一种帕金森患者用步态调节器

1.本发明涉及帕金森患者步态治疗技术领域，具体为一种帕金森患者用步态调节器。


背景技术：

2.帕金森病（parkinson’sdisease）是一种常见的神经系统变性疾病，在老年人中多见。我国65岁以上人群中，帕金森病的患病率大约是1.7％。帕金森病最主要的病理改变是中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡，由此引起纹状体多巴胺能神经元含量显著性减少而致病。导致这一病理改变的确切病因目前仍不清楚，遗传因素、环境因素、年龄老化、氧化应激等均可能参与多巴胺能神经元的变性死亡过程。帕金森病起病隐袭，进展缓慢。首发症状通常是一侧肢体的震颤或活动笨拙，进而累及对侧肢体。临床上，主要表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍。姿势反射消失往往在疾病的中晚期出现，患者不易维持身体的平衡，稍不平整的路面即有可能跌倒。帕金森病患者行走时常常会越走越快，不易止步，称为慌张步态。晚期帕金森病患者可出现冻结现象，表现为行走时突然出现短暂地不能迈步，双足似乎粘在地上，需要停顿数秒钟后才能再继续前行或无法再次启动。现有研究表明，如果患者前面有“视觉提示物”，如地板的方格或斑马线将会有限避免冻结步态的情况发生。基于此研究结果，目前临床针对帕金森病患者慌张步态和冻结步态有多种康复训练方法，例如利用激光线作为帕金森病患者的“视觉提示物”来改善帕金森病患者日常生活中常出现的冻结步态问题；利用节拍器和步歌系统来训练改善帕金森病患者的慌张步态问题等。
3.现有的步态调节器大多都是利用节拍器和步歌系统来训练改善帕金森病患者的慌张步态问题，这样训练方法太过于简陋，患者都是通过节拍自行摸索训练，难以对患者的错误步态进行正确的指导和修正，使得这种训练方式效率低下，恢复较为缓慢。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种帕金森患者用步态调节器，解决了现有的步态调节器难以对患者的错误步态进行正确的指导和修正，使得这种训练方式效率低下，恢复较为缓慢的问题。
5.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种帕金森患者用步态调节器，包括蓝牙耳机、三脚架和人体姿态识别系统，所述蓝牙耳机包括耳机蓝牙模块、两个节拍播放扬声器、两个节拍灯光播放器和耳机骨架；所述人体姿态识别系统分别连接有智能摄像头和系统蓝牙模块，所述人体姿态识别系统通过正确姿态展示模块和使用者姿态展示模块连接有智能显示屏；所述人体姿态识别系统分别连接有正确姿态模板、姿态纠正模块和相似度百分比
计算模块。
6.优选的，两个所述节拍播放扬声器均固定设置在耳机骨架的两端。
7.优选的，两个所述节拍灯光播放器均分别嵌入设置在两个节拍灯光播放器相反的一侧。
8.优选的，所述三脚架的上端与智能显示屏固定连接，所述智能显示屏的上端与智能摄像头固定连接，所述三脚架与智能显示屏之间固定设置有加强斜板。
9.优选的，所述相似度百分比计算模块连接有基于相似度百分比的进度表。
10.优选的，所述正确姿态模板包括基于动作的节拍声音、正确姿态动作和基于动作的节拍灯光。
11.优选的，所述姿态纠正模块包括对比正确姿态的实时纠正提醒、错误姿态的历史回放和基于错误姿态的短暂停留。
12.工作原理：在使用时，患者带上蓝牙耳机，架设好三脚架，打开智能显示屏和智能摄像头，患者站立在智能摄像头的正前方，通过智能摄像头扫描患者，识别患者的姿态并显示在智能显示屏上，此时智能显示屏是分屏状态，一半显示患者的姿态，另外一半显示基于正确姿态模板的动画场景，然后患者即可在智能摄像头前进行原地踏步训练步态，此时如果患者的步态与模板姿态不一致，屏幕上会发出提醒，相应的肢体节点会发出红光，用于更加详细的提醒错误点，并且正确姿态动画会短暂停留三秒，此处的停留时间能够进行调节，待检测出患者步态与正确姿态一致时继续播放，同时在训练姿态时也会同步播报节拍声音和节拍灯光，当正确姿态动画播放完毕后，根据相似度百分比计算模块对患者的锻炼程度相似度进行对比计算，然后再对比历史的相似度百分比，判断患者的训练进度。
