[发明专利]一种基于立体显示技术的上肢运动功能评估系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于立体显示技术的上肢运动功能评估系统及方法，该系统包括虚拟场景搭建模块，用于搭建虚拟评估场景并给出用户上肢运动的提示；立体显示模块，用于显示虚拟评估场景及用户上肢运动的提示；体感交互模块，用于实时采集用户上肢根据提示做运动时的运动数据；数据处理模块，用于接收并处理体感交互模块传输的运动数据，并根据处理后的运动数据在虚拟场景搭建模块内创建虚拟上肢，虚拟上肢与用户上肢同步运动；运动功能评估模块，用于接收数据处理模块处理后的运动数据并对数据进行分析以对用户上肢运动功能进行评估。本发明在帮助用户训练的同时，能客观量化、快捷、精准地对用户上肢运动功能进行评估并提供实时反馈，为康复训练计划的制定与实施提供客观量化的评价。

技术领域

本发明涉及康复医疗与新型显示技术结合的技术领域，更具体地，涉及一种基于立体显示技术的上肢运动功能评估系统及方法。

背景技术

脑卒中，又称脑中风，是一组突然起病、以局灶性神经功能缺失为共同特征的急性脑血管疾病。我国现有脑卒中患者7000万人，每年新发200万人；据世界卫生组织报告，80％的卒中患者存在不同程度的肢体运动功能障碍，其中超过60％的患者在进入后遗症期后仍然存在上肢运动功能障碍。由于上肢运动功能占全身功能的60％以上，因此上肢运动功能评估与诊断是卒中康复的重点和难点。

上肢的运动由上肢骨骼、肌肉以及肩、肘、腕、手等关节共同参与的复杂的三维活动，其活动能力直接影响患者的日常生活活动(activities of daily living,ADL)。现有的上肢功能评定多采用量表完成，在临床应用中需要专业的评测者进行实施，耗费大量时间，并且评估结果存在一定主观性。因此结果客观量化、数据处理快捷的上肢运动功能评估技术具有重要的临床和市场价值。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术中的缺陷，提供一种基于立体显示技术的上肢运动功能评估系统，在帮助用户训练的同时，能客观量化、快捷、精准地对用户上肢运动功能进行评估，并提供实时反馈，为康复训练计划的制定与实施提供客观量化的评价。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种基于立体显示技术的上肢运动功能评估系统，包括虚拟场景搭建模块，用于搭建虚拟评估场景并给出用户上肢运动的提示；立体显示模块，用于显示虚拟评估场景及用户上肢运动的提示；体感交互模块，用于实时采集用户上肢根据提示做运动时的运动数据；数据处理模块，用于接收并处理体感交互模块传输的运动数据，并根据处理后的运动数据在虚拟场景搭建模块内创建虚拟上肢，虚拟上肢与用户上肢同步运动；运动功能评估模块，用于接收数据处理模块处理后的运动数据并对数据进行分析以对用户上肢运动功能进行评估。

上述方案中，通过虚拟场景搭建模块搭建虚拟评估场景并将其显示在立体显示模块上，借助体感交互模块实时采集用户上肢的运动数据并传输至数据处理模块进行处理，同时在虚拟场景搭建模块内创建虚拟上肢，用户根据给出的上肢运动的提示操控虚拟上肢进行运动，运动过程中，运动功能评估模块对数据处理模块处理后的运动数据进行分析以对用户上肢运动功能进行评估。在帮助用户训练的同时，能客观量化、快捷、精准地对用户上肢运动功能进行评估，并提供实时反馈，为康复训练计划的制定与实施提供客观量化的评价。

优选地，所述立体显示模块为眼镜式3D显示设备、裸眼3D显示设备或头盔式虚拟现实与增强现实显示设备。立体显示的作用是为卒中患者引入主动刺激，构建可观察的三维空间场景，提高卒中患者的空间认知康复能力，使其更好地完成上肢三维康复训练动作。

进一步优选地，所述立体显示模块为裸眼3D显示设备。可实现2D和3D模式的自由切换，不存在分辨率的损失，用户可观看到低串扰、高均匀性的立体影像，确保用户在评估过程中可以观看到完整逼真的立体效果；同时无需借助任何助视眼镜等设备，降低了用户在评估过程中的负担。