本公開涉及康復訓練，尤其涉及一種基于電刺激的下肢康復訓練方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術：

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)等多種調控機制共同協(xié)調完成。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行下肢康復訓練。這里電刺激是一種應用低頻脈沖電流使人體產生即時效應，人為地使因神經(jīng)系統(tǒng)受損而癱瘓的肌肉產生收縮的方法。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相配對，即通過電刺激使肌肉收縮，并產生能夠發(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訓練方案普遍存在效果不佳的問題。

技術實現(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訓練方法、裝置、設備以及存儲介質。

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訓練方法，該方法包括：

3、獲取用戶選擇的康復訓練模式；

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

5、若用戶選擇的康復訓練模式為遠程訓練治療模式，則基于遠程訓練治療模式對應的電刺激參數(shù)，對用戶的下肢進行電刺激。

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

7、獲取用戶當前步態(tài)周期內的步態(tài)信號；

8、對步態(tài)信號進行濾波去噪，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)各段對應的信號特征，預測下一步態(tài)周期內的步態(tài)信號變化曲線，包括：

10、將各段對應的信號特征輸入預先訓練的步態(tài)信號變化曲線預測模型，由步態(tài)信號變化曲線預測模型對各段對應的信號特征進行處理，得到下一步態(tài)周期內的步態(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)信號變化曲線預測模型是通過以下步驟訓練得到的：

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

13、基于滑動窗口對步態(tài)信號變化曲線進行分段，提取各段對應的信號特征，將各段對應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簽，以此生成樣本；

14、采用包括各樣本的樣本集對rnn進行訓練，得到步態(tài)信號變化曲線預測模型。

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

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

17、若差異度大于或等于預設閾值，則確定差異度所在的預設數(shù)值區(qū)間；

18、根據(jù)預設數(shù)值區(qū)間對應的刺激參數(shù)，在此后的一個步態(tài)周期內對用戶的下肢進行電刺激。

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、膝關節(jié)活動度信號變化曲線、踝關節(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，遠程訓練治療模式為：

22、踝背屈訓練模式、踝跖屈訓練模式、伸膝訓練模式或屈膝訓練模式。

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訓練裝置，該裝置包括：

24、獲取模塊，用于獲取用戶選擇的康復訓練模式；

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

26、電刺激模塊，還用于若用戶選擇的康復訓練模式為遠程訓練治療模式，則基于遠程訓練治療模式對應的電刺激參數(shù)，對用戶的下肢進行電刺激。

27、第三方面，本公開的實施例提供了一種電子設備，該電子設備包括：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，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程訓練治療兩種模式，集日常運動輔助和康復治療訓練為一體，能夠有效提高下肢康復訓練效果，臨床應用價值較高。

30、應當理解，
技術實現(xiàn)要素：
部分中所描述的內容并非旨在限定本公開的實施例的關鍵或重要特征，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。

技術特征：

1.一種基于電刺激的下肢康復訓練方法，其特征在于，所述方法包括：

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

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各段對應的信號特征，預測下一步態(tài)周期內的步態(tài)信號變化曲線，包括：

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

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

6.根據(jù)權利要求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)權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述遠程訓練治療模式為：

8.一種基于電刺激的下肢康復訓練裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括：

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

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

技術研發(fā)人員：朱睿,賀足翔,呂浩陽,李蔚,楊軼婷,鄭良棟
受保護的技術使用者：同濟大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/6/20

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