一种上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置，包括箱体、控温设备、控制装置、监控设备、运动想象可视化模块；箱体设有带有囊袋的手臂插入口；控温设备用于提供冷热气流；箱体底部铺设有填充物；监控设备包括摄像头、光照装置、压力、温度传感器；控制装置包括显示模块、控制按钮，实现训练状态的调整；运动想象可视化模块包括成像终端、监测终端，监测终端将数据传于成像终端，实现脑电波的可视化处理，监测患者皮层运动想象能力；本发明专利技术多感觉刺激协同训练增强感觉神经传导路径，提高运动想象能力，激活体感区、运动辅助前区、主要运动区、初级次级运动感觉皮层和顶额镜像神经元系统，改善中枢神经可塑性。

【技术实现步骤摘要】
一种上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置
本专利技术涉及医疗器械
，具体地说，是一种上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置。
技术介绍
目前针对神经损伤引起的感觉功能障碍，采用不同材料的物品(如棉花，纱布，纸片，砂纸等)，人工分别进行视觉-触觉训练和听觉-触觉训练，往往需要多套设备，且效果不一。由于感觉障碍的治疗进展缓慢，见效慢，训练时程少至数月，长至数年，患者难以坚持治疗，影响治疗效果。运动想象疗法是指为了提高运动功能而进行的反复运动想象，没有任何运动输出，根据运动记忆在大脑中激活某一活动的特定区域，从而达到提高运动功能的目的。对于脑损伤患者来说，尽管存在身体功能障碍，但运动“流程图”可能仍保存完整或部分存在。任何随意运动，总是在脑内先有运动意念，然后才有兴奋冲动传出直至出现运动。脑卒中不全偏瘫肢体在运动时也总是先有运动意念，然后才有肌肉收缩和肢体运动，康复的作用之一是反复强化这一从大脑至肌群的正常运动模式，运动意念更能有效地促进这一正常运动传导通路的强化。早期应用运动想象可以增强感觉信息的输入，促进潜伏通路和休眠突触的活化，加速缺血半暗带的再灌注及脑血流的改善，降低神经功能的损害程度，配合其他治疗，可提高康复治疗效果，降低脑卒中的致残程度。对于完全瘫痪的患者，通过运动想象，可促使受损运动传导路的修复或重建，这也支持中枢神经损伤后有部分休眠状态的突触能苏醒并起到代偿作用，其阈值随频繁的使用而降低的理论。较之被动活动肢体，运动想象可能更符合正由大脑到肢体的兴奋传导模式，从而更能有效地促进正常运动反射弧的形成。目前的脑机接口康复设备都是在患者已有强大运动想象能力的假定基础上开发的，然而运动想象能力亦如三维空间能力一样，每个人各有差异。中国专利申请CN111110982A公开了一种基于运动想象的手部康复训练方法，首先设计包含文字语音、图片语音、虚拟动作在内的多种虚拟场景，深层次诱导受试者进行肢体运动想象；通过脑电采集设备实时采集大脑运动想象区的脑电信号，经信号预处理、特征提取、分类识别后将结果以指令形式通过蓝牙发送给可穿戴康复机械手，利用可穿戴康复机械手辅助受试者进行抓握训练，实现运动想象和物理治疗相结合方式进行手部康复训练。同时，通过LeapMotion采集受试者手部动作，并同步到虚拟场景中的虚拟手，实现可穿戴康复机械手与虚拟手的虚实交互，刺激受试者进行主动运动想象。本申请通过构建不同的虚拟场景和LeapMotion视觉反馈刺激患者大脑功能神经的激活程度，提高康复训练的趣味性和患者康复训练的主动性；利用运动想象脑肌接口控制可穿戴康复机械手进行抓取动作训练，实现可穿戴康复机械手抓握和LeapMotion虚拟手抓握的虚实交互，进而重塑脑卒中患者的大脑运动区功能。