一种脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法及相关设备技术

本发明专利技术涉及智能医疗设备技术领域，公开了一种脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法及相关设备，其设备通过获取患者的脊柱预训练部位按照预设规划路径主动运动到达预置路径节点的动作参数，将动作参数与预设的标准动作参数进行匹配，得到匹配度，根据匹配度判断患者的动作是否达到所要求的标准动作，当患者的动作达到标准动作时，则继续引导患者的脊柱预训练部位继续主动运动到达下一个预置路径节点，并获取相应的节点的动作参数，重复以上动作以完成预设规划路径的运动

【技术实现步骤摘要】
一种脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及智能医疗设备
，尤其涉及一种脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法及相关设备
。

技术介绍

[0002]脊柱侧凸是一种三维的脊柱和躯干扭转异常，包括在冠状面上的侧方弯曲，水平面上椎体旋转和矢状面上脊柱正常生理曲度改变
。
青少年特发性脊柱侧凸
(Adolescent idiopathic scoliosis,AIS)
是最常见的脊柱侧凸，在青少年中的发病率约为2％
‑3％
。
青少年处于生长发育的高峰期，骨骼增长较快，如不及时治疗，脊柱侧凸的程度可能会随生长发育的进行逐渐加重，继而出现背部疼痛
、
心肺功能障碍等问题，严重者可导致瘫痪
。
[0003]青少年特发性脊柱侧凸的主要治疗方式包括矫形器治疗
、
特定性运动疗法和手术治疗
。
而针对特定性运动疗法，需要医生花费较长的时间去指导患者去掌握对应的动作，由于每个患者的领悟能力不同，同时每次运动的动作没有一个衡量标准，导致每次动作的重复性差，很难建立肌肉记忆，而整个训练过程中，需要医生一对一的指导和对动作进行评估
。
训练过程需要反复进行，这样会导致医生的治疗效率低，而对患者的领悟性也有较高要求，患者很难做到动作一致，最终导致治疗效率效果不理想
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法及相关设备，解决了现有技术中对脊柱侧凸三维力矫正的治疗效率不高，治疗效果也不理想的技术问题
。
[0005]有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法，包括以下步骤：
[0006]获取患者的脊柱预训练部位按照预设规划路径主动运动到达预置路径节点的动作参数，其中，所述预设规划路径包含多个预置路径节点；
[0007]将所述动作参数与预设的标准动作参数进行匹配，得到匹配度；
[0008]判断所述匹配度是否大于预设的匹配度阈值；
[0009]若判断所述匹配度不大于所述预设的匹配度阈值，则返回至获取患者的脊柱预训练部位按照预设规划路径主动运动到达预置路径节点的动作参数的步骤；
[0010]若判断所述匹配度大于所述预设的匹配度阈值，则执行下一步；
[0011]获取患者的脊柱预训练部位继续主动运动到达下一个预置路径节点的动作参数，并重复将所述动作参数与预设的标准动作参数进行匹配，得到匹配度的步骤至本步骤，直至患者的脊柱预训练部位主动运动完成所述预设规划路径
。
[0012]可选地，本方法应用了机械手；
[0013]所述方法还包括：
[0014]根据用户输入的控制指令控制所述机械手按照所述预设规划路径运动并依次到达每个预置路径节点
。
[0015]可选地，所述动作参数包括矫正力参数和姿态动作图像，其中，所述矫正力参数包括患者的脊柱预训练部位对处于所述预置路径节点的所述机械手的作用力
、
作用力方向和患者的脊柱预训练部位相对起始路径节点的运动位移
。
[0016]可选地，将所述动作参数与预设的标准动作参数进行匹配，得到匹配度的步骤，具体包括：
[0017]将所述矫正力参数与预设的标准矫正力参数进行匹配，得到第一匹配结果；
[0018]将所述姿态动作图像与预设的标准姿态动作图像进行匹配，得到第二匹配结果；
[0019]将所述第一匹配结果和所述第二匹配结果进行加权计算，得到匹配度
。
[0020]可选地，本方法还包括：
[0021]根据所述匹配度确定动作评分值；
[0022]将所述动作评分值以可视化图形的形式进行可视化并发送至前端进行显示反馈，所述可视化图形为进度条
、
柱状条
、
二维平面图形和三维立体图形中的一种或多种结合；
[0023]将所述动作评分值进行语音提醒
。
[0024]可选地，本方法还包括：
[0025]将所述动作参数进行可视化并发送至前端进行显示
。
[0026]可选地，本方法还包括：
[0027]当患者的脊柱预训练部位主动运动到达所述预设规划路径中的最后一个预置路径节点，并判断当前节点的动作参数的匹配度大于所述预设的匹配度阈值时，根据用户输入的控制指令控制所述机械手保持当前动作至预设时长后进行复位
。
[0028]第二方面，本专利技术还提供了一种脊柱侧凸三维力矫正设备，包括设备主体，所述设备主体设有数据采集模块和控制模块；
[0029]所述数据采集模块，用于获取患者的脊柱预训练部位按照预设规划路径主动运动到达预置路径节点的动作参数，其中，所述预设规划路径包含多个预置路径节点；
