CN120581135A - 用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法、装置、终端设备及存储介质，所述方法获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据，计算脊柱侧弯患者在康复训练过程中的动态侧弯角度、静态平衡能力、动态侧弯角度、跌倒风险指数，进而通过每一训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成脊柱侧弯患者的康复训练报告。因此，本发明能够准确的评估了患者整体的康复训练效果，便于患者和医生在训练过程中以及训练完成后直观的了解康复训练效果。

Description

用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法、装置、终端设备及存 储介质

技术领域

本发明涉及医疗康复技术领域，尤其涉及一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法、装置、终端设备及存储介质。

背景技术

脊柱侧弯是一种脊柱畸形疾病。指的是脊柱的一个或数个节段在冠状面上偏离身体中线向侧方弯曲，形成一个带有弧度的脊柱形态，通常还伴有脊柱的旋转和矢状面上后凸或前凸的增加或减少。而脊柱侧弯患者的康复训练主要有侧弯矫正训练以及前庭功能训练等，前庭系统是人体维持身体平衡的重要感觉系统之一。

在当下，应用于脊柱侧弯患者的治疗设备，主要有传统脊柱侧弯矫正器、智能矫正背夹、平衡训练设备以及姿势矫正仪等。脊柱侧弯患者的康复训练是一个综合性的治疗过程，患者通过穿戴各项设备，并在训练过程中根据各项设备分别呈现的身体数据，来进行训练以及调整训练动作，比如姿态校正仪器显示患者的姿态数据，例如双肩高度差、盆骨倾斜角度等，平衡训练仪器显示患者左右脚的压力数据等。

但由于训练设备只能呈现所测得的身体数据，若医生和患者想要了解康复训练结果，即了解患者的平衡能力是否有所进步，走路步姿是否有所矫正，只能在训练完成后通过测量仪器来进行测量，患者和医生均无法直观的了解康复训练效果。

发明内容

本发明实施例提供一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，能够准确的评估了患者整体的康复训练效果，便于患者和医生在训练过程中以及训练完成后直观的了解康复训练效果。

本发明一实施例提供了一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，包括：通过脊柱侧弯患者康复训练时所使用的姿态训练设备、平衡训练设备、以及前庭训练设备，获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据；

对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度；

根据所述平衡评估数据，确定所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上静止时的静态压力中心以及静态身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力；

根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上动作时的压力中心移动轨迹以及前庭眼反射系数；

根据所述压力中心移动轨迹以及所述前庭眼反射系数，确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力；

在接收到训练终止指令时，根据若干训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成所述脊柱侧弯患者的康复训练报告。

进一步的，所述姿态评估数据，包括：所述姿态训练设备中所装载的陀螺仪在所述脊柱侧弯患者动作时测得的三轴角速度、双肩高度差、以及盆骨倾斜角度；

所述对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度，包括：

将所述三轴角速度进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度；

根据所述双肩高度差与预设的第一线性系数，计算脊柱侧弯角度的双肩修正参数；其中，所述第一线性系数，表征双肩与脊柱的上半部分侧弯角度之间的线性关系；

根据所述盆骨倾斜角度与预设的第二线性系数，计算脊柱侧弯角度的盆骨修正参数；其中，所述第二线性系数，表征盆骨与脊柱的下半部分侧弯角度之间的线性关系；

根据所述双肩修正参数以及所述盆骨修正参数，对所述初始侧弯角度进行修正，确定所述动态侧弯角度。

进一步的，所述平衡评估数据，包括：由所述平衡训练设备上分布的若干足底压力传感器在所述脊柱侧弯患者静止状态下所测得的静态压力数据；

所述根据所述平衡评估数据，确定所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上静止时的静态压力中心以及静态身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力，包括：

