采用视觉反馈的定点凝视运动训练系统及相关方法技术方案

本文的实施例涉及听力辅助设备以及用于向正在接受定点凝视运动训练的受试者提供视觉反馈的相关系统和方法。在实施例中，包括一种向受试者提供前庭治疗的方法。该方法可以包括提示该受试者执行练习，该练习包括在保持固定的眼睛凝视点的同时的预定运动；使用摄像头来跟踪该受试者眼睛的凝视点；以及生成表示该固定的眼睛凝视点与被跟踪的凝视点之间的测得偏差的数据。本文中包括其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用视觉反馈的定点凝视运动训练系统及相关方法本申请于2019年11月7日以所有国家的指定申请人美国国营公司斯塔基实验室有限公司(StarkeyLaboratories,Inc.)以及所有国家的指定专利技术人美国公民DavidAlanFabry、美国公民AchintyaKumarBhowmik、美国公民JustinR.Burwinkel、加拿大公民JefferyLeeCrukley和以色列公民AmitShahar的名义提交为PCT国际申请，并要求于2018年11月7日提交的美国临时专利申请号62/756,886的优先权，该临时申请的内容通过援引以其全文并入本文。
本文的实施例涉及听力辅助设备以及用于向正在接受定点凝视运动训练的受试者提供视觉反馈的相关系统和方法。
技术介绍
每年，有成千上万的患者因头晕(dizziness)症而去看医生。虽然头晕症最常见于75岁以上的患者患病，但它可能发生在任何年龄的患者身上。头晕是一个通用术语，可以用于描述以下更具体的感觉：失稳、昏昏欲睡(脑内摇晃的感觉)、头昏、昏倒的感觉、移动的感觉、眩晕(vertigo)(旋转的感觉)、漂浮、摇摆、倾斜和转圈。头晕可能是由于内耳疾病、药物副作用、颈部功能障碍的迹象引起的，或者可能是由于比如神经或心血管问题等更严重的问题引起的。与头晕相关的病症和症状可以包括失衡、眩晕、美尼尔氏综合征、良性阵发性位置性眩晕(BPPV)、前庭神经炎、颈部相关头晕和偏头痛。治疗头晕、失衡、眩晕、美尼尔氏综合征、良性阵发性位置性眩晕(BPPV)、颈部相关头晕和偏头痛的一种方法是让患者进行可以包括前庭康复练习的练习。前庭康复练习是为改善平衡并减少与头晕相关的问题而设计的。除了头晕和上述相关病症，前庭康复还可以用于对中风或脑损伤或有昏倒倾向的患者进行治疗。
技术实现思路
本文的实施例涉及听力辅助设备以及用于向正在接受定点凝视运动训练的受试者提供视觉反馈的相关系统和方法。在实施例中，包括一种向受试者提供前庭治疗的方法。该方法可以包括提示该受试者执行练习，该练习包括在保持固定的眼睛凝视点的同时的预定运动；使用摄像头来跟踪该受试者眼睛的凝视点；以及生成表示该固定的眼睛凝视点与被跟踪的凝视点之间的测得偏差的数据。在实施例中，包括听力辅助设备。该听力辅助设备可以包括控制电路和与该控制电路电通信的IMU。该IMU可以设置在相对于佩戴该听力辅助设备的受试者的头部的固定位置处。该听力辅助设备可以包括与该控制电路电通信的麦克风、与该控制电路电通信的用于生成声音的电声换能器、以及与该控制电路电通信的电源电路。该控制电路可以被配置为向该受试者发起执行练习的提示，该练习包括在保持固定的眼睛凝视点的同时的预定运动；以及使用从该IMU导出的数据来检测该练习的执行。在实施例中，包括一种用于向受试者提供前庭训练的系统。该系统可以包括听力辅助设备，该听力辅助设备包括控制电路和与该控制电路电通信的IMU。该IMU可以设置在相对于佩戴该听力辅助设备的受试者的头部的固定位置处。该听力辅助设备可以进一步包括与该控制电路电通信的麦克风、与该控制电路电通信的用于生成声音的电声换能器、与该控制电路电通信的电源电路，以及与该听力辅助设备进行无线数据通信的外部视觉显示设备。该外部视觉显示设备可以包括视频显示屏和摄像头。该系统可以被配置为提示该受试者执行练习，该练习包括在保持固定的眼睛凝视点的同时的预定运动。该系统可以进一步被配置为使用来自该摄像头的数据来跟踪该受试者眼睛的凝视点，并生成表示该固定的眼睛凝视点与被跟踪的凝视点之间的测得偏差的数据。本
技术实现思路
