用于神经康复的系统和方法技术方案

通过提供音乐疗法来使患有身体损伤的患者康复的方法和系统，该方法在具有由机器可读指令配置的一个或多个物理处理器的计算机系统上实现，当指令被执行时，执行该方法，该方法包括从患者接收关于患者的重复移动的生物力学数据并确定基线状况；基于基线状况确定具有恒定频率的基线节拍节奏；向患者提供音乐，该音乐具有处于基线节拍节奏的节拍信号；为患者提供线索，以在时间上利用相关联的节拍信号执行每个重复移动；接收患者的带时间戳的生物力学数据，该数据与患者在时间上利用基线节拍信号执行的重复移动相关；分析生物力学数据，以识别重复移动的一个或多个周期的开始时间；基于开始时间和相关联的节拍信号确定夹带参数；基于夹带参数修改基线节拍节奏；以及确定是否已达到目标节拍节奏。

Systems and methods for nerve rehabilitation

A method and system for rehabilitation of patients with physical injuries by providing music therapy is implemented on a computer system with one or more physical processors configured by machine-readable instructions. When instructions are executed, the method is executed. The method includes receiving biomechanical data about repeated movements of patients from patients and determining baseline conditions; and based on baselines. The condition determines a baseline rhythm with a constant frequency; provides music to the patient with a baseline rhythm signal; provides clues to the patient to perform each repetitive movement using the associated rhythm signal in time; and receives biomechanical data with a timestamp from the patient, which is heavier than that performed with the baseline rhythm signal in time. Complex movement correlation; analysis of biomechanical data to identify the start time of one or more cycles of repeated movement; determination of entrainment parameters based on start time and associated beat signals; modification of baseline rhythm based on entrainment parameters; and determination of whether the target rhythm has been achieved.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于神经康复的系统和方法对相关申请的交叉引用本申请要求于2016年4月14日提交的标题为“SystemsandMethodsforNeurologicRehabilitation”的美国临时专利申请No.62/322,504的优先权，该申请通过引用整体并入本文。
本公开一般而言涉及用于通过提供音乐疗法来使患有身体损伤的用户康复的系统和方法。
技术介绍
过去十年中的许多对照研究强调了音乐在神经康复中的临床作用。例如，已知有条理的音乐疗法直接实现认知、运动和语言增强。听音乐的过程以多种形式增强大脑活动，点燃与注意力、语义处理、记忆、认知、运动功能和情绪处理相关的广泛的大脑区域双向网络。临床数据支持增强记忆、注意力、执行功能和情绪的音乐疗法。关于音乐背后神经机制的PET扫描研究表明，愉快的音乐可以刺激皮质和皮质下区域之间的广泛网络，包括腹侧纹状体、伏隔核、杏仁核、脑岛、海马、下丘脑、腹侧被盖区、前扣带、眶额皮质、和腹侧正中前额叶皮质。腹侧被盖区产生多巴胺，与杏仁核、海马、前扣带和前额叶皮层直接相连。这种可以通过音乐激活的中脑皮质系统在调节唤醒、情绪、奖励、记忆注意力和执行功能方面起着关键作用。神经科学研究已经揭示了音乐中的记忆形成的基本组织过程如何与非音乐记忆过程共享机制。短语分组、分层抽象和音乐模式的基础与非音乐记忆过程的时间分块原则有直接的相似之处。这意味着用音乐激活的记忆过程可以翻译和增强非音乐过程。因而，仍然需要用于保护用户身份的使用和安全地提供个人信息的改进设备、系统和方法。
