基于人工智能和互联网技术的智能脑卒中语言康复机器人系统

文档序号:1688247 发布日期:2020-01-03 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 基于人工智能和互联网技术的智能脑卒中语言康复机器人系统 (Intelligent stroke language rehabilitation robot system based on artificial intelligence and internet technology ) 是由 冀瑞俊 王拥军 赵性泉 冀光荣 冀瑞烨 于 2018-06-26 设计创作,主要内容包括:该发明将人工智能技术和互联网技术与脑卒中语言康复有机的融合起来,提供一套基于人工智能和互联网技术的脑卒中语言康复机器人系统,以大幅度提高临床脑卒中语言康复的效果和效率,并为解决我国脑卒中语言康复相关医疗资源供给和需求不平衡的矛盾提供新思路、新方法和新模式。(The invention organically integrates the artificial intelligence technology, the internet technology and the stroke language rehabilitation, provides a stroke language rehabilitation robot system based on the artificial intelligence and the internet technology, greatly improves the effect and efficiency of clinical stroke language rehabilitation, and provides a new thought, a new method and a new mode for solving the contradiction of unbalanced supply and demand of medical resources related to stroke language rehabilitation in China.)

基于人工智能和互联网技术的智能脑卒中语言康复机器人 系统

一、技术领域

本发明涉及医疗行业,为人工智能、互联网与疾病诊疗的有机融合,具体涉及一种可用于脑卒中语言康复的智能机器人设备和服务体系。

二、背景技术

1.脑卒中(Stroke)是世界范围内致残率、致死率最高的疾病之一。最新统计数据显示,我国每年卒中的发病率、患病率和死亡率分别246.8/100,000、1114.8/100,000和114.8/100,000。脑卒中后约四分之三的患者遗留不同程度的残疾而生活不能自理。随着我国人口老龄化趋势的加重,脑卒中的发病率、患病率、死亡率、复发率将呈现不断攀升的态势。脑卒中的发生给患者、家庭、社会带来巨大的躯体、精神和经济负担。

2.脑卒中可以引起多种脑功能障碍,其中失语(Aphasia)和构音障碍(Dysarthria)是最为常见的脑卒中后语言障碍。据不完全数据统计,左侧大脑半球脑卒中患者中约2/3的患者出现失语;脑干和双侧大脑半球病变常常出现构音障碍。脑卒中后失语和构音障碍可能伴随患者的一生,将导致功能***流永久性受损,严重影响患者的生活质量。

3.循证医学证据显示,卒中康复(Stroke rehabilitation)是卒中后语言障碍的最佳干预手段。然而目前,我国卒中康复医疗资源供给与需求之间呈现不平衡的矛盾现象。我国幅员辽阔、人口众多、地区发展不平衡。目前,我国脑卒中的整体优质康复医疗资源相对匮乏,远不能满足广大脑卒中患者的实际需求。因此,就形成脑卒中康复医疗资源供给和需求之间的“绝对不平衡”。另外,这些有限的优质卒中康复医疗资源又更多的集中在发达地区、发达城市和大型医院,而占人口比例更大的欠发达地区、欠发达城市、中小型医院对脑卒中康复医疗服务的需求则更为迫切,这样就造成脑卒中医疗资源供给和需求之间的“相对不平衡”。因此,脑卒中康复医疗资源供给和需求之间的绝对和相对不平衡是我国现行脑卒中康复领域中的主要矛盾,已成为制约我国有效降低卒中相关致残率的关键瓶颈问题。

4.人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学的一个分支学科,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。利用人工智能的技术,建立疾病辅助诊疗智能机器人系统,不仅可以把临床医生从大量、繁重、重复的临床活动中解放出来,更可以让智能机器人系统的学习大量的相关医学指南和专家共识,从而辅助临床医生在最短的时间内制定出最佳的医疗方案,最终大幅度提高疾病临床诊疗的效果和效率。因此,建立基于人工智能的脑卒中辅助诊疗机器人系统是弥合循证医学指南推荐和临床医疗实践之间鸿沟,大幅度提高临床疾病诊疗效果和效率的一个有效途径。

5.互联网医疗是互联网技术与传统医疗行业有机结合的新兴产物。与传统医疗模式相比,互联网医疗模式的优势在于利用移动互联网技术,跨地域、跨时间、跨机构的充分利用现有有限的医疗资源。因此,将移动互联网技术与我国脑卒中医疗服务有机结合可以为解决传统医疗模式中卒中医疗资源供给和需求之间矛盾的提供一个有益的补充。

