一种康复训练中代偿判定的方法、装置及系统

本发明涉及医疗康复训练领域，具体是一种康复训练中代偿判定的方法、装置及系统。

背景技术：

1、使用者因各种原因遭遇下胸段和腰段重度脊髓损伤后，损伤平面以下可出现感觉和运动功能障碍。这些功能障碍可直接影响使用者部分躯干肌、全部下肢肌肉的功能。

2、对于这种使用者，一般临床表现为：下部躯干肌无力，使用者很难保持独立坐位，无法在站立情况下保持躯干稳定；髋周肌肉无力，其中臀大肌无力导致使用者不能前后站直，臀中肌无力，导致使用者站立左右不稳；双下肢无力，造成使用者不能稳定姿势迈步行走。

3、针对上述情况，康复临床治疗经常联合使用减重装置、助行器和膝踝足矫形器，对使用者进行反复的功能性步行训练。但是在训练中，使用者常有意无意地使用以下代偿性策略：

4、(1)站立时，双上肢用力向上支撑助行器，增加躯干的稳定性的同时降低双下肢负重，对无力的臀大肌进行代偿；

5、(2)迈步时，双上肢用力向上支撑助行器，降低下肢负重，减少足底摩擦力，降低“屈髋迈步”的难度；

6、(3)迈步时，使用躯干肌的收缩代替“屈髋”进行迈步。

7、由上述代偿性策略可见，下胸段和腰段重度脊髓损伤使用者康复训练中“代偿”实际就是：“降低下肢有效负重”，“目标肌肉的激活不足”以及“非目标肌肉过度激活”。代偿性策略的使用，在很大程度上降低了使用者康复训练的难度，失去了原本康复训练的核心。另外，多项研究显示，重度脊髓损伤使用者在长期进行严格的主动性运动功能康复训练后，下肢运动功能可得到提升。所以，使用者在长期康复训练中，应该全力调动自身的主动性，增加对受损肢体的控制，尽量减少“代偿”活动，保障日常康复训练的质量。

8、但是，在实际的临床康复治疗中，下胸段和腰段重度脊髓损伤使用者是否出现“代偿”，何种“代偿程度”主要依靠医务人员的主观经验进行评判，不同医务人员之间的评判标准也不统一，缺少客观的评定方法。另外，现有的康复设备对于“代偿”现象不能给予使用者和医务人员实时、准确的反馈。

9、对于纠正下胸段和腰段重度脊髓损伤使用者步行康复训练中“代偿策略”，现阶段在临床中并无成套的康复评定方法和评定设备。使用者在训练时，所有的代偿动作均需要医务人员对使用者进行观察后进行判定。一般的判定方法为：发现使用者在站立或行走的过程中双上肢过度用力，可判定使用者使用双侧上肢进行减重代偿；发现使用者在迈步过程中用力扭动躯干，同时负重侧上肢用力支撑助行器，可判定使用者在进行减重代偿的同时，使用躯干肌代偿迈步。

10、另外，由于使用者的损伤特点，损伤平面以下并无明显的感觉和运动。所以在没有他人辅助的情况下，使用者不能第一时间得知脊髓损伤平面以下的状态，“是否用力”，“用力方法是否正确”均不能及时获知。现阶段使用者获取以上信息的手段仍然是依靠医务人员的观察和提醒。从以上临床的解决方案不难看出，下胸段和腰段重度脊髓损伤使用者步行康复训练时，对于“代偿”现象以及的“代偿现象”的纠正主要的手段是以医务人员的自身经验进行判定，没有相应的设备进行客观化判定和反馈。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种康复训练中判定代偿的方法，包括：

