[发明专利]用于手部康复的系统

说明书

提供了一种用于手部康复的系统，包括包含顶表面和与顶表面相对的底表面的外壳；手腕支撑，所述手腕支撑附连到顶表面，并且配置成支撑且关于顶表面将手腕刚性地保持就位；手指固位支撑，所述手指固位支撑布置在顶表面上，尺寸确定成至少容纳指尖，并且布置成允许手指在任何方向上在手指固位支撑上施加力；容纳在外壳内并且与手指固位支撑通信的传感器，所述传感器配置成检测且在多个自由度上将手指在手指固位支撑上施加的力转换成电信号；以及处理器，所述处理器与传感器电通信，并且配置成接收电信号并向用户提供反馈。

对相关申请的交叉引用

本申请要求2017年2月16日提交的美国临时申请号62/459,892的权益，其以其整体通过引用并入于此。

技术领域

本公开涉及用于手部康复的系统。

背景技术

在现代世界中，与计算机的交互已经变为极重要的技能，然而，常规的计算机接口（比如鼠标、键盘和触摸屏）并非是对每个人可到达的，尤其是具有影响其手部的残疾的用户。影响计算机使用的最常见类型的残疾之一是运动神经学损伤，诸如中风、外伤性脑损伤、脊髓损伤和周围神经损伤。这些残疾可以使得用户难以控制其手部和手指，使得他们不能施加用于计算机接口设备的充足的力（例如，手指强度不足以移动操纵杆）、在针对计算机接口设备的充足的运动范围之上移动（例如，手指运动范围不足以到达触摸屏上的各处）、在进行手指运动时使手臂/手部稳定（例如，手臂和手腕不稳定），使得难以利用手指准确地瞄准触摸屏上的点，并且不能感觉到手指/手部的触觉或位置，例如，用户不能够单独地通过触摸而感觉到键盘按键在哪里，或者其手指当前是否在按压。

这些问题不限于偶然的或职业性计算机使用。它们还使得用户难以使用基于计算机的技术来康复其自身的损伤。存在用于手部/手指康复的若干此类基于计算机的技术解决方案。图1示出了Tyromotion Amadeo设备。Amadeo是使用线性致动器来移动用户的手指并且还检测用户生成的手指运动两者的机器人康复系统。Amadeo的部件包括附连到用于使手臂和手腕稳定的设备的支架（brace）、通过粘性带保持在指尖上的磁体（其将用户的手指磁性耦合至线性致动器）、检测用户输入的力传感器、包括用于康复的游戏的计算机运行康复软件、以及向用户给予反馈的显示器。

Amadeo还具有若干缺点，包括由于设置粘性带和磁体的困难而引起的长的设置时间，使得用户难以不受监督地使用设备，设备大且不容易便携，力传感器可以用于发起运动或评定患者，但是不能用于连续地控制设备，线性致动器的摩擦使得设备的移动对于柔弱用户是困难的，以及手指仅可以在一个方向上来回地移动。

图2示出了由Neofect的Rapael智能手套，其是用于手部康复的另一常规设备。Rapael使用与检测手指运动的弯折传感器组合的柔性可穿戴框架。Rapael具有若干缺点，包括柔弱患者可具有克服设备的刚度来移动其手指的困难，以及手指可能仅检测一个方向上的来回运动，其排除许多自然的手指运动。