6.针对上述我国传统脑卒中语言康复领域中的瓶颈问题和主要矛盾,该发明将人工智能技术和互联网技术与脑卒中语言康复有机的融合起来,提供一套基于人工智能和互联网技术的智能脑卒中语言康复机器人系统,以大幅度提高临床脑卒中语言康复的效果和效率,并为解决我国脑卒中语言康复相关医疗资源供给和需求矛盾提供新思路、新方法和新模式。

三、

发明内容

1.针对上述我国传统脑卒中语言康复领域中的瓶颈问题和主要矛盾,该发明将人工智能技术和互联网技术与脑卒中语言康复有机的融合起来,提供一套基于人工智能和互联网技术的脑卒中智能语言康复机器人系统,以大幅度提高临床脑卒中语言康复的效果和效率,并为解决我国脑卒中语言康复相关医疗资源供给和需求矛盾提供新思路、新方法和新模式。

2.本发明解决其技术问题所采取的技术方案

基于人工智能和互联网技术的智能脑卒中语言康复机器人系统配备人工智能模块、智能信息采集模块、智能语言评价模块、智能指南检索模块、智能语言康复模块、远程医疗模块、云平台信息管理系统模块和电源系统模块。所述人工智能模块、智能信息采集模块、智能语言评价模块、智能指南检索模块、智能语言康复模块、远程医疗模块、云平台信息管理系统模块与电源系统连接。所述人工智能模块、智能信息采集模块、智能语言评价模块、智能指南检索模块、智能语言康复模块、远程医疗模块与云平台信息管理系统模块连接。所述智能信息采集模块、智能语言评价模块、智能指南检索模块、智能语言康复模块、远程医疗模块与人工智能模块连接。所述人工智能模块进一步包括语音信息识别模块、文本信息识别模块、图像信息识别模块、运动信息识别模块、综合数据库模块。所述智能信息采集模块进一步包括病史采集模块、体格检查模块和辅助检查模块。所述语言评价模块进一步包括西方失语评价量表模块和汉语失语评价量表模块。所述智能指南检索模块进一步包括临床指南检索模块和专家共识检索模块。所述智能语言康复模块进一步包括一阶段语言康复模块(侧重音节康复训练),二阶段语言康复模块(侧重单词康复训练)、三阶段语言康复模块(侧重短句康复训练)、四阶段语言康复模块(侧重长句康复训练)和五阶段语言康复模块(侧重段落康复训练)。所述远程医疗系统进一步包括计算机、变焦摄像头、麦克风、音箱、无线网卡。

3.本发明解决其技术问题所采取的工作模式

基于人工智能和互联网的智能脑卒中语言康复机器人系统的工作模式如下:该系统所述人工智能模块和病史采集模块支持智能机器人系统与患者之间进行多维度信息交互,通过患者自述和关键问题提问等形式,采集患者病史中主要关键信息。该系统所述人工智能模块和体格检查模块支持智能机器人系统对患者进行体格检查和神经功能障碍评价,包括完成国际公认临床量表评价(如NIHSS量表等)。因此,该智能机器人系统可以把临床医生从大量、繁重、重复的医疗活动中解放出来,将有限的精力更多的投入到解决影响疾病转归的关键诊疗问题。该系统所述人工智能模块和辅助检查模块支持智能机器人通过无线网络、蓝牙等途径,与医院HIS系统、PACS系统连接,自动获取患者相关影像和辅助检查信息(如脑组织影像、脑血管影像、心脏评价信息、生化和凝血检查等)。该系统人工智能模块和智能语言评价模块支持智能机器人根据语言评价量表(如西方失语症评价量表、汉语失语症评价量表等)内容对患者语言功能进行评价,并以可视化形式呈现给临床医生。该系统所述人工智能模块和智能指南检索模块支持智能机器人根据患者病史、体格检查、辅助检查等信息,提供结构化数据或神经影像两种检索模式,对卒中语言康复相关指南推荐或专家共识进行检索,并按照关联强弱等级呈现给临床医生。因此,该智能机器人系统可以辅助临床医生快速搜索循证医学指南,精准锁定疾病相关指南推荐,有效弥合循证指南和临床实践之间的鸿沟,大幅提高临床疾病诊治的效果和效率提供信息支撑。该系统所述人工智能模块和智能语言康复模块支持智能机器人系统从音节、单词、短句、长句、段落等层面循序渐进的对患者进行听、说、读、写、复述等语言康复训练。通过该系统所述人工智能模块和远程医疗模块,初级中心的卒中医生可以将卒中患者的相关评价信息传输给高级中心的卒中专业医生。高级中心卒中专业医生通过评价患者的相关信息,制定个体化治疗方案,并反馈给初级中心康复人员,并由初级中心临床医生实施治疗。因此,该智能机器人系统为缓解我国脑卒中医疗资源供需矛盾提供新思路、新方法和新模式。

