【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法、系統(tǒng)、設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、腦卒中會(huì)造成不同程度的感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、日常生活(行為)能力、言語(yǔ)、認(rèn)知和情感等功能障礙，阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題。
2、循證醫(yī)學(xué)證實(shí)康復(fù)是降低致殘率最有效的方法，目前臨床多采用感覺(jué)關(guān)聯(lián)、肌力增強(qiáng)、關(guān)節(jié)活動(dòng)度、神經(jīng)發(fā)育療法(如bobath法和本體感覺(jué)神經(jīng)肌肉促進(jìn)技術(shù))和中醫(yī)康復(fù)等方法，但總體療效尚不滿意。超過(guò)50％患者遺留部分肢體功能障礙，超過(guò)10-18％患者遺留言語(yǔ)和認(rèn)知障礙，超過(guò)30％患者遺留認(rèn)知缺損，超過(guò)20-40％患者殘留抑郁癥狀。因此亟需在治療理念和技術(shù)上尋求新的突破點(diǎn)來(lái)改善臨床預(yù)后。
3、vr技術(shù)可以使患者以自然方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互，通過(guò)視、聽(tīng)等刺激促進(jìn)患者大腦的代償性功能重塑，目前已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)包括“非沉浸式”系統(tǒng)(如nintendo?wii?fit、vr?wii、you?grabber?system等)和“沉浸式”系統(tǒng)(如卡倫系統(tǒng)、意大利vrrs系統(tǒng)等)，用于日常行為、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)、步態(tài)平衡、言語(yǔ)和認(rèn)知等功能康復(fù)。
4、而目前虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)訓(xùn)練技術(shù)較多關(guān)注視聽(tīng)場(chǎng)景帶來(lái)的趣味性和沉浸度，導(dǎo)致其臨床療效處于瓶頸期。因此，建立基于豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方案是當(dāng)前康復(fù)醫(yī)學(xué)的重大需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法、系統(tǒng)、設(shè)備，使用vr技術(shù)結(jié)合多感官刺激和康復(fù)機(jī)器人共同配合
2、本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：
3、一種豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，所述方法包括：
4、首先全面評(píng)估腦卒中患者的功能障礙，然后判定腦卒中患者功能障礙的類型及嚴(yán)重程度，確定腦卒中患者的康復(fù)目標(biāo)；
5、根據(jù)腦卒中患者的康復(fù)目標(biāo)，設(shè)置適合腦卒中患者的訓(xùn)練場(chǎng)景和訓(xùn)練任務(wù)，所述訓(xùn)練場(chǎng)景包括虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景；
6、腦卒中患者在訓(xùn)練場(chǎng)景下進(jìn)行訓(xùn)練任務(wù)，在做訓(xùn)練任務(wù)的時(shí)候給腦卒中患者施加多感官刺激；
7、腦卒中患者在康復(fù)機(jī)器人的協(xié)助下完成訓(xùn)練任務(wù)。
8、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選方案，所述多感官刺激包括視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激；視覺(jué)刺激由提供虛擬場(chǎng)景的vr眼鏡提供；所述聽(tīng)覺(jué)刺激與虛擬場(chǎng)景匹配；所述觸覺(jué)刺激由康復(fù)機(jī)器人提供且康復(fù)機(jī)器人協(xié)助腦卒中患者完成訓(xùn)練任務(wù)中的外周運(yùn)動(dòng)。
9、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選方案，每一個(gè)訓(xùn)練任務(wù)都是腦卒中患者在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下，同時(shí)施加訓(xùn)練任務(wù)對(duì)應(yīng)的視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，實(shí)現(xiàn)功能皮質(zhì)中樞環(huán)路的功能重塑，康復(fù)機(jī)器人協(xié)助腦卒中患者完成訓(xùn)練任務(wù)對(duì)應(yīng)的外周運(yùn)動(dòng)并反饋至功能皮質(zhì)中樞環(huán)路，完成功能中樞環(huán)路和反饋通路的閉環(huán)重建。
10、是在虛擬場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，融合康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)輔助技術(shù)和多感官刺激反饋，通過(guò)康復(fù)機(jī)器人輔助患肢體在自然運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)做正確軌跡、路徑層面和受力層面的跟隨、模仿肢體運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練或肢體運(yùn)動(dòng)想象訓(xùn)練，構(gòu)建具有“感官刺激-行為想象-運(yùn)動(dòng)輔助-神經(jīng)反饋”的“運(yùn)動(dòng)輔助+多感官刺激”的虛實(shí)融合康復(fù)方法。
