[发明专利]一种用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备、系统及方法

权利要求书

1.一种用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备，其特征是：所述的可穿戴设备包括一字型激光头（4）、激光头角度调节器（2）、控制系统的电路安装盒（1）以及弹性绑带（3），一字型激光头（4）安装在激光头角度调节器（2）上，激光头角度调节器（2）固定安装在控制系统的电路安装盒（1）上，控制系统的电路安装盒（1）内安装有控制电路板；弹性绑带（3）固定安装在电路安装盒（1）上，控制电路板上设有控制系统（6），控制系统（6）包括助步引导光线产生模块（6-5）、下肢姿态传感器模块（6-4）、蜂鸣器模块（6-3）、微控制器（6-1）和无线通信模块（6-2），助步引导光线产生模块（6-5）和蜂鸣器模块（6-3）分别与微控制器（6-1）连接，微控制器（6-1）控制助步引导光线产生模块（6-5）产生提示性引导光线，微控制器（6-1）控制蜂鸣器模块（6-3）产生有节拍的声音，下肢姿态传感器模块（6-4）与微控制器（6-1）连接，采集患者的运动状态信号并传输给微控制器（6-1），无线通信模块（6-2）与微控制器（6-1）连接，将相应的数据通过无线通信模块（6-2）发出，并接收控制指令。

2.根据权利要求1所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备，其特征是：所述的一字型激光头（4）通过螺纹连接安装在激光器角度调节器（2）上。

3.根据权利要求1所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备，其特征是：所述的激光头角度调节器（2）采用球形万向调节器，包括带有缺口的中空的球套和球心，球套内部空间与球心形状相吻合，球心设置在球套内，且能在球套内转动。

4.根据权利要求1所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备，其特征是：所述的助步引导光线产生模块（6-5）包括三极管放大电路Q1和一字型激光头（4），三极管放大电路Q1、一字型激光头（4）以及限流电阻R5串联连接在电源和地之间，三极管放大电路Q1的基极与微控制器（6-1）的一个IO口连接。

5.根据权利要求1所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备，其特征是：所述的下肢姿态传感器模块（6-4）采用9轴姿态传感器，包括3轴加速度计、3轴陀螺仪和3轴磁力计，9轴姿态传感器与微控制器（6-1）连接，用于实时采集患者行走时的抬腿角度和加速度运动状态信号，并将收集的运动状态信号发送到微控制器（6-1）。

6.根据权利要求1所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备，其特征是：所述的蜂鸣器模块（6-3）包括有源蜂鸣器模块LS1和三极管放大驱动电路Q3，有源蜂鸣器模块LS1和三极管放大驱动电路Q3串联连接在电源和地之间，三极管放大驱动电路Q3的基极与微控制器（6-1）的一个IO口连接。

7.根据权利要求1所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备，其特征是：所述的无线通信模块采用WiFi模块、蓝牙模块、RF模块、2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块或5G通信模块。

8.一种用于帕金森患者步态训练和监测评估的系统，其特征是：所述的系统包括两个如权利要求1至7中任意一项所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的可穿戴设备以及智能控制终端，两个可穿戴设备分别通过无线通信方式与智能控制终端连接，进行数据通信。

9.一种用于帕金森患者步态训练和监测评估的方法，其特征是：所述的方法为采用如权利要求8所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的系统，两个可穿戴设备本体分别通过弹性绑带（3）穿戴于患者的左、右两个小腿处，患者双腿穿戴好可穿戴设备后，当患者右脚跨步落地时，穿戴于右脚上的可穿戴设备通过一字型激光头（4）在患者左脚前方照射出提示引导光线，患者看到引导光线后受到视觉刺激，大脑控制其左腿跨过光线，当左脚跨步落地时，穿戴于左脚上的可穿戴设备通过一字型激光头（4）在患者右脚前方照射出提示引导光线，引导患者右脚去跨过它，蜂鸣器模块（6-3）产生有节拍的声音来给患者提供引导行走的听觉刺激，下肢运动参数传感器模块（6-4）实时采集患者的运动状态信号，并传输给微控制器（6-1），微型控制器（6-1）分析计算出跨步时差，将这两种信息传送至无线通信模块（6-2），再以无线通信方式发送至智能控制终端，作为医生诊断患者康复治疗状况的参考。

10.根据权利要求9所述的用于帕金森患者步态训练和监测评估的方法，其特征是：对于症状较轻的患者，助步引导光线及声音提示初始时都不打开，当智能控制终端通过接收的患者运动状态信息判断患者行走过程中是否有冻结步态产生，一旦监测到产生冻结步态，则马上触发光线或声音提示；对于症状较重的患者，则设置为助步引导光线或声音提示始终打开。