是对本申请的一些传授内容的综述并且并不旨在是对本专利技术主题的排他性或穷尽性处理。进一步细节存在于详细描述和所附权利要求中。通过阅读并理解以下详细描述并且查看形成该详细描述的一部分的附图(其中的每一者均不应被认为具有限制意义)，其他方面对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。本文中的范围由所附权利要求及其法律等效物来限定。附图说明结合以下附图(图)可以更完全地理解各方面，在附图中：图1是耳朵解剖结构的局部截面视图。图2是根据本文的各种实施例的听力辅助设备的示意图。图3是根据本文的各种实施例的听力辅助设备的各种部件的示意图。图4是根据本文的各种实施例的设置在受试者的耳朵内的听力辅助设备的示意图。图5是根据本文的各种实施例的作为系统的一部分的数据流的示意图。图6是根据本文的各种实施例的佩戴听力辅助设备的受试者的示意性侧视图。图7是根据本文的各种实施例的佩戴听力辅助设备并执行定点凝视练习的受试者的示意性侧视图。图8是根据本文的各种实施例的佩戴听力辅助设备的受试者的示意性俯视图。图9是根据本文的各种实施例的佩戴听力辅助设备并执行定点凝视练习的受试者的示意性俯视图。图10是根据本文的各种实施例的佩戴听力辅助设备并从外部视觉显示设备接收视觉反馈的受试者的示意图。图11是根据本文的各种实施例的佩戴听力辅助设备的受试者的示意性前视图。图12是外部视觉显示设备及其视觉显示器的元件的示意图。图13是外部视觉显示设备及其视觉显示器的元件的示意图。图14是根据本文的各种实施例的系统的示意图。虽然实施例易于经历各种修改和替代形式，但是已经通过示例和附图的方式示出了其细节并且将对其进行详细描述。然而，应理解，本文中的范围不限于所描述的具体方面。与此相反，本专利技术将覆盖落入本文中的精神和范围内的修改、等效物、以及替代方案。具体实施方式比如前庭康复练习等练习可能对经历头晕、失衡、眩晕、美尼尔氏综合征、良性阵发性位置性眩晕(BPPV)、颈部相关头晕和偏头痛等的患者是有用的。在这样的练习期间、并且特别是在定点凝视(fixed-gaze)练习期间跟踪受试者的眼睛可以提供有用的信息。例如，此类信息可以用于向受试者提供反馈和/或指导。此类信息还可以用于将健康状态或患者及其相关趋势告知护理提供者。此类信息还可以用于识别急性前庭失代偿事件。本文的实施例包括听力辅助设备及相关系统和方法，用于指导患者进行比如定点凝视训练练习等前庭运动训练练习。在一些实施例中，设备或系统可以在练习期间跟踪受试者的眼睛及其视线的方向。在一些实施例中，还可以提供视觉反馈以辅助受试者正确地执行练习并向他们提供关于他们保持定点凝视的程度的反馈。此外，本文的实施例可以包括在练习运动期间评估眼睛运动，比如识别显著的眼睛运动(比如眼球震颤)。应当理解，眼球震颤有多种分类。在个体中观察到的眼球震颤可以是典型的或非典型的给定情况和个体的活动。在一些实施例中，眼球震颤可以包括水平凝视眼球震颤。此外，本文的实施例可以包括以下方面：发起练习或提示受试者做练习。此外，本文的实施例可以包括用于远程护理提供者或练习指导者向多个受试者提供指导的系统。本文使用的术语“听力辅助设备”应指可以帮助听力受损的人的设备。术语“听力辅助设备”还应指可以为听力正常的人产生优化或处理过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种向受试者提供前庭治疗的方法，该方法包括：/n提示该受试者执行练习，该练习包括在保持固定的眼睛凝视点的同时的预定运动；/n使用摄像头来跟踪该受试者眼睛的凝视点；/n生成表示该固定的眼睛凝视点与被跟踪的凝视点之间的测得偏差的数据。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181107 US 62/756,8861.一种向受试者提供前庭治疗的方法，该方法包括：
提示该受试者执行练习，该练习包括在保持固定的眼睛凝视点的同时的预定运动；
使用摄像头来跟踪该受试者眼睛的凝视点；
生成表示该固定的眼睛凝视点与被跟踪的凝视点之间的测得偏差的数据。