11、而感官刺激則是由vr眼鏡提供的虛擬場(chǎng)景下的視覺(jué)刺激、耳機(jī)提供的與虛擬場(chǎng)景匹配的聽(tīng)覺(jué)刺激，不同材質(zhì)的康復(fù)機(jī)器人軌道提供不同觸覺(jué)刺激；
12、行為想象則是虛擬場(chǎng)景中的任務(wù)需要患者進(jìn)行行為想象；
13、運(yùn)動(dòng)輔助則是康復(fù)機(jī)器人輔助患者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；
14、神經(jīng)反饋則是一系列多感官刺激和執(zhí)行任務(wù)產(chǎn)生的外周運(yùn)動(dòng)，外周運(yùn)動(dòng)對(duì)中樞有反饋。
15、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選方案，對(duì)于感覺(jué)功能和日常行為能力障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行感覺(jué)任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，患者大腦(運(yùn)動(dòng)中樞、視覺(jué)中樞和聽(tīng)覺(jué)中樞)得到反饋后，感官刺激作用大腦就是對(duì)感覺(jué)皮質(zhì)的重塑，大腦協(xié)調(diào)調(diào)動(dòng)外周完成運(yùn)動(dòng)，而外周運(yùn)動(dòng)則是康復(fù)機(jī)器人在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下根據(jù)虛擬場(chǎng)景的任務(wù)幫助腦卒中患者運(yùn)動(dòng)，促通外周-脊髓-丘腦-感覺(jué)皮質(zhì)的感覺(jué)傳導(dǎo)通路并反饋至感覺(jué)皮質(zhì)，并通過(guò)獎(jiǎng)賞-學(xué)習(xí)機(jī)制幫助腦卒中患者恢復(fù)感覺(jué)功能。
16、對(duì)于感覺(jué)任務(wù)是在虛擬場(chǎng)景中展現(xiàn)，腦卒中患者先閉眼接受聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，再睜眼接受聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，完成視覺(jué)-聽(tīng)覺(jué)-觸覺(jué)的感覺(jué)皮質(zhì)的功能重塑。
17、在感覺(jué)任務(wù)的進(jìn)行中，任務(wù)是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，每完成一項(xiàng)，患者都會(huì)得到言語(yǔ)、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上的鼓勵(lì)。
18、觸覺(jué)刺激是讓患肢與不同材質(zhì)的材料接觸摩擦，提供真實(shí)場(chǎng)景的刺激。
19、比如對(duì)于雙手識(shí)別冷熱、不同形狀、不同材質(zhì)的物體的感覺(jué)任務(wù)，患者先從閉眼觸碰，到睜眼觸碰，建立視覺(jué)和觸覺(jué)的聯(lián)系，同時(shí)伴隨這聽(tīng)覺(jué)刺激，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)-聽(tīng)覺(jué)-觸覺(jué)的整合。
20、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選方案，對(duì)于運(yùn)動(dòng)功能和日常行為能力障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行運(yùn)動(dòng)任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，康復(fù)機(jī)器人在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下根據(jù)虛擬場(chǎng)景的任務(wù)幫助腦卒中患者完成感覺(jué)刺激對(duì)應(yīng)的外周運(yùn)動(dòng)，外周運(yùn)動(dòng)激活大腦相關(guān)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的多巴胺系統(tǒng)，促進(jìn)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的功能重塑；通過(guò)獎(jiǎng)賞-學(xué)習(xí)機(jī)制重建腦卒中患者患肢對(duì)應(yīng)的皮質(zhì)功能區(qū)的運(yùn)動(dòng)記憶環(huán)路，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。
21、患者運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)實(shí)時(shí)反饋至大腦，大腦及時(shí)調(diào)整患者運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)、步伐等防止患者摔倒，這是一種本能。
