一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练系统及方法

医药医疗技术的改进;医疗器械制造及应用技术1.本发明属于网络资源分配领域，具体涉及一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练系统及方法。背景技术：2.静脉曲张形成的主要原因是由于先天性血管壁膜比较薄弱或长时间维持相同姿势很少改变，血液蓄积下肢，在日积月累的情况下破坏静脉瓣膜而产生静脉压过高，使血管突出皮肤表面的症状，最常发生的部位在下肢。3.下肢静脉曲张的治疗方法有四种，包括：压迫治疗法、药物疗法、曲张静脉硬化疗法和外科抽除手术四大类。静脉曲张治疗的过程比较漫长，患者除了积极的配合治疗之外，还要注意康复的护理，尤其是康复期间的运动，非常重要，适度的康复训练能够有效防止静脉曲张的复发。但是在康复治疗过程中，只是单纯的按照医生的要求执行，过程很枯燥乏味，间接影响康复治疗的效果；并且患者的康复治疗的体验不佳。技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练系统及方法，具有检测温度和预警的作用，辅助患者进行静脉曲张康复训练，提高患者在康复治疗过程的趣味性，进而间接提高康复治疗效果，提高患者的康复治疗的体验。5.为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：6.本发明第一方面提供了一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练系统，包括头戴设备、控制模块和绑定设备；所述头戴设备上设有供佩戴于头部的固定机构，所述头戴设备包括vr显示设备和体征监测模块；所述vr显示设备、体征监测模块与所述控制模块电性连接；所述vr显示设备作用于显示康复训练游戏内容及监测的人体生命特征信息；7.所述绑定设备包括陀螺仪传感器、光疗模块、体温监测模块和绑带，所述陀螺仪传感器、光疗模块、体温监测模块设置于所述绑带上；所述绑带固定于人体腿部；所述光疗模块包括多个红蓝多色光源和多个红色光源，所述光疗模块与体温监测模块与人体腿部贴合；所以陀螺仪传感器、红色光源、蓝色光源和体温监测模块与所述控制模块电性连接。8.优选的，所述控制模块包括包括相互电性连接vr控制器、存储模块和评估模块；所述vr控制器与所述vr显示设备、绑定设备无线通信连接；所述存储模块存储训练数据和身体特征数据，所述评估模块作用于根据训练数据和身体特征数据评估训练结果。9.优选的，所述体征监测模块为tgam脑电模块。10.优选的，还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块电性连接；当人体生命特征信息大于设定阈值时，所述控制模块控制报警模块报警。11.优选的，所述红蓝多色光源和红色光源交替分布于所述绑带上。12.第二方面本发明提供了一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练方法，包括：13.vr控制器控制vr显示设备显示vr影像，所述vr影像预设有虚拟足球和踢球位；所述踢球位上设置有虚拟人足；14.体温监测模块对腿部的温度进行检测；螺仪传感器检测所述人体的腿部的角速度和加速度；所述体征监测模块人体的血氧和心率进行监测；15.vr控制器根据腿部的角速度、腿部的加速度生产虚拟足球运动轨迹，并判断射门结果；将踢球过程中的腿部的温度、人体的血氧、心率数据和射门结果存储至存储模块；16.将虚拟足球运动轨迹、射门结果、腿部的温度、人体的血氧和心率数据传输至vr显示设备进行显示。17.优选的，当腿部的温度、人体的血氧或心率数据超出相应的设定阈值时，所述控制模块控制报警模块报警。18.优选的，评估模块器根据腿部的角速度和腿部的加速度计算训练效果值；19.当训练效果值小于设定训练预设值时，控制光疗模块的红蓝多色光源发射红光，提高红蓝多色光源和红色光源功率；20.当训练效果值大于或等于设定训练预设值时，控制光疗模块的红蓝多色光源发射蓝光。21.优选的，评估模块根据腿部的角速度、腿部的加速度生产虚拟足球运动轨迹的方法包括：22.采用预训练的svm算法根据腿部的角速度、腿部的加速度、腿部的温度、人体的血氧和心率数据计算训练效果值；23.选取径向基函数作为svm算法作为核函数，选取高斯核作为径向基函数的内核，高斯核的表达公式为：24.公式中，xj表示为第j次角速度的特征向量，yj表示为第j次加速度的特征向量，σ2是高斯核的带宽，σ2＞0。25.与现有技术相比，本发明的有益效果：26.(1)本发明中所述头戴设备包括vr显示设备和体征监测模块；所述vr显示设备、体征监测模块与所述控制模块电性连接；绑定设备的陀螺仪传感器、红色光源、蓝色光源和体温监测模块与所述控制模块电性连接；借助虚拟现实技术，帮助患者实现居家的静脉曲张康复训练，提高患者在康复治疗过程的趣味性，进而间接提高康复治疗效果，提高患者的康复治疗的体验。27.(2)本发明中评估模块根据腿部的角速度、腿部的加速度生产虚拟足球运动轨迹，并判断射门结果；将踢球过程中的腿部的温度、人体的血氧、心率数据和射门结果存储至存储模块；将虚拟足球运动轨迹、射门结果、腿部的温度、人体的血氧和心率数据传输至vr显示设备进行显示，辅助训练者监测自身训练状态，从而保证训练的效果。28.(3)本发明中所述光疗模块包括多个红蓝多色光源和多个红色光源，红光提升神经的兴奋性起到刺激作用；蓝光降低神经的兴奋性起到镇静作用，通过光疗模块提高静脉曲张康复训练的效果。