一种控制康复训练的方法、控制装置及控制系统

本技术涉及运动康复，尤其涉及一种控制康复训练的方法、控制装置及控制系统。

背景技术：

1、中枢神经损伤导致的功能性神经障碍(例如运动感觉功能异常、瘫痪、大小便功能丧失、触觉丧失等)，不仅会给患者本人带来身体和心理上的极大伤害，严重影响患者的生活质量，而且终身康复治疗还会对家庭乃至整个社会造成巨大的经济负担。

2、针对中枢神经损伤的康复治疗，机器辅助运动治疗、药物、手术等康复手段可以帮助患者维持肌力、减缓神经/肌肉的功能性退化和减缓疼痛。这些传统治疗手段可以维持患者当下的生命延续但很难突破康复瓶颈。随着技术的不断发展，硬膜电刺激被认为有打破传统康复瓶颈的潜力，在于它能够加强本体感受器与运动神经元之间的突触连接，重组病变部位中枢神经和周围神经的神经回路以促进节律活动和肢体协调。然而硬膜电刺激需要通过手术植入，因此成本高、风险大。在研究过程中，研究人员发现经脊电刺激可以起到相似康复的效果，并且在有针对性的康复训练的加持下，患者甚至恢复了部分已经丧失的运动感觉功能。这种经脊电刺激是经皮神经电刺激的新应用，经皮神经电刺激是临床中无损伤性抑制疼痛的治疗方法，而经脊电刺激是将刺激电极放置在损伤部位附近的体表处并施加特定的刺激参数，因此实现与硬膜电刺激相似的原理。

3、在康复治疗过程中，医生或者康复治疗师需要通过分析患者的基本信息和恢复状态进行刺激参数以及训练计划的预设定和调整。然而，由于医患数量的不对等以及较强依赖于医生或者康复治疗师的主观判断，可能无法根据患者的恢复情况及时准确地调整刺激参数和训练计划，从而影响康复训练的效果。

技术实现思路

1、本技术提供了一种控制康复训练的方法、控制装置及控制系统，能够使控制装置根据患者的恢复情况及时调整刺激参数，从而提高康复训练效果。

2、为解决上述问题，第一方面，本技术实施例提供了一种控制康复训练的方法，该方法包括：在用户以预设刺激参数进行康复训练的过程中，获取所述用户的运动状态信息和中枢神经信息，所述预设刺激参数为电刺激装置对所述用户进行电刺激时所采用的参数；根据所述运动状态信息、所述中枢神经信息和所述预设刺激参数确定目标刺激参数；向所述电刺激装置发送第一指令，所述第一指令用于指示所述电刺激装置以所述目标刺激参数对所述用户进行电刺激。

3、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述根据所述运动状态信息、所述中枢神经信息和所述预设刺激参数确定目标刺激参数，包括：根据所述运动状态信息和所述中枢神经信息，以及预配置的所述预设刺激参数下多个运动状态信息、多个中枢神经信息与多个刺激参数之间的对应关系，确定所述目标刺激参数，所述目标刺激参数为所述多个刺激参数中之一。

4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述根据所述运动状态信息、所述中枢神经信息和所述预设刺激参数确定目标刺激参数，包括：将所述运动状态信息、所述中枢神经信息、所述预设刺激参数输入预训练的机器学习模型或者深度学习模型，得到所述机器学习模型或者所述深度学习模型输出的所述目标刺激参数。

5、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：根据所述运动状态信息、所述中枢神经信息和预设训练计划确定目标训练计划，所述预设训练计划包括计划使用的预设训练设施和计划所述预设训练设施的预设运行参数，所述目标训练计划包括目标训练设施和所述目标训练设施的目标运行参数；向所述目标训练设施发送第二指令，所述第二指令用于指示所述目标训练设施以所述目标运行参数运行。

6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：获取所述用户的个体特征，所述个体特征包括下述中的一项或多项：身高、体重、年龄、性别、受伤年限、受伤部位和所述受伤部位的严重程度；根据所述个体特征确定所述预设刺激参数。

7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述运动状态信息为超声成像获得的电刺激所对应的肌肉的形态变化信息，所述肌肉的形态变化信息包括下述中的一项或者多项：肌肉在收缩时的厚度变化、肌肉在收缩时的横截面积变化、肌肉在收缩时的肌纤维长度变化、或者肌肉在收缩时的肌纤维方向变化。