22、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選方案，對(duì)言語(yǔ)功能障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行語(yǔ)言任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，通過(guò)鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)激活言語(yǔ)中樞，促進(jìn)言語(yǔ)皮質(zhì)功能區(qū)相關(guān)皮質(zhì)的中樞環(huán)路的代償性重塑；
23、主要是多感官刺激促進(jìn)大腦言語(yǔ)功能系統(tǒng)的“詞匯的心理語(yǔ)言加工模型”中聲音分析、視覺(jué)分析和字形分析，改善聲音-語(yǔ)言轉(zhuǎn)換、語(yǔ)音-字形轉(zhuǎn)換、字形-語(yǔ)音轉(zhuǎn)換，進(jìn)而整體恢復(fù)受損的言語(yǔ)功能。
24、康復(fù)機(jī)器人在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下根據(jù)虛擬場(chǎng)景的任務(wù)幫助腦卒中患者完成對(duì)應(yīng)的外周運(yùn)動(dòng)，興奮運(yùn)動(dòng)相關(guān)皮質(zhì)；
25、通過(guò)獎(jiǎng)賞-學(xué)習(xí)機(jī)制促進(jìn)言語(yǔ)皮質(zhì)功能區(qū)相關(guān)皮質(zhì)的中樞環(huán)路的代償性重塑，實(shí)現(xiàn)言語(yǔ)功能的恢復(fù)。
26、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選方案，對(duì)認(rèn)知功能和日常生活能力障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，增強(qiáng)多巴胺和膽堿能系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)的傳導(dǎo)功能，改善患者的注意力和記憶力；
27、通過(guò)虛擬場(chǎng)景讓腦卒中患者接受身臨其境的體驗(yàn)，增強(qiáng)其空間信息編碼和檢索能力，促使程序性記憶啟動(dòng)，進(jìn)而恢復(fù)空間記憶；
28、通過(guò)虛擬-獎(jiǎng)賞機(jī)制，提高腦卒中患者的注意力，進(jìn)一步激活認(rèn)知相關(guān)的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、注意網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)、記憶網(wǎng)絡(luò)，恢復(fù)患者認(rèn)知功能中的注意、警覺(jué)、記憶和執(zhí)行功能；
29、康復(fù)機(jī)器人在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下根據(jù)虛擬場(chǎng)景的任務(wù)幫助腦卒中患者進(jìn)行局部/全身的功法訓(xùn)練(太極拳/八段錦)，影響本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于，所述多感官刺激包括視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激；視覺(jué)刺激由提供虛擬場(chǎng)景的VR眼鏡提供；所述聽(tīng)覺(jué)刺激與虛擬場(chǎng)景匹配；所述觸覺(jué)刺激由康復(fù)機(jī)器人提供且康復(fù)機(jī)器人協(xié)助腦卒中患者完成訓(xùn)練任務(wù)中的外周運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：每一個(gè)訓(xùn)練任務(wù)都是腦卒中患者在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下，同時(shí)施加訓(xùn)練任務(wù)對(duì)應(yīng)的視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，實(shí)現(xiàn)功能皮質(zhì)中樞環(huán)路的功能重塑，康復(fù)機(jī)器人協(xié)助腦卒中患者完成訓(xùn)練任務(wù)對(duì)應(yīng)的外周運(yùn)動(dòng)并反饋至功能皮質(zhì)中樞環(huán)路，完成功能中樞環(huán)路和反饋通路的閉環(huán)重建。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：對(duì)于感覺(jué)功能和日常行為能力障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行感覺(jué)任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，完成感覺(jué)皮質(zhì)的重塑，康復(fù)機(jī)器人在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下根據(jù)虛擬場(chǎng)景的任務(wù)幫助腦卒中患者運(yùn)動(dòng)，促通外周-脊髓-丘腦-感覺(jué)皮
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：對(duì)于感覺(jué)任務(wù)是在虛擬場(chǎng)景中展現(xiàn)，腦卒中患者先閉眼接受聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，再睜眼接受聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，完成視覺(jué)-聽(tīng)覺(jué)-觸覺(jué)的感覺(jué)皮質(zhì)的功能重塑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：對(duì)于運(yùn)動(dòng)功能和日常行為能力障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行運(yùn)