[0030]所述控制模块，用于将所述动作参数与预设的标准动作参数进行匹配，得到匹配度；所述控制模块还用于判断所述匹配度是否大于预设的匹配度阈值，若判断所述匹配度不大于所述预设的匹配度阈值，则通知所述数据采集模块执行获取患者的脊柱预训练部位按照预设规划路径主动运动到达预置路径节点的动作参数的工序；若判断所述匹配度大于所述预设的匹配度阈值，则通知所述数据采集模块执行获取患者的脊柱预训练部位继续主动运动到达下一个预置路径节点的动作参数的工序，直至患者的脊柱预训练部位主动运动完成所述预设规划路径
。
[0031]可选地，所述设备主体还设有机械手，所述机械手用于根据用户输入的控制指令并按照所述预设规划路径运动并依次到达每个预置路径节点
。
[0032]可选地，所述动作参数包括矫正力参数和姿态动作图像，其中，所述矫正力参数包括患者的脊柱预训练部位对处于所述预置路径节点的所述机械手的作用力
、
作用力方向和患者的脊柱预训练部位相对起始路径节点的运动位移
。
[0033]可选地，所述数据采集模块包括力传感器
、
位移传感器和图像采集子模块，所述力传感器和所述位移传感器安装于所述机械手上；
[0034]所述力传感器用于采集患者的脊柱预训练部位对处于所述预置路径节点的所述机械手的作用力和作用力方向；
[0035]所述位移传感器用于采集患者的脊柱预训练部位相对起始路径节点的运动位移；
[0036]所述图像采集子模块用于采集姿态动作图像
。
[0037]可选地，所述控制模块还用于将所述矫正力参数与预设的标准矫正力参数进行匹配，得到第一匹配结果，还用于将所述姿态动作图像与预设的标准姿态动作图像进行匹配，得到第二匹配结果，还用于将所述第一匹配结果和所述第二匹配结果进行加权计算，得到匹配度
。
[0038]可选地，本设备还包括：
[0039]评分模块，用于根据所述匹配度确定动作评分值；
[0040]第一显示模块，用于将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取患者的脊柱预训练部位按照预设规划路径主动运动到达预置路径节点的动作参数，其中，所述预设规划路径包含多个预置路径节点；将所述动作参数与预设的标准动作参数进行匹配，得到匹配度；判断所述匹配度是否大于预设的匹配度阈值；若判断所述匹配度不大于所述预设的匹配度阈值，则返回至获取患者的脊柱预训练部位按照预设规划路径主动运动到达预置路径节点的动作参数的步骤；若判断所述匹配度大于所述预设的匹配度阈值，则执行下一步；获取患者的脊柱预训练部位继续主动运动到达下一个预置路径节点的动作参数，并重复将所述动作参数与预设的标准动作参数进行匹配，得到匹配度的步骤至本步骤，直至患者的脊柱预训练部位主动运动完成所述预设规划路径
。2.
根据权利要求1所述的脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法，其特征在于，应用了机械手；所述方法还包括：根据用户输入的控制指令控制所述机械手按照所述预设规划路径运动并依次到达每个预置路径节点
。3.
根据权利要求2所述的脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法，其特征在于，所述动作参数包括矫正力参数和姿态动作图像，其中，所述矫正力参数包括患者的脊柱预训练部位对处于所述预置路径节点的所述机械手的作用力
、
作用力方向和患者的脊柱预训练部位相对起始路径节点的运动位移
。4.
根据权利要求3所述的脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法，其特征在于，将所述动作参数与预设的标准动作参数进行匹配，得到匹配度的步骤，具体包括：将所述矫正力参数与预设的标准矫正力参数进行匹配，得到第一匹配结果；将所述姿态动作图像与预设的标准姿态动作图像进行匹配，得到第二匹配结果；将所述第一匹配结果和所述第二匹配结果进行加权计算，得到匹配度
。5.
根据权利要求1所述的脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法，其特征在于，还包括：根据所述匹配度确定动作评分值；将所述动作评分值以可视化图形的形式进行可视化并发送至前端进行显示反馈，所述可视化图形为进度条
、
柱状条
、
二维平面图形和三维立体图形中的一种或多种结合；将所述动作评分值进行语音提醒
。6.
根据权利要求1所述的脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法，其特征在于，还包括：将所述动作参数进行可视化并发送至前端进行显示
。7.
根据权利要求2所述的脊柱侧凸三维力矫正的反馈控制方法，其特征在于，还包括：当患者的脊柱预训练部位主动运动到达所述预设规划路径中的最后一个预置路径节点，并判断当前节点的动作参数的匹配度大于所述预设的匹配度阈值时，根据用户输入的控制指令控制所述机械手保持当前动作至预设时长后进行复位
。8.
一种脊柱侧凸三维力矫正设备，其特征在于，包括设备主体，所述设备主体设有数据采集模块和控制模块；所述数据采集模块，用于获取患者的脊柱预训练部位按照预设规划路径主动运动到达
预置路径节点的动作参数，其中，所述预设规划路径包含多个预置路径节点；所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帮德，殷超云，李巍，蓝培钦，
申请(专利权)人：武汉科莱瑞迪医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：