2、执行预先设置的任务；

3、根据执行的任务，检测获得天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据；

4、根据天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据判断使用者的状态。

5、其中，所述预先设置的任务包括：悬空基线评定、减重站立评定和/或减重步行评定。

6、其中，所述天轨使用者减重数据是使用者通过天轨减重步行装置后减轻使用者体重的数据；

7、所述表面肌电数据是表面肌电采集装置收集的使用者的表面肌电数据；

8、所述双足底压力反馈数据是足底压力传感器对双足底压力进行检测，并即时反馈的双足底压力数据。

9、其中，所述根据天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据判断使用者的状态具体为：

10、根据获得的使用者体重决定天轨减重步行装置的减重，获得天轨使用者减重数据；

11、根据双足底压力反馈数据，计算得到双下肢实际负重数据；

12、根据使用者体重、天轨使用者减重数据和双下肢实际负重数据，计算得到使用者双上肢支撑代偿量；

13、根据得到的使用者双上肢支撑代偿量，判断使用者处于有代偿状态或无代偿状态；

14、当使用者处于有代偿状态或无代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态。

15、其中，所述根据使用者体重、天轨使用者减重数据和双下肢实际负重数据，计算得到使用者双上肢支撑代偿量，具体为：

16、使用者双上肢支撑代偿量(％)＝[(使用者体重-天轨使用者减重数据-双下肢实际负重数据)/使用者体重]*100％；

17、其中，双下肢实际负重数据＝左下肢负重数据+右下肢负重数据。

18、其中，当所述预先设置的任务为悬空基线评定时，使用者双上肢支撑代偿量为0，判定使用者处于无代偿状态。

19、其中，当使用者处于无代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态；

20、如果表面肌电数据的表面肌电通道肌电电压值小于等于10μv时，则使用者全身放松；

21、如果表面肌电数据的表面肌电通道肌电电压值大于10μv时，则使用者处于紧张、肌肉痉挛或运动状态。

22、其中，当所述预先设置的任务为减重站立评定或减重步行评定时，如果使用者双上肢支撑代偿量>0，则判定使用者处于有代偿状态。

23、其中，所述预先设置的任务为减重站立评定或减重步行评定，当使用者处于有代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态；

24、如果表面肌电数据中代表臀大肌、臀中肌、股四头肌的表面肌电通道电压值持续大于15μv，则表示臀大肌、臀中肌、股四头肌在进行主动收缩、用力；

25、如果表面肌电数据中代表腹直肌、腹横肌、竖脊肌的表面肌电通道肌电电压值持续上升，则表示躯干肌用力。

26、其中，所述方法还包括：记录检测获得的天轨使用者减重数据、表面肌电数据和双足底压力反馈数据；

27、向电子视听觉反馈装置输出天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据。

28、本发明还提出一种康复训练中判定代偿的装置，包括：

29、执行单元，用于执行预先设置的任务；

30、检测单元，用于根据执行的任务，检测获得天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据；

31、判断单元，用于根据天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据判断使用者的状态。

32、其中，所述预先设置的任务包括：悬空基线评定、减重站立评定和/或减重步行评定。

33、其中，所述天轨使用者减重数据是使用者通过天轨减重步行装置后减轻使用者体重的数据；

34、所述表面肌电数据是表面肌电采集装置收集的使用者的表面肌电数据；

35、所述双足底压力反馈数据是足底压力传感器对双足底压力进行检测，并即时反馈的双足底压力数据。

36、其中，所述根据天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据判断使用者的状态具体为：

37、根据获得的使用者体重决定天轨减重步行装置的减重，获得天轨使用者减重数据；

38、根据双足底压力反馈数据，计算得到双下肢实际负重数据；

39、根据使用者体重、天轨使用者减重数据和双下肢实际负重数据，计算得到使用者双上肢支撑代偿量；

40、根据得到的使用者双上肢支撑代偿量，判断使用者处于有代偿状态或无代偿状态；

41、当使用者处于有代偿状态或无代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态。

42、其中，所述根据使用者体重、天轨使用者减重数据和双下肢实际负重数据，计算得到使用者双上肢支撑代偿量，具体为：

43、使用者双上肢支撑代偿量(％)＝[(使用者体重-天轨使用者减重数据-双下肢实际负重数据)/使用者体重]*100％；

44、其中，双下肢实际负重数据＝左下肢负重数据+右下肢负重数据。

45、其中，当所述预先设置的任务为悬空基线评定时，使用者双上肢支撑代偿量为0，判定使用者处于无代偿状态。

46、其中，当使用者处于无代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态；

47、如果表面肌电数据的表面肌电通道肌电电压值小于等于10μv时，则使用者全身放松；

48、如果表面肌电数据的表面肌电通道肌电电压值大于10μv时，则使用者处于紧张、肌肉痉挛或运动状态。

49、其中，当所述预先设置的任务为减重站立评定或减重步行评定时，如果使用者双上肢支撑代偿量>0，则判定使用者处于有代偿状态。

50、其中，所述预先设置的任务为减重站立评定或减重步行评定，当使用者处于有代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态；

