的病情级别，ⅴ级的训练级别对应ⅴ级的病情级别，ⅹ级的训练级别对应ⅹ级的病情级别。
表3：训练视频与训练目标表
训练视频分为以下十个级别，级别与对应的视频序号如下：ⅰ级：1～8，ⅱ级：9～12，ⅲ级：13～16，ⅳ级：17～18，ⅴ级：19～22.ⅵ级：23～26，ⅶ级：27～29，ⅷ级：30～31，ⅸ级32～33ⅹ级：34～35。
康复训练系统通过评分来判断康复训练效果；或者通过受训者康复训练一段时间后，再通过量表评估模块自测眩晕与平衡障碍量表自测得到一个康复训练后的分数值，将康复训练后的分数值与康复训练前的分数值做比较，如果康复训练后的分数值小于康复训练前的分数值，则说明康复训练有效果，如果康复训练后的分数值大于等于康复训练前的分数值，则说明康复训练没有效果，则再调整相应的训练视频。
训练自评模块根据接收到的感测结果完成自评评分的标准为：观察受训者在限定时间内的训练，每次训练的分值设为0-4分，0分代表无法完成任何任务，1分代表完成1/3任务，2分代表完成50％任务，3分代表完成80％—90％任务，4分代表完成全部任务，分数越高代表平衡能力越好。
本发明中，受训者的身体部位包括头部、眼部、头颈部关节、髋关节、上肢各摆动关节、膝及踝各支撑关节、前庭-眼动反射通路、前庭-颈反射通路和前庭-脊髓反射通路。
康复训练中，受训者的身体部位包括头部、眼部和身体部位等部位。头部、颈部及肢体这些部位中与维持平衡相关的(1)肢体及各运动关节，包括头-颈部关节，髋关节，上肢各摆动关节，膝及踝各支撑关节。(2)各神经反射通路，包括前庭-眼动反射通路、前庭-颈反射通路、前庭-脊髓反射通路。
实现上述基于虚拟现实设备实现前庭康复的家庭医院两用的便携式康复训练系统的训练方法，如图2所示，该训练方法包括如下步骤：
(1)量表评估步骤：受训者通过量表评估模块的眩晕与平衡障碍量表得到一个分数值，同时得到与该分数值对应的病情级别，根据病情级别生成相应的训练级别；
(2)训练级别传输步骤：将生成的训练级别传输给虚拟现实设备；
(3)训练视频播放步骤：虚拟现实设备具有多个用于前庭功能障碍康复的训练视频，多个训练视频与训练级别相对应，通过播放对应的训练视频，受训者根据播放的训练视频进行康复训练；
(4)康复训练感测步骤：通过定位传感器感测受训者的身体部位的康复训练情况，并且将感测结果传输给训练自评模块；
(5)自评评分步骤：通过训练自评模块，根据接收到的感测结果完成自评评分；
(6)评分结果存储步骤：通过训练存储模块存储评分结果。
本发明的康复训练系统包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括虚拟现实设备和定位传感器，用以采集患者(训练者)的动作，播放视频。
软件部分包括量表评估模块、训练自评模块和训练存储模块，软件部分的功能如下：
1、通过眩晕与平衡障碍量表，评估患者的病情。
2、根据评估的病情，生成相应训练级别的，个性化定制的训练视频。
3、训练的视频，可以根据患者的动作和反应程度实现评分和计分，增加互动性和趣味性，让训练者可以坚持训练。。
4、系统可以接入医生端口，统计患者训练的次数和累计训练的时间，医生可以根据这些数据，结合患者的训练前后的病情评估，判断训练视频的康复效果。
训练完成自评评分：观察患者在限定时间、每次训练0-4分，0分代表无法完成动作，1分代表完成1/3左右任务，2分代表仅完成50％左右任务，3分基本完成任务，但自觉有难度。4分代表流畅完成动作。分数越高代表平衡能力越好。
症状量表评估：通过头晕与平衡症状量表、vas表来进行。
附体感平衡板-纪录累及压力、时间、次数等。
5、通过定位传感器，感应患者的动作和身体运动情况，检测患者是否根据视频的内容要求，有没有完成相应的动作(头部，眼部，身体等部位的动作)，是否在规定的时间内完成，是否达到了规定的动作幅度，是否能完成相应的次数。
6、训练视频，会根据儿童，和老人的不同需要。对前庭的训练，分为前庭功能开发与前庭功能康复(因为老人的前庭功能会退化)两种。
项目中的视频主要适合于12岁以上人群。细分为2组：
(1)12岁～60岁组，根据对患者影响从轻到重划分为5级：1级活动不受影响；2级轻度受影响，可进行大部分活动；3级，中度受影响，活动需付出努力，外出需陪护；4级，日常活动受限，无法外出，必须在家中休息；5级，活动严重受限，无法进行绝大多数活动，严重者需卧床。
采用相应的锻炼级别1级ⅰ～ⅹ级；2级ⅰ～ⅷ级；3级ⅰ～ⅶ级；4级ⅰ～ⅴ级；5级ⅰ～ⅲ级，坐姿状态下ⅳ～ⅵ级
(2)》60岁老年组，分为：1级能从事正常日常活动，活动不受影响；：ⅰ～ⅹ级；2级正常站立，行走轻度受影响，可进行大部分活动；ⅰ～ⅷ级；3级：中度受影响，行走需付出较大努力，有跌倒风险；4级：日常活动受限，活动需付出巨大努力或借助助行器，有跌倒史；5级站立失能，需坐轮椅ⅰ～ⅵ级五个级别。
采用相应的锻炼级别，比12岁～60岁组降低难度：1级ⅰ～ⅸ级；2级ⅰ～ⅶ级；3级ⅰ～ⅴ级，坐姿下ⅵ级；4级ⅰ～ⅳ级，坐姿状态下ⅴ～ⅵ级；5级ⅰ～ⅲ级，坐姿状态下ⅳ～ⅴ级
小于12儿童的感统训练即早教内容需要进一步设计，目标人群为学龄前的2～6岁幼儿人群开发，强化视觉刺激下的运动协调，例如色彩斑斓的公园、果园场景，移动的物体改为奔跑的动物、游动的鱼儿，旋转的木马，抬低头采摘果实等，穿线精细视-肢体协调等儿童游戏化内容。
本产品是便携式的，可以患者人手一个，在家里训练，累计训练到一个阶段(比如一个月)，然后去医院复查，评估训练的效果。避免了每天需要去医院训练检查的不便。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。