4.本发明有益的效果在于针对上述我国传统脑卒中语言康复领域中的瓶颈问题和主要矛盾,将人工智能技术和互联网技术与脑卒中语言康复有机的融合起来,提供一套基于人工智能和互联网技术的智能脑卒中语言康复机器人系统,以大幅度提高临床脑卒中语言康复的效果和效率,并为解决我国脑卒中语言康复相关医疗资源供给和需求矛盾提供新思路、新方法和新模式。

四、附图说明

为更清楚的说明本申请文件实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见,下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的情况下,还可以根据这些附图得到其它附图。

图1示出了本发明实施例提供的基于人工智能和互联网智能脑卒中语言康复机器人系统的主要结构。

图2示出了本发明实施例提供的智能脑卒中语言康复机器人系统的远程医疗模式。

五、

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

基于人工智能和互联网技术的智能脑卒中语言康复机器人系统配备人工智能模块1、智能信息采集模块2、智能语言评价模块3、智能指南检索模块4、智能语言康复模块5、远程医疗模块6、云平台信息管理系统模块7和电源系统模块8。所述人工智能模块1、智能信息采集模块2、智能语言评价模块3、智能指南检索模块4、智能语言康复模块5、远程医疗模块6、云平台信息管理系统模块7与电源系统模块8连接。所述人工智能模块1、智能信息采集模块2、智能语言评价模块3、智能指南检索模块4、智能语言康复模块5、远程医疗模块6与云平台信息管理系统模块7连接。所述智能信息采集模块2、智能语言评价模块3、智能指南检索模块4、智能语言康复模块5、远程医疗模块6与人工智能模块1连接。所述人工智能模块1进一步包括语音信息识别模块1.1、文本信息识别模块1.2、图像信息识别模块1.3、运动信息识别模块1.4、综合数据库模块1.5。所述智能信息采集模块2进一步包括病史采集模块2.1、体格检查模块2.2和辅助检查模块2.3。通过该系统所述人工智能模块1和病史采集模块2.1,智能机器人系统可以与患者进行多维度信息交互,通过患者自述和关键问题提问等形式,采集患者病史中主要关键信息。通过该系统所述人工智能模块1和辅助检查模块2.3,智能机器人通过无线网络、蓝牙等途径,与医院HIS系统、PACS系统连接,自动获取患者相关影像和辅助检查信息(如脑组织影像、脑血管影像、心脏评价信息、生化和凝血检查等)。所述智能语言评价模块进一步包括西方失语评价量表模块3.1和汉语失语评价量表模块3.2。通过该系统所述人工智能模块1和智能语言评价模块3,智能机器人根据语言评价量表(如西方失语症评价量表、汉语失语症评价量表等)内容对患者语言功能进行评价,并以可视化形式呈现给临床医生。所述智能指南检索模块4进一步包括临床指南检索模块4.1和专家共识检索模块4.2。通过该系统所述人工智能模块1和智能指南检索模块4,智能机器人可以提供结构化数据或神经影像两种检索模式,对卒中语言康复相关指南推荐或专家共识进行检索,并按照关联强弱等级呈现给临床医生(图1)。所述智能语言康复模块5进一步包括一阶段语言康复模块5.1(侧重音节康复训练),二阶段语言康复模块5.2(侧重单词康复训练)、三阶段语言康复模块5.3(侧重短句康复训练)、四阶段语言康复模块5.4(侧重长句康复训练)和五阶段语言康复模块5.5(侧重段落康复训练)。通过该系统所述人工智能模块1和智能语言康复模块5,智能机器人系统可以从音节、单词、短句、长句、段落等层面循序渐进的对患者进行听、说、读、写、复述等语言康复训练。所述远程医疗模块6进一步包括计算机6.1、变焦摄像头6.2、麦克风6.3、音箱6.4、无线网卡6.5。通过所述远程医疗模块6,初级中心的卒中临床医生可以将卒中患者的相关评价信息传输给高级中心的卒中专业医生。高级中心卒中康复专业医生通过评价患者的相关信息,制定个体化治疗方案,并反馈给初级中心临床医生,并由初级中心康复人员实施治疗干预(图2)。

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