根据所述静态压力数据以及各足底压力传感器的分布坐标，生成静态压力矩阵，并根据所述静态压力矩阵，计算静态压力中心；

根据所述静态压力中心以及所述静态压力矩阵，确定所述脊柱侧弯患者在所述平衡训练设备上的身体压力分布区域以及静态身体重心；

根据所述身体压力分布区域以及所述静态身体重心，确定所述静态平衡能力。

进一步的，所述根据所述身体压力分布区域以及所述静态身体重心，确定所述静态平衡能力，包括：

根据所述身体压力分布区域，计算人体的标准身体重心，并计算所述标准身体重心与所述静态身体重心之间的位移偏差；

在所述位移偏差小于预设的第一偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为高；

在所述位移偏差不小于所述第一偏差阈值，且小于预设的第二偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为中；

在所述位移偏差不小于所述第二偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为低。

进一步的，所述平衡评估数据，还包括：由所述平衡训练设备上分布的若干足底压力传感器在所述脊柱侧弯患者动作状态下测得的动态压力数据；所述前庭评估数据，包括：头部运动数据以及眼部运动数据；

所述根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上动作时的压力中心移动轨迹以及前庭眼反射系数，包括：

根据所述动态压力数据以及各足底压力传感器的分布坐标，生成不同时刻下的动态压力矩阵；

根据所述动态压力矩阵，计算每一时刻下的动态压力中心，并根据所述动态压力中心以及对应的时刻，生成压力中心移动轨迹；

计算所述头部运动数据与所述眼部运动数据的比值，作为所述前庭眼反射系数。

进一步的，所述根据所述动态压力矩阵，计算每一时刻下的动态压力中心，包括：

根据以下公式，计算每一时刻下的动态压力中心：

；

；

其中，为t时刻下的动态压力中心的中心横坐标，为t时刻下的动态压力中心的中心纵坐标，为第x行上第i个足底传感器在t时刻下的压力值，为第y列上第i个足底传感器在t时刻下的压力值，为t时刻对应的动态压力矩阵。

进一步的，在所述确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力之后，还包括：

根据所述脊柱侧弯患者在当前训练时段下的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，从预设的康复训练方案数据集中检索，确定目标训练方案；所述目标训练方案，记载有所述姿态训练设备、所述平衡训练设备、以及所述前庭训练设备对应的目标训练模式以及目标训练强度；

根据所述目标训练方案设置所述姿态训练设备、所述平衡训练设备、以及所述前庭训练设备在下一阶段的设备训练参数。

本发明另一实施例提供了一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估装置，包括：

评估数据获取模块，用于通过脊柱侧弯患者所使用的姿态训练设备、平衡训练设备、以及前庭训练设备，获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据；

侧弯角度评估模块，用于对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度；

静态平衡评估模块，用于根据所述平衡评估数据，确定平衡训练设备的静态压力中心以及所述脊柱侧弯患者的实际身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力；

动态参数计算模块，用于根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成平衡训练设备的压力中心移动轨迹以及所述脊柱侧弯患者动作时的前庭眼反射系数；

动态平衡评估模块，用于根据所述压力中心移动轨迹以及所述前庭眼反射系数，确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力；

训练结果生成模块，用于在接收到训练终止指令时，根据若干训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成所述脊柱侧弯患者的康复训练报告。

本发明另一实施例提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述任意一项实施例所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法。

本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如上述任意一项实施例所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法。

通过实施本发明具有如下有益效果：

本发明公开了一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法、装置、终端设备及存储介质，所述方法获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据，计算脊柱侧弯患者在康复训练过程中的动态侧弯角度、静态平衡能力、动态侧弯角度、跌倒风险指数，进而通过每一训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成脊柱侧弯患者的康复训练报告。因此，本发明能够准确的评估了患者整体的康复训练效果，便于患者和医生在训练过程中以及训练完成后直观的了解康复训练效果。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法的流程示意图。

图2是本发明一实施例提供的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

参见图1，是本发明一实施例提供的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法的流程示意图，包括：

S1、通过脊柱侧弯患者康复训练时所使用的姿态训练设备、平衡训练设备、以及前庭训练设备，获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据；