但其功能单一，虚拟应用场景仅训练手指屈曲抓握能力，并未对手指的各种复杂精细活动(如对指、侧捏等)进行训练；该设备原理基于特定动作(手指抓握)运动想象能力意图的识别，而目前读取某个动作的脑电意图信号的算法技术尚未完全成熟，存在误判可能；同时该设备是基于初始10次手指抓握运动想象的模型进行反复训练，对于无(低)运动想象能力患者不适用，反而会降低患者的积极性，因此该治疗设备存在局限性。综上所述，亟需一种集合感觉输入刺激和可视化的运动想象疗法进行上肢的感觉运动控制训练，形成感觉运动(输入-输出)训练的神经环路，激活体感区、运动辅助前区、主要运动区、初级次级运动感觉皮层和顶额镜像神经元系统，集感觉运动统合康复训练于一体的上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是，为上运动神经元损伤引起的感觉运动功能障碍患者提供一种集合上肢感觉输入刺激和可视化的运动想象能力的训练，其中多种感觉输入为感觉障碍患者提供感觉再训练，运动想象能力训练为运动障碍患者提供可视化的运动想象反馈再训练，形成感觉运动(输入-输出)训练的神经环路，激活脑区功能和镜像神经元系统，集感觉运动统合康复训练于一体的上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置，包括箱体、控温设备、控制装置、监控设备、运动想象可视化模块；所述箱体包括箱盖、通气孔、承托部；所述箱体其一侧设有手臂插入口，所述手臂插入口其上设有囊袋，其中，所述囊袋上设有弹性松紧口；所述承托部包括承托杆、承托环、传动杆；所述承托环与所述承托杆固定相连，所述承托杆与所述传动杆活动相连，所述传动杆一端设有传动旋钮，所述传动旋钮设于所述箱体外侧；所述传动杆与所述箱体相连，所述传动杆可实现所述承托杆的滑动；所述控温设备设于所述箱体下方，用于向所述箱体内提供冷热气流；所述箱体底部铺设有填充物；所述监控设备包括摄像头、压力传感器、温度传感器、光照装置；所述光照装置为箱体内部提供照明，所述摄像头用于监控箱体内部，所述压力传感器用于感应箱体内部环境压力，所述温度传感器用于监控箱体内部温度；所述控制装置包括显示模块、电源模块、控制按钮、中央处理模块；所述电源模块用于为各用电元件提供电源；所述显示模块用于显示相应数据参数；所述控制按钮用于相应参数的设定；所述中央处理模块用于数据的运算处理；所述运动想象可视化模块包括成像终端、监测终端；所述监测终端用于检测患者脑电波，所述成像终端用于处理显示相关数据、虚拟成像；所述监测终端将数据传输于所述成像终端；所述成像终端与所述箱体实现数据共享。作为一种优选的技术方案，所述箱盖设于所述箱体其上端，其中，所述箱盖与所述箱体之间还设有玻璃隔层，所述玻璃隔层与所述箱体可拆卸相连。作为一种优选的技术方案，所述传动杆通过导轨与所述箱体底部活动相连，所述传动杆采用螺纹传动。作为一种优选的技术方案，所述承托环为半圆环结构，其内表面设有柔软内衬，其中，所述承托环其中心与所述手臂插入口其中心相对。作为一种优选的技术方案，所述控温设备利用压缩机进行制冷制热控温。作为一种优选的技术方案，其特征在于，所述摄像头将手臂手指静息时的形态数据传给所述成像终端。作为一种优选的技术方案，其特征在于，所述成像终端包括第一成像区、第二成像区；所述第一成像区用于操作指示，所述第二成像区用于患者手臂和手指的虚拟化成像，包括静息态和动态，其中所述第二成像区其虚拟成像模型结合所述摄像头采集的数据构建模型。