[发明专利]基于计算机的面瘫评估

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于计算机的系统，用于评估面瘫，其尤其适于由未经培训的人来使用。具体而言，它适用于在中风康复系统中应付由中风引起的残疾。

背景技术

通常已知的用于面瘫评估的基于计算机的系统包括用于检测面部表情的相机，并且需要严格受控的环境，在该环境中，患者相对于相机准确定位并受到临床专业人员的监管。否则就不可能获得稳定可靠的结果，因为患者相对于相机的位置或姿势的变化必然会影响所产生的相机图像。

为了对患者的面瘫进行评估并评级，已经使用了各种方法，以便获得标准表情的客观测量值，所述标准表情例如微笑、吹口哨或抬眉毛。由于将在面部两半边中运动的对称性用作面瘫的指标，因此能够将面部肌肉的运动与整个头部的运动相区分是至关紧要的。因此，过去已经提出了几种方法来实现它。例如，人工地将标记设置在患者面部上的标准位置处，并比较在患者面部表情变化期间所拍摄的一系列相片，以便做出必要的评估。其它系统包含例如借助于夹持装置来固定患者位置，或可替换地，让患者戴上头盔式相机，从而使得患者头部的运动不会影响拍摄结果。因此，这种方法或者要求操作员的专业技术，以便适当地将标记设置在患者面部上，或者要求设计用来约束或补偿患者运动的某种专用设备，以致于以上任何一种建议都不适于用作家庭中初级保健解决方案。

例如，WO 92/03801(俄克拉荷马州大学)说明了一种评估身体部分例如个人面部的运动的系统，其使用包含相机的计算机化系统，其中，相当详细地论述了允许或避免对象相对于相机的运动的不同方法。具体而言，该申请描述了在患者面部上使用标记点，或者使用头部固定器将患者头部固定在期望位置上。

发明内容

因此，本发明提供了一种基于计算机的系统，用于评级面瘫，其适于由患者操作，所述系统包括：相机系统，用于采集患者面部的一系列图像，以便由计算机系统进行分析；以及显示器，其向患者提供视觉上的反馈，从而使得所述计算机系统可以提醒患者以适合的方式调整他们面部相对于相机的位置，并执行特定的面部运动。

在本发明的一个实施例中，所述系统包括相机，其能够安装在最佳位置，以便使其能够在用户观看计算机监视器的同时，捕获用户面部的图像，并将图像显示在监视器上。还提供了可见的指示，例如小图像框架(imagebox)或图像框，以使用户能够适当调整其位置，以便其面部匹配该期望区域。在这个实施例中，相机优选地适于安装在监视器上方的中央，以利于正确对准用户。

优选地，为系统提供了用户界面，其结合了与患者通信的、基于视觉和语音的装置，以便指示他或她校正其位置，并执行预期的运动，使系统能够做出对患者瘫痪程度的适当评级。

如果将相机布置在计算机监视器上，优选地至少提供给它变焦机构，以便能够调整患者面部图像的大小。

优选地，为所述相机系统提供摇摆/倾斜/变焦机构，从而能够在无需对相机或患者头部进行很高程度的精确定位或者对使用中位置的精确调整的情况下，适当调整患者头部的相对大小和位置。这在相机与监视器彼此分离地安装的情况下是尤其有用的。无论如何，该系统优选地包括用于自动控制相机的变焦，以便于调整检测到的面部图像的缩放比例和分辨率来满足系统需要的装置。

优选地，该系统被配置为检测在患者面部的区域中的特定面部特征，尤其是外眼角和鼻尖，以便将图像规格化为标准大小和方向，并定义面部中的对称线，以便能够计算任何的面部运动不对称。

就此而论，会意识到，由于不同患者的面部的几何形状的差别，必须检测面部特征的细节，以及头部的总尺寸和位置，以便获得准确的结果。

因此，本发明的优选实施例提供了一种系统，用于评估患者面瘫的程度，其包括：相机，用于在指定的运动或活动期间将面部的图像序列捕获到处理单元，所述系统包括用来对患者面部位置和缩放比例进行调整的光学式、机械式和/或数字式装置；显示器，用于向所述患者提供视觉上的反馈，用于检测包含在所述图像中的面部的装置，以及用于识别所述图像中的面部特征，以便通过调整所述相机位置和变焦控制来将所述图像规格化为标准尺寸和方向的装置；以及用于分析所述图像中运动流的装置，所述处理单元用于分析所述图像序列，以便产生作为结果的评级。

优选地，所述系统还包括用于检测所述患者的面部是否旋转到所述图像的平面之外，以便向所述患者提供相应的指令来更正其位置的装置；以及用于检测是否已完成所要求的面部运动，以便检查用户对来自所述系统的指令的顺从性。

在使用中，检测处理的结果用于产生描述所记录的运动的参数向量，参数向量的分类器为患者和其医生提供面瘫程度的评级。

附图说明