2.如权利要求1和权利要求3至41中任一项所述的方法，其中，该预定运动包括头部的运动。


3.如权利要求1至2和4至41中任一项所述的方法，进一步包括基于该测得偏差向该受试者提供反馈。


4.如权利要求1至3和5至41中任一项所述的方法，进一步包括基于该测得偏差生成评分。


5.如权利要求1至4和6至41中任一项所述的方法，进一步包括向远程系统用户发送有关该测得偏差的信息。


6.如权利要求1至5和7至41中任一项所述的方法，进一步包括存储该测得偏差并将其与前几天执行的练习的测得偏差进行比较。


7.如权利要求1至6和8至41中任一项所述的方法，进一步包括使用该测得偏差和前几天执行的练习的先前测得偏差来计算趋势。


8.如权利要求1至7和9至41中任一项所述的方法，进一步包括向远程护理提供者报告该趋势。


9.如权利要求1至8和10至41中任一项所述的方法，进一步包括如果该趋势指示该受试者的状况恶化，则发出警告通知。


10.如权利要求1至9和11至41中任一项所述的方法，进一步包括部分基于该测得偏差来设置重复该练习的频率。


11.如权利要求1至10和12至41中任一项所述的方法，该测得偏差包括竖直偏差和水平偏差。


12.如权利要求1至11和13至41中任一项所述的方法，其中，该摄像头安装在外部设备上。


13.如权利要求1至12和14至41中任一项所述的方法，其中，该摄像头的镜头的中心距该固定的眼睛凝视点小于10厘米。


14.如权利要求1至13和15至41中任一项所述的方法，进一步包括使用设置在相对于该受试者头部的固定位置处的IMU来跟踪他们的运动。


15.如权利要求1至14和16至41中任一项所述的方法，进一步包括使用该摄像头来跟踪该受试者的运动。


16.如权利要求1至15和17至41中任一项所述的方法，进一步包括通过反映该测得偏差的外部视频输出设备向该受试者提供视觉反馈。


17.如权利要求1至16和18至41中任一项所述的方法，进一步包括如果该测得偏差超过阈值，则通过外部视频输出设备向该受试者提供视觉反馈。


18.如权利要求1至17和19至41中任一项所述的方法，进一步包括在该练习期间向该受试者提供听觉指导。


19.如权利要求1至18和20至41中任一项所述的方法，其中，该听觉指导被配置为向该受试者呈现为在空间上起源于指示该练习的当前运动方向的方向。


20.如权利要求1至19和21至41中任一项所述的方法，进一步包括通过评估来自摄像头和IMU中的至少一个的数据来检测该练习的执行。


21.如权利要求1至20和22至41中任一项所述的方法，进一步包括在首次检测到该练习的执行之后评估外部摄像头数据是否有瞳孔放大或眼球震颤的证据并提示该受试者停止执行该练习。


22.如权利要求1至21和23至41中任一项所述的方法，进一步包括当该练习包括使该头部前部旋转离开该固定的眼睛凝视点大于阈值量时检测不规则的眼睛运动。


23.如权利要求1至22和24至41中任一项所述的方法，该阈值包括45度。


24.如权利要求1至23和25至41中任一项所述的方法，进一步包括当该练习包括使该头部前部旋转离开该固定的眼睛凝视点大于阈值量时检测快速的眼睛运动。


25.如权利要求1至24和26至41中任一项所述的方法，进一步包括当该练习包括使该头部前部旋转离开该固定的眼睛凝视点大于阈值量时检测眼球震颤。


26.如权利要求1至25和27至41中任一项所述的方法，进一步包括当该练习包括使该头部前部旋转离开该固定的眼睛凝视点大于阈值量时检测水平凝视眼球震颤。


27.如权利要求1至26和28至41中任一项所述的方法，进一步包括当该练习包括在保持定点凝视的同时旋转该头部前部时跟踪双眼的运动并将双眼的运动相互比较。


28.如权利要求1至27和29至41中任一项所述的方法，进一步包括当该练习包括在保持定点凝视的同时旋转该头部前部时跟踪至少一只眼睛的运动的平滑度。


29.如权利要求1至28和30...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·艾伦·法夫里，阿钦蒂亚·库马尔·鲍密克，贾斯廷·R·博温客，杰弗里·李·克鲁克利，阿米特·沙哈，
申请(专利权)人：斯达克实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US