本发明专利技术公开了一种颈部术后康复训练仪，涉及康复训练技术领域，包括：PC系统，包括静养模式、被动模式和主动模式，切换至静养模式时，PC系统控制愈合装置内的凉点、红光LED灯和温度传感器启动，为颈部提供合适的温度和红光照射；切换至被动模式时，PC系统控制向运动装置内的三个气囊充入或排出不同气量的气，推动颈部定向运动；切换至主动模式时，PC系统控制向运动装置内的三个气囊充入或排出不同气量的气，为颈部运动提供阻碍；PC系统在主动模式下，实时接收运动装置内的压电传感器采集的肌音信号，并根据肌音信号识别头部动作模式，根据不同的头部动作模式控制运动装置内的小车模型以不同的运动模式运动。型以不同的运动模式运动。型以不同的运动模式运动。
【技术实现步骤摘要】
一种颈部术后康复训练仪
[0001]本专利技术涉及康复训练
，具体为一种颈部术后康复训练仪。
技术介绍
[0002]患者在进行颈部手术后，因颈部血管丰富，早期易出现局部充血水肿等症状，待伤口愈合后，又因皮下组织粘连，疤痕无弹性等问题，导致患者出现脖子发紧僵硬症状，对患者正常生活造成较大影响。目前针对颈部康复的医疗器械中，大多数集中于按摩以及颈部运动领域，部分针对于术后伤口愈合，但因上述器械只针对于术后某一阶段，训练效率低，康复效果不佳，此外运动器械大多枯燥无聊，患者容易丧失积极性和主动性，难以达到训练要求，导致颈部康复效果不佳。
[0003]现有的技术中，有通过气囊来进行辅助训练的，但其产品大多数以肌电信号为基础检测颈部运动状态，判断结果较为模糊。有通过悬挂重物或佩戴颈部运动阻尼部件来产生运动阻力，增强颈部肌肉训练强度，但缺少科学训练指导，降低康复效果。除此之外，部分患者在进行颈部手术后，出现脖子僵硬发紧症状后，自行转动脖子以期缓解不适，但此方法往往在颈部不适影响到生活质量后才开始进行，没有在术后初期进行干预，降低了康复效果，且患者自行锻炼，既缺少科学性，又容易半途而废。
技术实现思路
[0004]因此，针对上述问题，本专利技术提出的一种颈部术后康复训练仪，具体包括：
[0005]安装壳、运动装置、愈合装置和PC系统，其特征在于：
[0006]所述运动装置，包括设于所述安装壳内侧的压电传感器、三个气囊和小车模型；
[0007]所述愈合装置，包括设于所述安装壳内侧的红光LED灯、凉点和温度传感器；
[0008]PC系统，包括静养模式、被动模式和主动模式，切换至静养模式时，PC系统控制愈合装置内的凉点、红光LED灯和温度传感器启动，为颈部提供合适的温度和红光照射；切换至被动模式时，PC系统控制向运动装置内的三个气囊充入或排出不同气量的气，推动颈部定向运动；切换至主动模式时，PC系统控制向运动装置内的三个气囊充入或排出不同气量的气，为颈部运动提供阻碍；
[0009]其中，PC系统在主动模式下，实时接收运动装置内的压电传感器采集的肌音信号，并根据肌音信号识别头部动作模式，根据不同的头部动作模式控制运动装置内的小车模型以不同的运动模式运动。
[0010]进一步的，本专利技术提供的一种颈部术后康复训练仪，还包括：
[0011]移动端，与PC系统电连接，用于切换PC系统的静养模式、被动模式与主动模式、控制三个气囊的充气与放气和控制小车模型的开关。
[0012]进一步的，PC系统通过无线采集卡接收压电传感器的数据，将采集的数据经滤波、归一化的预处理后用不等长分割法分割出动作帧，提取了动作帧的小波包系数能量及双谱对角切片特征，经主元分析法PCA和FISHER线性判别分析FLDA降维，用支持向量机SVM分类，
最后对小波包系数能量和双谱对角切片特征进行FLDA降维，成功识别头部动作模式，PC系统识别出动作后将其转换为设置的指令发送至小车控制系统，控制小车模型的运动。
[0013]进一步的，所述安装壳包括：
[0014]前壳；
[0015]后壳，与所述前壳之间通过调节带连接；
[0016]后托，设于所述前壳和所述后壳的顶部；
[0017]肩托，设于设于所述前壳和所述后壳的底部。
[0018]进一步的，所述前壳和所述后壳从外向内依次包括外层、红光LED灯层、气囊层和内层；
[0019]其中，
[0020]所述外层上开设有三个第一充放气口；
[0021]所述红光LED灯层均匀排列有红光LED灯；
[0022]所述气囊层上设有第二充放气口，所述第二充放气口上连接有第一软导管，所述第一软导管上设有第一电磁阀门，所述第一软导管的另一端连接有气泵；
[0023]所述内层设有板块和三个气囊，所述板块一侧与颈部相贴，另一侧与所述气囊层固定，且所述板块靠近颈部的一侧设有压力传感器、压电传感器和温度传感器；所述气囊上设有第三充放气口，所述第三充放气口上连接有第二软导管，所述第二软导管上设有第二电磁阀门，所述第二软导管的另一端连接有气泵；
[0024]进一步的，所述压力传感器与所述第一电磁阀门电连接，通过压力传感器的实际压力值与设定压力值比较，控制第一电磁阀门的开关。
[0025]进一步的，PC系统识别六种头部动作模式：点头、抬头、左摆、右摆、左转和右转，分别对应所述小车模型的六种运动模式：前进、倒车、左转10、转10
°
、减速至停止和加速。