本专利技术优点在于：1、本专利技术可以实现温度觉的梯度化训练，较于传统的冷觉和热觉两极温度训练，本专利技术引入具有梯度变化的各阶段温度值，可手动控制按顺序或无序的温度梯度变化下的感觉训练。2、本专利技术可以实现浅感觉的单一或协同训练，其同时包含冷热温度的梯度变化训练、气压的变化训练、箱体内漂浮的填充物的轻触觉训练，通过控制变量如控制温度、控制进风量或控制填充物的量及有无，可以进行上肢前臂浅感觉(温度觉、压力觉、轻触觉)的单一或协同训练。3、本专利技术可以实现运动想象疗法的可视化训练：所述成像终端分为第一成像区、第二成像区，第一成像区为手臂和手指的示范运动和训练指令语(如腕的伸展和屈曲、掌指的屈曲和伸展、指关节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置，其特征在于，包括箱体、控温设备、控制装置、监控设备、运动想象可视化模块；所述箱体包括箱盖、通气孔、承托部；所述箱体其一侧设有手臂插入口，所述手臂插入口其上设有囊袋，其中，所述囊袋上设有弹性松紧口；所述承托部包括承托杆、承托环、传动杆；所述承托环与所述承托杆固定相连，所述承托杆与所述传动杆活动相连，所述传动杆一端设有传动旋钮，所述传动旋钮设于所述箱体外侧；所述传动杆与所述箱体相连，所述传动杆可实现所述承托杆的滑动；所述控温设备设于所述箱体下方，用于向所述箱体内提供冷热气流；所述箱体底部铺设有填充物；所述监控设备包括摄像头、压力传感器、温度传感器、光照装置；所述光照装置为箱体内部提供照明，所述摄像头用于监控箱体内部，所述压力传感器用于感应箱体内部环境压力，所述温度传感器用于监控箱体内部温度；所述控制装置包括显示模块、电源模块、控制按钮、中央处理模块；所述电源模块用于为各用电元件提供电源；所述显示模块用于显示相应数据参数；所述控制按钮用于相应参数的设定；所述中央处理模块用于数据的运算处理；所述运动想象可视化模块包括成像终端、监测终端；所述监测终端用于检测患者脑电波，所述成像终端用于处理显示相关数据、虚拟成像；所述监测终端将数据传输于所述成像终端；所述成像终端与所述箱体实现数据共享。/n...

【技术特征摘要】
1.一种上肢感觉运动功能障碍协同康复训练装置，其特征在于，包括箱体、控温设备、控制装置、监控设备、运动想象可视化模块；所述箱体包括箱盖、通气孔、承托部；所述箱体其一侧设有手臂插入口，所述手臂插入口其上设有囊袋，其中，所述囊袋上设有弹性松紧口；所述承托部包括承托杆、承托环、传动杆；所述承托环与所述承托杆固定相连，所述承托杆与所述传动杆活动相连，所述传动杆一端设有传动旋钮，所述传动旋钮设于所述箱体外侧；所述传动杆与所述箱体相连，所述传动杆可实现所述承托杆的滑动；所述控温设备设于所述箱体下方，用于向所述箱体内提供冷热气流；所述箱体底部铺设有填充物；所述监控设备包括摄像头、压力传感器、温度传感器、光照装置；所述光照装置为箱体内部提供照明，所述摄像头用于监控箱体内部，所述压力传感器用于感应箱体内部环境压力，所述温度传感器用于监控箱体内部温度；所述控制装置包括显示模块、电源模块、控制按钮、中央处理模块；所述电源模块用于为各用电元件提供电源；所述显示模块用于显示相应数据参数；所述控制按钮用于相应参数的设定；所述中央处理模块用于数据的运算处理；所述运动想象可视化模块包括成像终端、监测终端；所述监测终端用于检测患者脑电波，所述成像终端用于处理显示相关数据、虚拟成像；所述监测终端将数据传输于所述成像终端；所述成像终端与所述箱体实现数据共享。

【专利技术属性】
技术研发人员：程黎明，靳令经，陆伟伟，朱睿，
申请(专利权)人：上海市同济医院，
类型：发明
国别省市：上海;31