[发明专利]基于虚拟环境的肌力功能训练方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械的使用方法，特别涉及一种基于虚拟环境的肌力功能训练方法。

背景技术

据调查，1987年全国脑血管病患病率高达245.58/10万人，死亡率达77.15/10万人。近年其发病率仍在上升，已增长为219/10万人，虽然由于医疗水平的发展，死亡率有所下降，但致残率却非常高。加之我国人口老龄化趋势明显，自然灾害与交通事故频发，导致残疾人数逐年增加，给患者和家属带来很大的痛苦。在患者的康复训练中，肌力功能的评定及训练显得尤为重要。

目前在临床上一般肌力功能训练包括主动训练和被动训练，其中被动训练包括理疗、按摩等。主动训练目前主要借助各种器械进行训练，即由治疗师根据患者的实际情况为其制定训练计划，训练过程枯燥，且无反馈性，使患者很容易对训练产生厌烦心理，失去训练的信心。目前尚缺乏一款集训练性及游戏性于一体的训练装置。

目前的肌力功能训练，在训练的过程中患者不能准确的了解到训练的结果，及康复训练的效果如何，不易激起患者的训练积极性及自主性。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种基于虚拟环境的肌力功能训练方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于虚拟环境的肌力功能训练方法，通过一套肌力功能训练系统实现，该系统包括测力计、计算机和显示屏；测力计内设有传感器、放大模块、A/D转换模块和发送模块；计算机内设有接受模块及信息处理模块；患者对测力计施力，传感器采集到施力信号经放大模块放大和A/D转换模块转换成数字信号后由发送模块发送给计算机，计算机的接受模块接受到信号后，传输给信息处理模块对信息进行分析和处理，将信息转换成虚拟物体的运动显示在显示屏上，并给出相应的听觉反馈，显示屏上显示有游戏界面。

所述的虚拟物体包括可以左右运动的盒子和可以上下运动的球，所述的游戏界面上设有向上运动、向下运动、向左运动和向右运动四种供选择的运动方式。

所述的训练分阶段进行，一个阶段结束后，系统将生成报告，得到各项力学参数的测试结果，所述力学参数包括峰力矩、峰力矩体重比、平均力矩、拮抗肌峰力矩比、最大单次做功量、最大单次做功量体重比、平均功率、力矩加速能和50％做功量衰减试验。

所述的峰力矩是指手指用力过程中肌肉收缩产生的最大力矩输出，反映了肌力的大小；所述的拮抗肌峰力矩比是主动肌与拮抗肌两肌群峰力矩的比值，反映了手指用力过程中两组肌群之间的肌力平衡情况；所述的50％做功量衰减试验是用重复次数的多少作为耐力指标，即测定力量下降到初始力量50％时的次数，反映了肌肉抗疲劳的能力。

上述基于虚拟环境的肌力功能训练方法具体包括以下步骤：

a、患者手持测力计坐于显示屏前，目视显示屏上的游戏界面；

b、在游戏界面上为患者设定好运动方式，即是向上运动、向下运动、向左运动还是向右运动；

c、根据患者的实际情况为其选择训练的难度等级，游戏难度越大推动虚拟物体移动单位距离需要做功越多；

d、开始训练，患者肢体对测力计施力，传感器采集到患者所施力，传输到计算机，计算机经过处理后将力转换成虚拟物体的运动，当虚拟物体的运动距离达到一定值时，会有声音的反馈“非常好”、“做的不错”，鼓励患者继续努力，从而使训练进入良性循环；

e、训练结束后，系统生成报告，得到各项力学参数的测试结果，所述力学参数包括峰力矩、峰力矩体重比、平均力矩、拮抗肌峰力矩比、最大单次做功量、最大单次做功量体重比、平均功率、力矩加速能和50％做功量衰减试验。

本发明的基于虚拟环境的肌力功能训练方法通过游戏的方式达到训练的效果，可以增加训练的趣味性，提高患者的训练热情与自主性，有利于提高患者的训练效果。

附图说明

图1是本发明基于虚拟环境的肌力功能训练方法的流程图；

图2是视觉反馈流程图；

图3是听觉反馈流程图；

图4是选择上下运动时患者的反馈流程图；

图5是选择上下运动时医生的反馈流程图；

图6是选择左右运动时患者的反馈流程图；

图7是选择左右运动时医生的反馈流程图；

图8是球上下运动时的训练界面；

图9是盒子左右运动时的训练界面；

图10是选择向上运动时的初始界面；

图11是选择向下运动时的初始界面；

图12是选择向右运动时的初始界面；

图13是选择向左运动时的初始界面。