[0026]进一步的，所述小车模型包括四个电机、多个IO点和无线模块，所述小车模型通过无线模块和PC系统相连，无线模块通过多个IO点与四个电机相连，PC系统通过无线模块和多个IO点控制四个电机的启停、转速与转动方向。
[0027]进一步的，所述压电传感器共有四个，分别对应颈部的左右两侧的胸锁乳突肌和头夹肌。
[0028]进一步的，三个气囊均为风琴式气囊，气囊收缩时的最小长度为5cm，伸长时的最大长度为10cm，气囊的直径小于10cm。
[0029]与现有技术相比，本专利技术提供的一种颈部术后康复训练仪，其有益效果是：
[0030](一)本专利技术通过病人颈部患处康复情况，分为静养，被动，主动三种模式分阶段依次进行治疗，其中静养模式针对患者术后伤口愈合阶段，采用凉点技术减轻组织充血水肿，促进伤口愈合，采用红光LED灯产生660nm红光，促进皮肤生长，平复疤痕；被动模式对应患者通过器械辅助进行颈部缓慢运动阶段，主动模式对应患者自主进行颈部运动阶段，后两种模式采用气囊进行牵引或对抗，以实现被动模式，增强主动模式效果，提高康复效果。
[0031](二)本专利技术利用压电传感器采集颈部肌音信号，通过将肌音信号与正常人肌音信号作比较，判断出颈部伤口愈合状态，并以患者年龄，术后时间以及手术信息作为辅助分析出康复治疗方案并利用三种模式应用在患者颈部。
[0032](三)本专利技术通过压电传感器采集颈部肌音信号控制小车模型的运动状态，通过颈
部运动控制小车模型，以实现小车模型的前进，后退，加速，转弯等运动模式，增加了趣味性，提高患者训练的积极性和主动性，提高康复效果。
附图说明
[0033]图1为本专利技术提供的颈部术后康复训练仪的整体结构示意图；
[0034]图2为本专利技术提供的颈部术后康复训练仪的整体结构爆炸图；
[0035]图3为本专利技术附图1中后壳22的结构示意图；
[0036]图4为本专利技术附图1中前壳21的结构示意图；
[0037]图5为本专利技术提供的颈部术后康复训练仪中的小车模型3的整体结构示意图；
[0038]图6为本专利技术提供的颈部术后康复训练仪中的小车模型3的内部结构示意图。
[0039]图中：1.移动端、2.安装壳、3.小车模型、21.前壳、22.后壳、23.后托、24.肩托、25.调节带、26.外层、27.红光LED灯层、28.气囊层、29.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种颈部术后康复训练仪，包括安装壳(2)、运动装置、愈合装置和PC系统，其特征在于：所述运动装置，包括设于所述安装壳(2)内侧的压电传感器(2912)、三个气囊(292)和小车模型(3)；所述愈合装置，包括设于所述安装壳(2)内侧的红光LED灯(271)、凉点(2913)和温度传感器(293)；PC系统，包括静养模式、被动模式和主动模式，切换至静养模式时，PC系统控制愈合装置内的凉点(2913)、红光LED灯(271)和温度传感器(293)启动，为颈部提供合适的温度和红光照射；切换至被动模式时，PC系统控制向运动装置内的三个气囊(292)充入或排出不同气量的气，推动颈部定向运动；切换至主动模式时，PC系统控制向运动装置内的三个气囊(292)充入或排出不同气量的气，为颈部运动提供阻碍；其中，PC系统在主动模式下，实时接收运动装置内的压电传感器(2912)采集的肌音信号，并根据肌音信号识别头部动作模式，根据不同的头部动作模式控制运动装置内的小车模型(3)以不同的运动模式运动。2.如权利要求1所述的一种颈部术后康复训练仪，其特征在于，还包括：移动端(1)，与PC系统电连接，用于切换PC系统的静养模式、被动模式与主动模式、控制三个气囊(292)的充气与放气和控制小车模型(3)的开关。3.如权利要求1所述的一种颈部术后康复训练仪，其特征在于：PC系统通过无线采集卡接收压电传感器(2912)的数据，将采集的数据经滤波、归一化的预处理后用不等长分割法分割出动作帧，提取了动作帧的小波包系数能量及双谱对角切片特征，经主元分析法PCA和FISHER线性判别分析FLDA降维，用支持向量机SVM分类，最后对小波包系数能量和双谱对角切片特征进行FLDA降维，成功识别头部动作模式，PC系统识别出动作后将其转换为设置的指令发送至小车控制系统(3)，控制小车模型(3)的运动。4.如权利要求1所述的一种颈部术后康复训练仪，其特征在于，所述安装壳(2)包括：前壳(21)；后壳(22)，与所述前壳(21)之间通过调节带(25)连接；后托(23)，设于所述前壳(21)和所述后壳(22)的顶部；肩托(24)，设于设于所述前壳(21)和所述后壳(22)的底部。5.如权利要求4所述的一种颈部术后康复训练仪，其特征在于：所述前壳(21)和所述后壳(22)从外向内依次包括外层(26)、红光L...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄达，柯赟，冯玉红，吕若珍，李留鑫，
申请(专利权)人：南昌大学第二附属医院，
类型：发明
国别省市：
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