8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电刺激装置为经皮神经电刺激器，所述方法还包括：根据所述个体特征确定所述经皮神经电刺激器的电极片在所述用户身上的放置位置；输出所述放置位置。

9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在确定所述目标刺激参数之后，所述方法还包括：将当前康复训练过程中的所述目标刺激参数确定为下一次康复训练过程中的预设刺激参数。

10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：输出下述中的一项或者多项：预设刺激参数、目标刺激参数、运动状态信息、中枢神经信息、预设训练计划、目标训练计划、放置位置。

11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：将当前康复训练过程中的所述目标训练计划确定为下一次康复训练过程中的预设训练计划。

12、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，预设刺激参数的参数类型包括下述中的一项或者多项：脉冲电流的波形、脉冲电流的频率、脉冲电流的幅值、脉冲宽度、脉冲持续时间、脉冲重复频率、单向脉冲或者双向脉冲。

13、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，目标刺激参数的参数类型包括下述中的一项或者多项：脉冲电流的波形、脉冲电流的频率、脉冲电流的幅值、脉冲宽度、脉冲持续时间、脉冲重复频率、单向脉冲或者双向脉冲。

14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，脉冲电流的频率的取值范围为1khz-10khz，脉冲电流的幅值的取值范围为1ma-150ma，脉冲持续时间的取值范围为0.1ms-1ms，脉冲重复频率的取值范围为5hz-30hz。

15、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，预设训练计划包括下述中的一项或者多项：训练次数、每次训练的训练时长、速度等级、外力支撑等级、阻力训练等级。

16、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，目标训练计划包括下述中的一项或者多项：训练次数、每次训练的训练时长、速度等级、外力支撑等级、阻力训练等级。

17、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，运动状态信息包括下述中的一项或者多项：步态信息、握力信息、躯干平衡信息、生物力学信号。

18、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，中枢神经信息包括下述中的一项或者多项：脑电信号、脑部指令信号、脑部血流。

19、第二方面，本技术还提供了一种控制装置，该控制装置包括：获取模块，用于在用户以预设刺激参数进行康复训练的过程中，获取所述用户的运动状态信息和中枢神经信息，所述预设刺激参数为电刺激装置对所述用户进行电刺激时所需采用的参数；处理模块，用于根据所述运动状态信息、所述中枢神经信息和所述预设刺激参数确定目标刺激参数；发送模块，用于向所述电刺激装置发送第一指令，所述第一指令用于指示所述电刺激装置以所述目标刺激参数对所述用户进行电刺激。

20、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块具体用于：根据所述运动状态信息和所述中枢神经信息，以及预配置的所述预设刺激参数下多个运动状态信息、多个中枢神经信息与多个刺激参数之间的对应关系，确定所述目标刺激参数。

21、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块具体用于：将所述运动状态信息、所述中枢神经信息、所述预设刺激参数输入预训练的机器学习模型或者深度学习模型，得到所述机器学习模型或者所述深度学习模型输出的所述目标刺激参数。

22、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块还用于：根据所述运动状态信息、所述中枢神经信息和预设训练计划确定目标训练计划，所述预设训练计划包括计划使用的预设训练设施和计划所述预设训练设施的预设运行参数，所述目标训练计划包括目标训练设施和所述目标训练设施的目标运行参数；所述发送模块还用于：向所述目标训练设施发送第二指令，所述第二指令用于指示所述目标训练设施以所述目标运行参数运行。

23、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述获取模块还用于：获取所述用户的个体特征，所述个体特征包括下述中的一项或多项：身高、体重、年龄、性别、受伤年限、受伤部位和所述受伤部位的严重程度；所述处理模块还用于：根据所述个体特征确定所述预设刺激参数。

24、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述运动状态信息为超声成像获得的电刺激所对应的肌肉的形态变化信息，所述肌肉的形态变化信息包括下述中的一项或者多项：肌肉在收缩时的厚度变化、肌肉在收缩时的横截面积变化、肌肉在收缩时的肌纤维长度变化、或者肌肉在收缩时的肌纤维方向变化。结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述电刺激装置为经皮神经电刺激器，所述控制装置还包括输出模块，所述处理模块还用于：根据所述个体特征确定所述经皮神经电刺激器的电极片在所述用户身上的放置位置；所述输出模块，用于输出所述放置位置。

25、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，在确定所述目标刺激参数之后，所述处理模块还用于：将当前康复训练过程中的所述目标刺激参数确定为下一次康复训练过程中的预设刺激参数。