在本发明一优选的实施例中，通过与脊柱侧弯患者康复训练时所使用的姿态训练设备、平衡训练设备、以及前庭训练设备进行连接，连接方式采用蓝牙无线连接或有线连接，在本申请中，为反正连接线对患者训练进行干扰，采用蓝牙连接方式，在各项训练设备中插入信号发射装置，从而在训练过程中，通过信号发射装置实现数据互通，即从各项训练设备中采集数据以及设置各项训练设备的训练参数。

具体的，在本申请中采用姿态训练设备采用躯干传感器组件-柔性贴合式设计，内置多轴加速度计和陀螺仪，通过将传感器贴附于T1-T12脊柱区域；确保传感器与皮肤紧密贴合；固定绑带调节至舒适度。前庭训练设备采用头部平衡监测装置，通过调节头带至适合患者头围，并确保传感器位于枕骨区域；平衡训练设备采用多维度运动平台，包括：可调节式座椅，以及多轴运动控制系统，支持pitch（前后倾斜）、roll（左右倾斜）和yaw（水平旋转）运动；患者在医护技人员协助下，安全就座并系好安全带；根据患者具体情况，调整座椅高度和靠背角度，确保脊柱处于自然生理曲度继而通过操控面板设定运动参数。

S2、对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度；

优选的，所述姿态评估数据，包括：所述姿态训练设备中所装载的陀螺仪在所述脊柱侧弯患者动作时测得的三轴角速度、双肩高度差、以及盆骨倾斜角度；

所述对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度，包括：

S21、将所述三轴角速度进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度；

S22、根据所述双肩高度差与预设的第一线性系数，计算脊柱侧弯角度的双肩修正参数；其中，所述第一线性系数，表征双肩与脊柱的上半部分侧弯角度之间的线性关系；

S23、根据所述盆骨倾斜角度与预设的第二线性系数，计算脊柱侧弯角度的盆骨修正参数；其中，所述第二线性系数，表征盆骨与脊柱的下半部分侧弯角度之间的线性关系；

S24、根据所述双肩修正参数以及所述盆骨修正参数，对所述初始侧弯角度进行修正，确定所述动态侧弯角度。

在本发明一优选的实施例中，陀螺仪获取三轴角速度(，，),通过积分冠状面（roll轴）角速度，估算初始侧弯角度。公式：

；

其中，为初始直立角度（通常设为0），需通过双肩或骨盆数据校准漂移误差。

进一步的，进行双肩高度差转换，假设双肩高度差与侧弯角度近似线性相关：

；

其中，为双肩修正参数，D为第一线性系数，在本实施例中，设定为患者肩部水平距离。

进一步的， 盆骨倾斜角度校正，盆骨倾斜角度通过第二线性系数k关联：

；

最终，以陀螺仪角速度预测角度变化，以双肩高度差和盆骨倾斜为观测值，修正积分误差。得到以下公式，求得动态侧弯角度：

；

S3、根据所述平衡评估数据，确定所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上静止时的静态压力中心以及静态身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力；

优选的，所述平衡评估数据，包括：由所述平衡训练设备上分布的若干足底压力传感器在所述脊柱侧弯患者静止状态下所测得的静态压力数据；

S31、所述根据所述平衡评估数据，确定所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上静止时的静态压力中心以及静态身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力，包括：

S32、根据所述静态压力数据以及各足底压力传感器的分布坐标，生成静态压力矩阵，并根据所述静态压力矩阵，计算静态压力中心；

S33、根据所述静态压力中心以及所述静态压力矩阵，确定所述脊柱侧弯患者在所述平衡训练设备上的身体压力分布区域以及静态身体重心；

S34、根据所述身体压力分布区域以及所述静态身体重心，确定所述静态平衡能力。

优选的，所述根据所述身体压力分布区域以及所述静态身体重心，确定所述静态平衡能力，包括：

S341、根据所述身体压力分布区域，计算人体的标准身体重心，并计算所述标准身体重心与所述静态身体重心之间的位移偏差；

S342、在所述位移偏差小于预设的第一偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为高；

S343、在所述位移偏差不小于所述第一偏差阈值，且小于预设的第二偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为中；