技术实现思路
在所公开的主题的一方面，提供了一种通过提供音乐疗法来使患有身体损伤的患者康复的方法，该方法在具有由机器可读指令配置的一个或多个物理处理器的计算机系统上实现，当指令被执行时，执行该方法，该方法包括从患者接收关于患者的重复移动的生物力学数据并确定基线状况；基于基线状况确定具有恒定频率的基线节拍节奏；向患者提供音乐，该音乐具有处于基线节拍节奏的节拍信号；为患者提供线索，以在时间上利用相关联的节拍信号执行每个重复移动；接收患者的带时间戳的生物力学数据，该数据与患者在时间上利用基线节拍信号执行的重复移动相关；分析生物力学数据，以识别重复移动的一个或多个周期的开始时间；基于开始时间和相关联的节拍信号确定夹带参数；基于夹带参数修改基线节拍节奏；并确定是否已达到目标节拍节奏。在一些实施例中，该方法包括测量生物力学数据。来自患者的生物力学数据包括与患者的移动相关联的运动、加速度和压力。在一些实施例中，测量来自患者的生物力学数据包括捕获与患者的移动相关联的视频。在一些实施例中，测量来自患者的生物力学数据包括将数据从与患者相关联的传感器发送到计算机系统。在一些实施例中，测量来自患者的生物力学数据包括提取与步幅长度、步调、速度、行进距离、足跟着地压力或患者步态的对称性对应的数据。在一些实施例中，向患者提供线索以执行重复移动包括向患者提供视觉或听觉线索。可以提供手持设备以显示视觉或听觉线索。在一些实施例中，确定夹带参数包括确定节拍信号与每个重复移动的开始时间之间的延迟。在一些实施例中，如果节拍信号与重复移动的开始时间之间的延迟基本上恒定，那么该方法包括朝着目标节奏增加基线节拍节奏。在一些实施例中，向患者提供音乐包括选择具有处于基线节拍节奏的节拍信号的音乐。在一些实施例中，向患者提供音乐包括修改现有音乐以具有处于基线节拍节奏的节拍信号。在一些实施例中，重复移动包括患者的步态，该方法还包括分析生物力学数据以对患者步态的对称性进行分类；如果患者的步态被认为是不对称的，那么在患者的一只脚的移动期间对音乐进行第一修改并且在患者的另一只脚的运动期间对音乐进行第二修改。在一些实施例中，音乐的第一与第二修改是不同的，并且包括和弦、音量和节奏的改变中的至少一个。在一些实施例中，该方法还包括分析生物力学数据以对发起步态时的缺陷进行分类，如果患者的发起是有问题的，那么向患者提供触觉反馈以辅助发起。在一些实施例中，该方法还包括提供用户界面，该用户界面允许用户提供关于患者的身体移动的一方面的带时间戳的符号。基于带时间戳的符号和生物力学数据来分析患者的身体移动。在所公开的主题的另一方面，提供了一种用于通过提供音乐疗法来使患有身体损伤的用户康复的系统，该系统包括具有用于与患者交互的显示器的手持设备；连接到手持设备的音乐递送设备，用于向患者提供音乐，该音乐具有处于基线节拍节奏的节拍信号；一个或多个与患者相关联的传感器，传感器测量与患者的重复身体移动相关联的生物力学参数，以及发送器，用于从患者提供带时间戳的生物力学数据和向手持设备提供带时间戳的节拍信号；计算机系统，至少间歇地连接到手持设备，具有由机器可读指令配置的一个或多个物理处理器，以：接收关于患者的重复移动的患者的生物力学数据，并确定基线状况；基于基线状况确定具有恒定频率的基线节拍节奏；向患者提供音乐，该音乐具有处于基线节拍节奏的节拍信号；向手持设备提供指令，以向患者提供在时间上利用相关联的基线节拍信号执行重复移动的线索；接收患者的带时间戳的生物力学数据和带时间戳的节拍信号；分析带时间戳的生物力学数据，以识别重复移动的一个或多个周期的开始时间；基于开始时间和相关联的节拍信号确定夹带参数；向手持设备提供基于夹带参数修改基线节拍节奏的指令；以及确定是否已达到目标节拍节奏。在一些实施例中，一个或多个传感器包括用于测量与患者的移动相关联的运动、加速度和压力的传感器。在一些实施例中，一个或多个传感器包括用于捕获与患者的移动相关联的视频的图像捕获设备。在一些实施例中，与手持设备或计算机相关联的处理器被配置为从患者的运动、加速度、压力数据和视频中的一个或多个提取与步幅长度、步调、速度、行进距离、足跟着地压力和患者步态的对称性中的一个或多个对应的数据。在一些实施例中，处理器确定节拍信号与重复身体移动的开始时间之间的延迟。在一些实施例中，重复身体移动包括患者的步态，其中计算机系统由机器可读指令配置，以分析生物力学数据来对患者步态的对称性进行分类；并且如果患者的步态被认为是不对称的，那么向手持设备提供指令，以在患者的一只脚的移动期间对音乐进行第一修改并且在患者的另一只脚的移动期间对音乐进行第二修改。在一些实施例中，传感器包括触觉反馈机制；其中计算机系统由机器可读指令配置，以分析生物力学数据来分类发起步态中的缺陷；并且如果患者的发起有问题，那么向手持设备提供指令，以从传感器向患者提供触觉反馈以辅助发起。