26、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述输出模块还用于输出下述中的一项或者多项：预设刺激参数、目标刺激参数、运动状态信息、中枢神经信息、预设训练计划、目标训练计划、放置位置。

27、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块还用于：将当前康复训练过程中的所述目标训练计划确定为下一次康复训练过程中的预设训练计划。结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，预设刺激参数的参数类型包括下述中的一项或者多项：脉冲电流的波形、脉冲电流的频率、脉冲电流的幅值、脉冲宽度、脉冲持续时间、脉冲重复频率、单向脉冲或者双向脉冲。

28、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，目标刺激参数的参数类型包括下述中的一项或者多项：脉冲电流的波形、脉冲电流的频率、脉冲电流的幅值、脉冲宽度、脉冲持续时间、脉冲重复频率、单向脉冲或者双向脉冲。

29、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，脉冲电流的频率的取值范围为1khz-10khz，脉冲电流的幅值的取值范围为1ma-150ma，脉冲持续时间的取值范围为0.1ms-1ms，脉冲重复频率的取值范围为5hz-30hz。

30、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，预设训练计划包括下述中的一项或者多项：训练次数、每次训练的训练时长、速度等级、外力支撑等级、阻力训练等级。

31、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，目标训练计划包括下述中的一项或者多项：训练次数、每次训练的训练时长、速度等级、外力支撑等级、阻力训练等级。

32、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，运动状态信息包括下述中的一项或者多项：步态信息、握力信息、躯干平衡信息、生物力学信号。

33、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，中枢神经信息包括下述中的一项或者多项：脑电信号、脑部指令信号、脑部血流。

34、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述输出模块为显示模块，所述显示模块用于显示下述中的一项或者多项：所述预设刺激参数、所述目标刺激参数、所述运动状态信息、所述中枢神经信息、所述放置位置。

35、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述装置还包括存储模块，所述存储模块用于保存下述中的一项或者多项：每次康复训练的预设刺激参数、每次康复训练的目标刺激参数、每次康复训练的运动状态信息、每次康复训练的中枢神经信息、每次康复训练的预设训练计划、每次康复训练的目标训练计划。

36、第三方面，本技术还提供了一种控制装置，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器用于与存储器耦合，读取并执行所述存储器中的指令，以实现前述第一方面中任一种可能设计中所提供的方法。

37、可选地，该控制装置还包括该存储器。

38、第四方面，本技术还提供了一种控制系统，该系统包括：运动状态信息获取装置、中枢神经信息获取装置、控制装置和电刺激装置；所述运动状态信息获取装置，用于在用户以预设刺激参数进行康复训练的过程中，获取所述用户的运动状态信息，并用于向控制装置发送所述运动状态信息，所述预设刺激参数为所述电刺激装置对所述用户进行电刺激时所采用的参数；所述中枢神经信息获取装置，用于在用户以预设刺激参数进行康复训练的过程中，获取所述用户的中枢神经信息，并用于向所述控制装置发送所述中枢神经信息；所述控制装置，用于根据所述运动状态信息、所述中枢神经信息和所述预设刺激参数确定目标刺激参数，并用于向所述电刺激装置发送第一指令，所述第一指令用于指示所述电刺激装置以所述目标刺激参数对所述用户进行电刺激；所述电刺激装置，用于接收所述第一指令，并用于根据所述第一指令对所述用户进行电刺激。

39、结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，所述系统还包括：训练设施，所述训练设施用于辅助所述用户进行康复训练。

40、第五方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行前述第一方面中任一种可能设计中所提供的方法。

41、第六方面，本技术实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行前述第一方面中任一种可能设计中所提供的方法。

42、根据本技术实施例提供的控制康复训练的方法，在用户以预设刺激参数进行康复训练的过程中，控制装置可以首先获取用户的运动状态信息和中枢神经信息，并根据运动状态信息、中枢神经信息以及预设刺激参数确定目标刺激参数。接着，控制装置可以向电刺激装置发送第一指令，控制电刺激装置以目标刺激参数对用户进行电刺激。本技术提供的控制康复训练的方法，通过获取运动状态信息和获取中枢神经信息，使控制装置可以及时了解用户的运动感觉功能的恢复情况，从而使控制装置能够根据用户的恢复情况及时调整电刺激装置的刺激参数，提高用户的康复训练效果，增加用户康复的成功率。