動(dòng)任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，康復(fù)機(jī)器人在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下根據(jù)虛擬場(chǎng)景的任務(wù)幫助腦卒中患者完成感覺(jué)刺激對(duì)應(yīng)的外周運(yùn)動(dòng)，外周運(yùn)動(dòng)激活大腦相關(guān)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的多巴胺系統(tǒng)，促進(jìn)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的功能重塑；通過(guò)獎(jiǎng)賞-學(xué)習(xí)機(jī)制重建腦卒中患者患肢對(duì)應(yīng)的皮質(zhì)功能區(qū)的運(yùn)動(dòng)記憶環(huán)路，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：對(duì)言語(yǔ)功能障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行語(yǔ)言任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，通過(guò)鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)激活言語(yǔ)中樞，促進(jìn)言語(yǔ)皮質(zhì)功能區(qū)相關(guān)皮質(zhì)的中樞環(huán)路的代償性重塑；
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：對(duì)認(rèn)知功能和日常生活能力障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，增強(qiáng)多巴胺和膽堿能系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)的傳導(dǎo)功能，改善患者的注意力和記憶力；
9.一種豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述康復(fù)系統(tǒng)包括：
10.一種康復(fù)設(shè)備，其特征在于：包括VR眼鏡、聽(tīng)覺(jué)刺激設(shè)備、觸覺(jué)刺激設(shè)備、處理器和康復(fù)機(jī)器人；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于，所述多感官刺激包括視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激；視覺(jué)刺激由提供虛擬場(chǎng)景的vr眼鏡提供；所述聽(tīng)覺(jué)刺激與虛擬場(chǎng)景匹配；所述觸覺(jué)刺激由康復(fù)機(jī)器人提供且康復(fù)機(jī)器人協(xié)助腦卒中患者完成訓(xùn)練任務(wù)中的外周運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：每一個(gè)訓(xùn)練任務(wù)都是腦卒中患者在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下，同時(shí)施加訓(xùn)練任務(wù)對(duì)應(yīng)的視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，實(shí)現(xiàn)功能皮質(zhì)中樞環(huán)路的功能重塑，康復(fù)機(jī)器人協(xié)助腦卒中患者完成訓(xùn)練任務(wù)對(duì)應(yīng)的外周運(yùn)動(dòng)并反饋至功能皮質(zhì)中樞環(huán)路，完成功能中樞環(huán)路和反饋通路的閉環(huán)重建。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：對(duì)于感覺(jué)功能和日常行為能力障礙，在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下執(zhí)行感覺(jué)任務(wù)，腦卒中患者接收視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，完成感覺(jué)皮質(zhì)的重塑，康復(fù)機(jī)器人在虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景下根據(jù)虛擬場(chǎng)景的任務(wù)幫助腦卒中患者運(yùn)動(dòng)，促通外周-脊髓-丘腦-感覺(jué)皮質(zhì)的感覺(jué)傳導(dǎo)通路并反饋至感覺(jué)皮質(zhì)，并通過(guò)獎(jiǎng)賞-學(xué)習(xí)機(jī)制幫助腦卒中患者恢復(fù)感覺(jué)功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的豐富環(huán)境聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)方法，其特征在于：對(duì)于感覺(jué)任務(wù)是在虛擬場(chǎng)景中展現(xiàn)，腦卒中患者先閉眼接受聽(tīng)覺(jué)刺激和觸覺(jué)刺激，再睜...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐建光，華續(xù)赟，鄭謀雄，吳佳佳，邢相欣，馬潔，張俊鵬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海中醫(yī)藥大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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