S344、在所述位移偏差不小于所述第二偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为低。

在本发明一优选的实施例中，采用如步骤S421所示的公式，求得静态压力中心，根据静态压力中心中各传感器压力值大于预设阈值的目标传感器，确定为患者所触及的传感器，根据各目标传感器的分布坐标确定出身体压力分布区域，进而根据各目标传感器的压力值确定患者当前的身体中心，以及根据身体压力分布区域确定人体的标准身体重心。

S4、根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上动作时的压力中心移动轨迹以及前庭眼反射系数；

优选的，所述平衡评估数据，还包括：由所述平衡训练设备上分布的若干足底压力传感器在所述脊柱侧弯患者动作状态下测得的动态压力数据；所述前庭评估数据，包括：头部运动数据以及眼部运动数据；

所述根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上动作时的压力中心移动轨迹以及前庭眼反射系数，包括：

S41、根据所述动态压力数据以及各足底压力传感器的分布坐标，生成不同时刻下的动态压力矩阵；

S42、根据所述动态压力矩阵，计算每一时刻下的动态压力中心，并根据所述动态压力中心以及对应的时刻，生成压力中心移动轨迹；

优选的，所述根据所述动态压力矩阵，计算每一时刻下的动态压力中心，包括：

S421、根据以下公式，计算每一时刻下的动态压力中心：

；

；

其中，为t时刻下的动态压力中心的中心横坐标，为t时刻下的动态压力中心的中心纵坐标，为第x行上第i个足底传感器在t时刻下的压力值，为第y列上第i个足底传感器在t时刻下的压力值，为t时刻对应的动态压力矩阵。

S43、计算所述头部运动数据与所述眼部运动数据的比值，作为所述前庭眼反射系数。

在本发明一优选的实施例中，通过以下公式计算所述前庭眼反射系数。

；

其中，为前庭眼反射系数，为所述眼部运动数据，为所述头部运动数据。具体的，当头部转动速度30°/s，眼球补偿速度27°/s时，VOR增益 = 27/30 = 0.9。

S5、根据所述压力中心移动轨迹以及所述前庭眼反射系数，确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力；

在本发明一优选的实施例中，通过以下公式计算患者的动态平衡能力，

；

其中，为若干时刻下的中心横坐标的平均值，为若干时刻下的中心纵坐标的平均值。

进一步的，将动态平衡能力以及前庭眼反射系数进行加权运算，计算患者的跌倒风险指数。

优选的，在所述确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力之后，还包括：

S51、根据所述脊柱侧弯患者在当前训练时段下的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，从预设的康复训练方案数据集中检索，确定目标训练方案；所述目标训练方案，记载有所述姿态训练设备、所述平衡训练设备、以及所述前庭训练设备对应的目标训练模式以及目标训练强度；

S52、根据所述目标训练方案设置所述姿态训练设备、所述平衡训练设备、以及所述前庭训练设备在下一阶段的设备训练参数。

在本发明一优选的实施例中，预先设置有一对应的康复训练方案数据集，其中存储有各项指标与之对应的训练项目、训练模式、以及训练强度等，用于根据患者在之前康复训练中的效果，动态调整下一时段的训练。可以理解的是，当患者在前一时段中，平衡训练取得成效，已满足下一阶段的训练时，可以加大训练强度，以使患者得到更好的训练效果。

S6、在接收到训练终止指令时，根据若干训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成所述脊柱侧弯患者的康复训练报告。