附图说明如附图中所示，根据其特定实施例的以下描述，本文描述的设备、系统和方法的前述及其它目的、特征和优点将是清晰的。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本文所述的设备、系统和方法的原理上。图1是图示根据所公开主题的示例性实施例的、通过提供音乐疗法来治疗用户的系统的图；图2是图示根据所公开主题的示例性实施例的、通过提供音乐疗法来使用户康复的系统的若干部件的图；图3是根据所公开主题的示例性实施例的、用于测量患者的生物力学移动的传感器的示意图；图4是图示根据所公开主题的示例性实施例的系统的若干部件的图；图5图示了根据所公开主题的示例性实施例的、通过提供音乐疗法来使用户康复的系统的部件的示例性显示；图6是根据所公开主题的示例性实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过提供音乐疗法来使患有身体损伤的患者康复的方法，该方法在具有由机器可读指令配置的一个或多个物理处理器的计算机系统上实现，当指令被执行时，执行该方法，该方法包括：从患者接收关于患者的重复移动的生物力学数据并确定基线状况；基于基线状况确定具有恒定频率的基线节拍节奏；向患者提供音乐，该音乐具有处于基线节拍节奏的节拍信号；为患者提供线索，以在时间上利用相关联的基线节拍信号执行每个重复移动；接收患者的带时间戳的生物力学数据，该带时间戳的生物力学数据与患者在时间上利用基线节拍信号执行的重复移动相关；分析带时间戳的生物力学数据，以识别重复移动的一个或多个周期的开始时间；基于开始时间和相关联的节拍信号确定夹带参数；基于夹带参数修改基线节拍节奏；以及确定是否已达到目标节拍节奏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.14 US 62/322,5041.一种通过提供音乐疗法来使患有身体损伤的患者康复的方法，该方法在具有由机器可读指令配置的一个或多个物理处理器的计算机系统上实现，当指令被执行时，执行该方法，该方法包括：从患者接收关于患者的重复移动的生物力学数据并确定基线状况；基于基线状况确定具有恒定频率的基线节拍节奏；向患者提供音乐，该音乐具有处于基线节拍节奏的节拍信号；为患者提供线索，以在时间上利用相关联的基线节拍信号执行每个重复移动；接收患者的带时间戳的生物力学数据，该带时间戳的生物力学数据与患者在时间上利用基线节拍信号执行的重复移动相关；分析带时间戳的生物力学数据，以识别重复移动的一个或多个周期的开始时间；基于开始时间和相关联的节拍信号确定夹带参数；基于夹带参数修改基线节拍节奏；以及确定是否已达到目标节拍节奏。2.如权利要求1所述的方法，还包括：测量来自患者的生物力学数据。3.如权利要求2所述的方法，其中测量来自患者的生物力学数据包括提供与患者相关联的传感器并测量与患者的移动相关联的运动、加速度和压力。4.如权利要求3所述的方法，其中分析带时间戳的生物力学数据以识别重复移动的一个或多个周期的开始时间包括识别与患者的脚相关联的压力传感器何时超过阈值。5.如权利要求2所述的方法，其中测量来自患者的生物力学数据包括提供图像捕获设备并捕获与患者的移动相关联的视频。6.如权利要求2所述的方法，其中测量来自患者的生物力学数据包括将数据从与患者相关联的传感器发送到计算机系统。7.如权利要求2所述的方法，其中测量来自患者的生物力学数据包括提取与步幅长度、步调、速度、行进距离、足跟着地压力或患者步态的对称性对应的数据。8.如权利要求1所述的方法，其中向患者提供线索以执行每个重复移动包括向患者提供视觉或听觉线索。9.如权利要求8所述的方法，还包括提供具有显示器的手持设备，显示器用于向患者显示视觉或听觉线索。10.如权利要求1所述的方法，其中确定夹带参数包括确定节拍信号与每个重复移动的开始时间之间的延迟。11.如权利要求10所述的方法，还包括：如果节拍信号与重复移动的开始时间之间的延迟在一段时间上基本上恒定，那么朝着目标节奏增加基线节拍节奏。12.如权利要求1所述的方法，其中向患者提供音乐包括选择具有处于基线节拍节奏的节拍信号的音乐。13.如权利要求1所述的方法，其中向患者提供音乐包括修改现有音乐，以具有处于基线节拍节奏的节拍信号。14.如权利要求1所述的方法，其中重复移动包括患者的步态，该方法还包括:分析生物力学数据，以对患者步态的对称性进行分类；如果患者的步态被认为是不对称的，那么在患者的一只脚的移动期间对音乐进行第一修改并且在患者的另一只脚的移动期间对音乐进行第二修改。15.如权利要求14所述的方法，其中对音乐的第一修改与第二修改是不同的，并且包括和弦、音量和节奏的改变中的至少一个。16.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·麦卡锡，B·哈里斯，A·卡尔帕希思，
申请(专利权)人：医学节奏股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US