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基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2025年08月26日 00:39

本公開涉及康復(fù)訓(xùn)練，尤其涉及一種基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、步態(tài)，指行走和直立位中的運動形式與姿勢，由神經(jīng)與肌肉系統(tǒng)等多種調(diào)控機制共同協(xié)調(diào)完成。步態(tài)的基本單位為步態(tài)周期，一個步態(tài)周期包括支撐期與擺動期，步態(tài)周期中出現(xiàn)的異常均屬于步態(tài)異常。步態(tài)異常的病因較多，其中以腦卒中與帕金森病最為常見。

2、針對步態(tài)異常一般采用電刺激進(jìn)行下肢康復(fù)訓(xùn)練。這里電刺激是一種應(yīng)用低頻脈沖電流使人體產(chǎn)生即時效應(yīng)，人為地使因神經(jīng)系統(tǒng)受損而癱瘓的肌肉產(chǎn)生收縮的方法。電刺激過程中一般會同時或間歇性地將刺激與功能性任務(wù)相配對，即通過電刺激使肌肉收縮，并產(chǎn)生能夠發(fā)揮肢體功能的運動，從而改善用戶的即時運動能力。值得注意的是，已有的基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練方案普遍存在效果不佳的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開的實施例提供了一種基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備以及存儲介質(zhì)。

2、第一方面，本公開的實施例提供了一種基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，該方法包括：

3、獲取用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式；

4、若用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式為輔助步行模式，則獲取用戶當(dāng)前步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，并基于滑動窗口對步態(tài)信號變化曲線進(jìn)行分段，提取各段對應(yīng)的信號特征；根據(jù)各段對應(yīng)的信號特征，預(yù)測下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線；根據(jù)預(yù)測的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線與實際的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，對用戶的下肢進(jìn)行電刺激；

5、若用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式為遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療模式，則基于遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療模式對應(yīng)的電刺激參數(shù)，對用戶的下肢進(jìn)行電刺激。

6、在第一方面的一些可實現(xiàn)方式中，獲取用戶當(dāng)前步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，包括：

7、獲取用戶當(dāng)前步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號；

8、對步態(tài)信號進(jìn)行濾波去噪，生成步態(tài)信號變化曲線。

9、在第一方面的一些可實現(xiàn)方式中，根據(jù)各段對應(yīng)的信號特征，預(yù)測下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，包括：

10、將各段對應(yīng)的信號特征輸入預(yù)先訓(xùn)練的步態(tài)信號變化曲線預(yù)測模型，由步態(tài)信號變化曲線預(yù)測模型對各段對應(yīng)的信號特征進(jìn)行處理，得到下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線。

11、在第一方面的一些可實現(xiàn)方式中，步態(tài)信號變化曲線預(yù)測模型是通過以下步驟訓(xùn)練得到的：

12、獲取健康受試者行走時各步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線；

13、基于滑動窗口對步態(tài)信號變化曲線進(jìn)行分段，提取各段對應(yīng)的信號特征，將各段對應(yīng)的信號特征作為樣本主體，將下一步態(tài)周期的步態(tài)信號變化曲線作為樣本標(biāo)簽，以此生成樣本；

14、采用包括各樣本的樣本集對rnn進(jìn)行訓(xùn)練，得到步態(tài)信號變化曲線預(yù)測模型。

15、在第一方面的一些可實現(xiàn)方式中，根據(jù)預(yù)測的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線與實際的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，對用戶的下肢進(jìn)行電刺激，包括：

16、計算預(yù)測的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線與實際的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線的差異度；

17、若差異度大于或等于預(yù)設(shè)閾值，則確定差異度所在的預(yù)設(shè)數(shù)值區(qū)間；

18、根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)值區(qū)間對應(yīng)的刺激參數(shù)，在此后的一個步態(tài)周期內(nèi)對用戶的下肢進(jìn)行電刺激。

19、在第一方面的一些可實現(xiàn)方式中，步態(tài)信號變化曲線包括：

20、股四頭肌表面肌電信號變化曲線、腘繩肌表面肌電信號變化曲線、脛前肌表面肌電信號變化曲線、腓總神經(jīng)表面肌電信號變化曲線、膝關(guān)節(jié)活動度信號變化曲線、踝關(guān)節(jié)活動度信號變化曲線。

21、在第一方面的一些可實現(xiàn)方式中，遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療模式為：

22、踝背屈訓(xùn)練模式、踝跖屈訓(xùn)練模式、伸膝訓(xùn)練模式或屈膝訓(xùn)練模式。

23、第二方面，本公開的實施例提供了一種基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練裝置，該裝置包括：

24、獲取模塊，用于獲取用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式；

25、電刺激模塊，用于若用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式為輔助步行模式，則獲取用戶當(dāng)前步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，并基于滑動窗口對步態(tài)信號變化曲線進(jìn)行分段，提取各段對應(yīng)的信號特征；根據(jù)各段對應(yīng)的信號特征，預(yù)測下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線；根據(jù)預(yù)測的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線與實際的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，對用戶的下肢進(jìn)行電刺激；

26、電刺激模塊，還用于若用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式為遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療模式，則基于遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療模式對應(yīng)的電刺激參數(shù)，對用戶的下肢進(jìn)行電刺激。

27、第三方面，本公開的實施例提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括：至少一個處理器；以及與至少一個處理器通信連接的存儲器；存儲器存儲有可被至少一個處理器執(zhí)行的指令，指令被至少一個處理器執(zhí)行，以使至少一個處理器能夠執(zhí)行如以上所述的方法。

28、第四方面，本公開的實施例提供了一種存儲有計算機指令的非瞬時計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機指令用于使計算機執(zhí)行如以上所述的方法。

29、根據(jù)本公開的實施例，可以為用戶提供輔助步行和遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療兩種模式，集日常運動輔助和康復(fù)治療訓(xùn)練為一體，能夠有效提高下肢康復(fù)訓(xùn)練效果，臨床應(yīng)用價值較高。

30、應(yīng)當(dāng)理解，
技術(shù)實現(xiàn)要素：
部分中所描述的內(nèi)容并非旨在限定本公開的實施例的關(guān)鍵或重要特征，亦非用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的描述變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取用戶當(dāng)前步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各段對應(yīng)的信號特征，預(yù)測下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步態(tài)信號變化曲線預(yù)測模型是通過以下步驟訓(xùn)練得到的：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)測的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線與實際的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，對所述用戶的下肢進(jìn)行電刺激，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述步態(tài)信號變化曲線包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療模式為：

8.一種基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

10.一種存儲有計算機指令的非瞬時計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機指令用于使計算機執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本公開的實施例提供了一種基于電刺激的下肢康復(fù)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備以及存儲介質(zhì)。該方法包括：獲取用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式；若用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式為輔助步行模式，則獲取用戶當(dāng)前步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，并基于滑動窗口對步態(tài)信號變化曲線進(jìn)行分段，提取各段對應(yīng)的信號特征；根據(jù)各段對應(yīng)的信號特征，預(yù)測下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線；根據(jù)預(yù)測的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線與實際的下一步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)信號變化曲線，對用戶的下肢進(jìn)行電刺激；若用戶選擇的康復(fù)訓(xùn)練模式為遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療模式，則基于遠(yuǎn)程訓(xùn)練治療模式對應(yīng)的電刺激參數(shù)，對用戶的下肢進(jìn)行電刺激。以此方式，可以有效提高下肢康復(fù)訓(xùn)練效果。

技術(shù)研發(fā)人員：朱睿,賀足翔,呂浩陽,李蔚,楊軼婷,鄭良棟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：同濟(jì)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/6/20