在本发明一优选的实施例中，通过以下公式计算各时段的康复训练分数：

；

其中，为所述康复状态分数，为预设的姿态评估权重，为预设的平衡评估权重，为预设的前庭评估权重，为所述动态侧弯角度，为预设的姿态标准值，为动态平衡能力，为预设的平衡标准值，为前庭眼反射系数。

继而根据动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力动态平衡能力、以及康复训练分数，在若干训练时段的变化绘制曲线图，生成所述脊柱侧弯患者的康复训练报告，以便患者和医生直观的了解康复训练的效果。

本实施例提供了一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，通过获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据，计算脊柱侧弯患者在康复训练过程中的动态侧弯角度、静态平衡能力、动态侧弯角度、跌倒风险指数，进而通过每一训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成脊柱侧弯患者的康复训练报告。因此，本发明能够准确的评估了患者整体的康复训练效果，便于患者和医生在训练过程中以及训练完成后直观的了解康复训练效果。

参见图2，是本发明一实施例提供的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估装置的结构示意图，包括：

评估数据获取模块，用于通过脊柱侧弯患者所使用的姿态训练设备、平衡训练设备、以及前庭训练设备，获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据；

侧弯角度评估模块，用于对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度；

静态平衡评估模块，用于根据所述平衡评估数据，确定平衡训练设备的静态压力中心以及所述脊柱侧弯患者的实际身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力；

动态参数计算模块，用于根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成平衡训练设备的压力中心移动轨迹以及所述脊柱侧弯患者动作时的前庭眼反射系数；

动态平衡评估模块，用于根据所述压力中心移动轨迹以及所述前庭眼反射系数，确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力；

训练结果生成模块，用于在接收到训练终止指令时，根据若干训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成所述脊柱侧弯患者的康复训练报告。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为了方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可参考前述方法实施例中对应的过程，在此不再赘述。

本发明另一优选的实施例提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项实施例所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法。

终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本发明另一优选的实施例提供了一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机程序存储在所述计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，其特征在于，包括：

通过脊柱侧弯患者康复训练时所使用的姿态训练设备、平衡训练设备、以及前庭训练设备，获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据；

对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度；

根据所述平衡评估数据，确定所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上静止时的静态压力中心以及静态身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力；

根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上动作时的压力中心移动轨迹以及前庭眼反射系数；

根据所述压力中心移动轨迹以及所述前庭眼反射系数，确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力；

在接收到训练终止指令时，根据若干训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成所述脊柱侧弯患者的康复训练报告。

2.如权利要求1所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，其特征在于，所述姿态评估数据，包括：所述姿态训练设备中所装载的陀螺仪在所述脊柱侧弯患者动作时测得的三轴角速度、双肩高度差、以及盆骨倾斜角度；

所述对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度，包括：

将所述三轴角速度进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度；

根据所述双肩高度差与预设的第一线性系数，计算脊柱侧弯角度的双肩修正参数；其中，所述第一线性系数，表征双肩与脊柱的上半部分侧弯角度之间的线性关系；

根据所述盆骨倾斜角度与预设的第二线性系数，计算脊柱侧弯角度的盆骨修正参数；其中，所述第二线性系数，表征盆骨与脊柱的下半部分侧弯角度之间的线性关系；

根据所述双肩修正参数以及所述盆骨修正参数，对所述初始侧弯角度进行修正，确定所述动态侧弯角度。

3.如权利要求2所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，其特征在于，所述平衡评估数据，包括：由所述平衡训练设备上分布的若干足底压力传感器在所述脊柱侧弯患者静止状态下所测得的静态压力数据；

所述根据所述平衡评估数据，确定所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上静止时的静态压力中心以及静态身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力，包括：

根据所述静态压力数据以及各足底压力传感器的分布坐标，生成静态压力矩阵，并根据所述静态压力矩阵，计算静态压力中心；

根据所述静态压力中心以及所述静态压力矩阵，确定所述脊柱侧弯患者在所述平衡训练设备上的身体压力分布区域以及静态身体重心；

根据所述身体压力分布区域以及所述静态身体重心，确定所述静态平衡能力。

4.如权利要求3所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，其特征在于，所述根据所述身体压力分布区域以及所述静态身体重心，确定所述静态平衡能力，包括：