51、如果表面肌电数据中代表臀大肌、臀中肌、股四头肌的表面肌电通道电压值持续大于15μv，则表示臀大肌、臀中肌、股四头肌在进行主动收缩、用力；

52、如果表面肌电数据中代表腹直肌、腹横肌、竖脊肌的表面肌电通道肌电电压值持续上升，则表示躯干肌用力。

53、其中，所述装置还包括：记录单元，用于记录检测获得的天轨使用者减重数据、表面肌电数据和双足底压力反馈数据；

54、输出单元，用于向电子视听觉反馈装置输出天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据。

55、本发明还提出一种康复训练中判定代偿的系统，包括：系统主机、天轨减重步行装置、足底压力传感器、表面肌电采集装置；

56、系统主机执行预先设置的任务；

57、系统主机根据执行的任务，检测获得天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据；

58、系统主机根据天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据判断使用者的状态。

59、其中，所述预先设置的任务包括：悬空基线评定、减重站立评定和/或减重步行评定。

60、其中，所述天轨使用者减重数据是使用者通过天轨减重步行装置后减轻使用者体重的数据；

61、所述表面肌电数据是表面肌电采集装置收集的使用者的表面肌电数据；

62、所述双足底压力反馈数据是足底压力传感器对双足底压力进行检测，并即时反馈的双足底压力数据。

63、其中，所述根据天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据判断使用者的状态具体为：

64、根据获得的使用者体重决定天轨减重步行装置的减重，获得天轨使用者减重数据；

65、根据双足底压力反馈数据，计算得到双下肢实际负重数据；

66、根据使用者体重、天轨使用者减重数据和双下肢实际负重数据，计算得到使用者双上肢支撑代偿量；

67、根据得到的使用者双上肢支撑代偿量，判断使用者处于有代偿状态或无代偿状态；

68、当使用者处于有代偿状态或无代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态。

69、其中，所述根据使用者体重、天轨使用者减重数据和双下肢实际负重数据，计算得到使用者双上肢支撑代偿量，具体为：

70、使用者双上肢支撑代偿量(％)＝[(使用者体重-天轨使用者减重数据-双下肢实际负重数据)/使用者体重]*100％；

71、其中，双下肢实际负重数据＝左下肢负重数据+右下肢负重数据。

72、其中，当所述预先设置的任务为悬空基线评定时，使用者双上肢支撑代偿量为0，判定使用者处于无代偿状态。

73、其中，当使用者处于无代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态；

74、如果表面肌电数据的表面肌电通道肌电电压值小于等于10μv时，则使用者全身放松；

75、如果表面肌电数据的表面肌电通道肌电电压值大于10μv时，则使用者处于紧张、肌肉痉挛或运动状态。

76、其中，当所述预先设置的任务为减重站立评定或减重步行评定时，如果使用者双上肢支撑代偿量>0，则判定使用者处于有代偿状态。

77、其中，所述预先设置的任务为减重站立评定或减重步行评定，当使用者处于有代偿状态时，根据表面肌电数据判断使用者肌肉状态；

78、如果表面肌电数据中代表臀大肌、臀中肌、股四头肌的表面肌电通道电压值持续大于15μv，则表示臀大肌、臀中肌、股四头肌在进行主动收缩、用力；

79、如果表面肌电数据中代表腹直肌、腹横肌、竖脊肌的表面肌电通道肌电电压值持续上升，则表示躯干肌用力。

80、其中，所述系统主机还记录检测获得的天轨使用者减重数据、表面肌电数据和双足底压力反馈数据；

81、系统主机向电子视听觉反馈装置输出天轨使用者减重数据、双足底压力反馈数据和表面肌电数据。

82、本发明还提出一种康复训练中判定代偿的系统，所述系统包括处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行前述一种康复训练中判定代偿的方法。

83、本发明在使用者康复训练中“代偿”的错误训练方式进行了定量化定义，并提出了评定康复训练中“代偿”的解决方案，使得这些损伤平面以下感觉运动功能重度损伤的使用者可以用直观的形式观察自身的功能变化，明确正确的康复训练方式，提升其康复训练的效率。同时也部分解决了依靠医务人员个人经验判定使用者“代偿”的不足，提升康复诊疗效率。

84、通过本发明，可以客观评定使用者代偿的程度，将“代偿与否”和“代偿程度”以直观的形式呈现给使用者以及负责使用者康复训练的人员，提示使用者在康复训练时避免使用代偿策略，强化使用者康复主动性。