附图说明29.图1是本发明实施例提供的一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练系统的结构图；30.图2是本发明实施例提供的一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练系统的流程图；31.图3是本发明实施例提供的绑定设备的结构图；32.图中：1绑带、2陀螺仪传感器、3光疗模块、31红蓝多色光源、32红色光源、4体温监测模块。具体实施方式33.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。34.实施例一35.如图1所示，一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练系统，包括头戴设备、控制模块、报警模块和绑定设备；所述头戴设备上设有供佩戴于头部的固定机构，所述头戴设备包括vr显示设备和体征监测模块；所述vr显示设备、体征监测模块与所述控制模块电性连接；所述vr显示设备作用于显示康复训练游戏内容及监测的人体生命特征信息；所述体征监测模块为tgam脑电模块。36.所述绑定设备包括陀螺仪传感器2、光疗模块3、体温监测模块4和绑带1，所述陀螺仪传感器2、光疗模块3、体温监测模块4设置于所述绑带1上；所述绑带1固定于人体腿部；所述光疗模块3包括多个红蓝多色光源31和多个红色光源32，所述红蓝多色光源31和红色光源32交替分布于所述绑带1上。所述光疗模块3与体温监测模块4与人体腿部贴合；所以陀螺仪传感器2、红色光源32、蓝色光源32和体温监测模块4与所述控制模块电性连接。37.如图3所示，所述控制模块包括包括相互电性连接vr控制器、存储模块和评估模块；所述vr控制器与所述vr显示设备、绑定设备无线通信连接；所述存储模块存储训练数据和身体特征数据，所述评估模块作用于根据训练数据和身体特征数据评估训练结果。所述报警模块与所述评估模块电性连接；当腿部温度或人体生命特征信息大于相应的设定阈值时，所述控制模块控制报警模块报警。38.实施例二39.如图2所示，一种基于虚拟现实游戏的静脉曲张康复训练方法，本实施提供的方法可以应用于实施例一所述静脉曲张康复训练系统，包括：40.患者佩戴头戴设备及绑定设备，输入个人信息并读取个人档案，康复训练系统初始化，选择虚拟现实游戏开始一个周期的康复训练；所述康复训练为一个康复训练周期，所述康复训练周期中包含多次重复的虚拟现实游戏。41.vr控制器控制vr显示设备显示vr影像，所述vr影像预设有虚拟足球和踢球位；所述踢球位上设置有虚拟人足；42.体温监测模块对腿部的温度进行检测；螺仪传感器检测所述人体的腿部的角速度和加速度；所述体征监测模块人体的血氧和心率进行监测；43.vr控制器根据腿部的角速度、腿部的加速度生产虚拟足球运动轨迹，并判断射门结果；将踢球过程中的腿部的温度、人体的血氧、心率数据和射门结果存储至存储模块；44.将虚拟足球运动轨迹、射门结果、腿部的温度、人体的血氧和心率数据传输至vr显示设备进行显示，借助虚拟现实技术，帮助患者实现居家的静脉曲张康复训练，提高患者在康复治疗过程的趣味性，进而间接提高康复治疗效果，提高患者的康复治疗的体验。45.评估模块根据腿部的角速度、腿部的加速度生产虚拟足球运动轨迹的方法包括：46.采用预训练的svm算法根据腿部的角速度、腿部的加速度、腿部的温度、人体的血氧和心率数据计算训练效果值；47.所述svm算法训练样本的输入集的形式为：[0048][0049][0050]其中表示矩阵bi的转置矩阵；b1,b2…bn表示陀螺仪传感器采集的下肢角速度；其中表示矩阵ai的转置矩阵；a1,a2…an表示陀螺仪传感器采集的下肢加速度；[0051]选取径向基函数作为svm算法作为核函数，选取高斯核作为径向基函数的内核，高斯核的表达公式为：[0052]公式中，xj表示为第j次角速度的特征向量，yj表示为第j次加速度的特征向量，σ2是高斯核的带宽，σ2＞0。[0053]当训练效果值小于设定训练预设值时，控制光疗模块的红蓝多色光源发射红光，提高红蓝多色光源和红色光源功率；当腿部的温度大于预设温度阈值，出现体温警示，调整光疗模块的功率。[0054]当训练效果值大于或等于设定训练预设值时，控制光疗模块的红蓝多色光源发射蓝光，其中红光提升神经的兴奋性，有刺激作用；蓝光降低神经的兴奋性，有镇静作用；通过光疗模块提高静脉曲张康复训练的效果。[0055]当腿部的温度、人体的血氧或心率数据超出相应的设定阈值时，所述控制模块控制报警模块报警。[0056]本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。[0057]本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。[0058]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。[0059]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。[0060]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。









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