根据所述身体压力分布区域，计算人体的标准身体重心，并计算所述标准身体重心与所述静态身体重心之间的位移偏差；

在所述位移偏差小于预设的第一偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为高；

在所述位移偏差不小于所述第一偏差阈值，且小于预设的第二偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为中；

在所述位移偏差不小于所述第二偏差阈值时，确定所述静态平衡能力为低。

5.如权利要求4所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，其特征在于，所述平衡评估数据，还包括：由所述平衡训练设备上分布的若干足底压力传感器在所述脊柱侧弯患者动作状态下测得的动态压力数据；所述前庭评估数据，包括：头部运动数据以及眼部运动数据；

所述根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成所述脊柱侧弯患者在平衡训练设备上动作时的压力中心移动轨迹以及前庭眼反射系数，包括：

根据所述动态压力数据以及各足底压力传感器的分布坐标，生成不同时刻下的动态压力矩阵；

根据所述动态压力矩阵，计算每一时刻下的动态压力中心，并根据所述动态压力中心以及对应的时刻，生成压力中心移动轨迹；

计算所述头部运动数据与所述眼部运动数据的比值，作为所述前庭眼反射系数。

6.如权利要求5所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，其特征在于，所述根据所述动态压力矩阵，计算每一时刻下的动态压力中心，包括：

根据以下公式，计算每一时刻下的动态压力中心：

；

；

其中，为t时刻下的动态压力中心的中心横坐标，为t时刻下的动态压力中心的中心纵坐标，为第x行上第i个足底传感器在t时刻下的压力值，为第y列上第i个足底传感器在t时刻下的压力值，为t时刻对应的动态压力矩阵。

7.如权利要求6所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法，其特征在于，在所述确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力之后，还包括：

根据所述脊柱侧弯患者在当前训练时段下的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，从预设的康复训练方案数据集中检索，确定目标训练方案；所述目标训练方案，记载有所述姿态训练设备、所述平衡训练设备、以及所述前庭训练设备对应的目标训练模式以及目标训练强度；

根据所述目标训练方案设置所述姿态训练设备、所述平衡训练设备、以及所述前庭训练设备在下一阶段的设备训练参数。

8.一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估装置，其特征在于，包括：

评估数据获取模块，用于通过脊柱侧弯患者所使用的姿态训练设备、平衡训练设备、以及前庭训练设备，获取所述脊柱侧弯患者在每一预设的训练时段下的姿态评估数据、平衡评估数据、以及前庭评估数据；

侧弯角度评估模块，用于对所述姿态评估数据进行积分运算，计算所述脊柱侧弯患者的初始侧弯角度，并对所述初始侧弯角度进行修正，生成所述脊柱侧弯患者动作时的动态侧弯角度；

静态平衡评估模块，用于根据所述平衡评估数据，确定平衡训练设备的静态压力中心以及所述脊柱侧弯患者的实际身体重心，并根据所述静态压力中心以及所述静态身体重心，确定所述脊柱侧弯患者的静态平衡能力；

动态参数计算模块，用于根据所述平衡评估数据以及根据所述前庭评估数据，生成平衡训练设备的压力中心移动轨迹以及所述脊柱侧弯患者动作时的前庭眼反射系数；

动态平衡评估模块，用于根据所述压力中心移动轨迹以及所述前庭眼反射系数，确定所述脊柱侧弯患者的跌倒风险指数以及动态平衡能力；

训练结果生成模块，用于在接收到训练终止指令时，根据若干训练时段的动态侧弯角度、跌倒风险指数、静态平衡能力以及动态平衡能力，生成所述脊柱侧弯患者的康复训练报告。

9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的一种用于脊柱侧弯康复训练的训练评估方法。