13.（三）有益效果本发明提供了一种帕金森患者用步态调节器。具备以下有益效果：本发明提供了一种帕金森患者用步态调节器，本装置在使用时，能够通过人体姿态识别系统识别患者的姿态并显示在智能显示屏上，然后对比正确姿态模板的正确姿态对患者进行纠正和锻炼，再辅助基于动作的节拍灯光和基于动作的节拍声音，能够更加高效地对患者进行锻炼，同时由相似度百分比计算模块能够计算出患者的锻炼情况，有利于判断患者的训练进度，从而使得该装置进行患者步态调节训练时效率更高。
附图说明
14.图1为本发明的流程示意图；图2为本发明的蓝牙耳机流程示意图；图3为本发明的姿态纠正模块流程示意图；图4为本发明的蓝牙耳机轴侧图；图5为本发明的智能显示屏侧视图；图6为本发明。
15.其中，1、人体姿态识别系统；2、正确姿态展示模块；3、智能显示屏；4、使用者姿态展示模块；5、系统蓝牙模块；6、相似度百分比计算模块；7、姿态纠正模块；8、基于动作的节拍灯光；9、正确姿态动作；10、基于动作的节拍声音；11、正确姿态模板；12、智能摄像头；13、蓝牙耳机；14、耳机蓝牙模块；15、节拍播放扬声器；16、节拍灯光播放器；17、耳机骨架；18、
三脚架；19、加强斜板；20、基于相似度百分比的进度表；21、基于错误姿态的短暂停留；22、对比正确姿态的实时纠正提醒；23、错误姿态的历史回放。
具体实施方式
16.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例：如图1-6所示，本发明实施例提供一种帕金森患者用步态调节器，包括蓝牙耳机13、三脚架18和人体姿态识别系统1，人体姿态识别系统1是基于mediapipe上获取的身体的33个特征点，具体如图6所示，对此33个特征点进行判断，便于对具体的姿态错误由特征点进行提示，在人体姿态识别系统1通过openvino识别出人物范围框，然后使用opencv进行图像分割，单人图像传递给mediapipe sdk去做单人姿态识别，然后进行汇总，从而实现多人同时锻炼的操作，蓝牙耳机13包括耳机蓝牙模块14、两个节拍播放扬声器15、两个节拍灯光播放器16和耳机骨架17，通过系统蓝牙模块5用于配对蓝牙耳机13，节拍播放扬声器15和节拍灯光播放器16可以依据节拍播放相应的声音和灯光；人体姿态识别系统1分别连接有智能摄像头12和系统蓝牙模块5，人体姿态识别系统1通过正确姿态展示模块2和使用者姿态展示模块4连接有智能显示屏3；人体姿态识别系统1分别连接有正确姿态模板11、姿态纠正模块7和相似度百分比计算模块6，相似度百分比计算模块6用于计算患者的姿态与正确姿态的相似度，便于进行错误提醒。
18.两个节拍播放扬声器15均固定设置在耳机骨架17的两端，两个节拍灯光播放器16均分别嵌入设置在两个节拍灯光播放器16相反的一侧，三脚架18的上端与智能显示屏3固定连接，智能显示屏3的上端与智能摄像头12固定连接，三脚架18与智能显示屏3之间固定设置有加强斜板19，加强斜板19用于加固的作用。
19.相似度百分比计算模块6连接有基于相似度百分比的进度表20，正确姿态模板11包括基于动作的节拍声音10、正确姿态动作9和基于动作的节拍灯光8，姿态纠正模块7包括对比正确姿态的实时纠正提醒22、错误姿态的历史回放23和基于错误姿态的短暂停留21，错误姿态的历史回放23是对患者的错误姿态进行记录，便于回放查看，基于错误姿态的短暂停留21是当患者有错误姿态时，会短暂停留，便于患者依据正确姿态进行调节。
20.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。