CN104174117A - 一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置和方法，包括呼吸波的实时检测模块、呼吸波的调制模块、无线发射模块、多光谱理疗仪、系统控制模块、电路保护模块，通过呼吸波的实时检测模块采集人体的呼吸波信号，将该信息通过无线技术传输至多光谱理疗仪，多光谱理疗仪将信息与光谱强度相匹配，发出合适的光，对人体的病患部位进行理疗。本发明可以自主检查病人呼吸状态，根据呼吸状态调制多光谱理疗仪器的发射功率，实现反馈控制式理疗，其优点是与呼吸过程形成共振，在共振点加大辐射强度，呼气点减少强度，更利于理疗效果的展现。

Description

一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置和方法

技术领域

本发明涉及光谱理疗领域，特别涉及一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗的装置和方法。

背景技术

呼吸是人体重要的生理过程，对人体呼吸的监护检测也是现代医学监护技术的一个重要组成部分。患者不论是呼吸系统本身的病变，或是其他重要脏器的病变，发展到一定程度都会影响呼吸中枢。多脏器系统功能衰竭，往往累及呼吸功能的衰竭，呼吸功能的衰竭又导致其他脏器功能的衰竭，互为因果。

在生命必需的元素中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99％以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01％的元素，称为常量元素，低于此值的元素，称为微量元素。人体若缺乏某种主要元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少发生，一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可低估。没有这些必需的微量元素，酶的活性就会降低或完全丧失，激素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍，人类生命过程就难以继续进行。

TDP是汉语拼音“Teding Diancibo pu”的首字母缩写。TDP是1982年由我国高级工程师苟文彬先生研制成功。最开始是用于兽医临床的，但后来人们慢慢的发现其对人一样有效，消肿，止痛，皮肤瘙痒缓解，蚂蚁腹泻，平静，减少渗出，活血和扩散extravagated的血液，提高新陈代谢，促进伤口愈合，上皮生长，调节生理功能，和激活人体内的酶。当局的测试，如国家计量研究所显示，TDP治疗对人类没有任何副作用。其中治疗板是TDP设备的重要组成部分，它有30余种所选元素的混合的机器。可以加热到200℃-400℃，TDP治疗仪是一个可以产生携带上的基本信息和能源频谱的电磁波的机器。

TDP促进了人类的酶的活性，增加身体各器官的协调和免疫力，加快了死人体细胞的和病理生物聚合物的解体和迅速收回疾病。对人们日常生活影响最小的情况下提供健康诊断或治疗服务，特别是无创、简易、舒适地获取人体生命体征信号的方法，越来越受到科研人员的关注。将TDP应用于人类健康事业的发展将是一个非常好的创举。本发明实现了一种通过实时采集人体的呼吸波信号来反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置和方法，该装置通过对呼吸道呼吸波的检测，根据呼吸波来反馈控制TDP治疗仪的光谱强度，控制TDP治疗仪的照射状态，从而达到针对不同类型的病患类型都达到较好的治疗效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗的装置和方法，由呼吸波调制多光谱理疗仪器的发射功率，实现反馈控制式理疗。

本发明的目的之一是提出一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置；本发明的目的之二是提出一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗方法。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗的装置；包括呼吸波的实时检测模块、呼吸波的调制模块、无线发射模块、多光谱理疗仪、系统控制模块、电路保护模块；所述呼吸波的实时检测模块，用于实时采集人体的呼吸波信号，所述呼吸波的调制模块，用于处理采集到的呼吸信号，所述无线发射模块，将调制模块处理好的呼吸波信号通过蓝牙无线技术发射出去，所述多光谱理疗仪，用于接收无线发射模块发来的信息，并将该信息与光谱强度相匹配，发出合适的光，对人体的病患部位进行理疗，所述电路保护模块，用于保护整个系统正常运行和患者安全，所述系统控制模块，用于控制和调节整个系统并存储实时信息。

进一步，所述的呼吸波实时检测模块采用的是硅压阻式传感器，通过检测呼入和呼出时所对应的压力来实时采集呼吸信号。

进一步，所述的呼吸波的调制模块包括了信号处理器、模数转换器和PC接口，所述的PC接口用于将数字信号转换为RS-232电平。

进一步，所述的呼吸波的调制模块中的信号处理器对呼吸波信号进行分析处理，将处理后的信号进行模数转化和电平转换处理，经无线发射模块发送至多光谱理疗仪，同时能对传感器进行补偿，对硅压阻式传感器的输出进行电压激励和误差校正。

进一步，所述无线发射模块采用的是蓝牙无线技术，将调制模块处理好的信号发送至多光谱理疗仪。

进一步，所述的多光谱理疗仪包括无线接收模块，接收无线发射模块发来的信息，并与相应的光谱强度相匹配，从而发射合适的电磁波照射人体的病患部位。

进一步，所述保护电路模块包括光谱强度监控电路和报警电路，当光谱强度超过安全值时，整个电路将停止运行，并发出报警声。

进一步，所述系统控制模块包括单片机和显示器，单片机控制电路的安全，显示器同步显示实时监控的信息。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗方法，包括以下几个步骤：

S1：呼吸波的实时检测模块实时采集人体的呼吸波信号，并将采集的信号发送给呼吸波的调制模块；

S2：呼吸波的调制模块对采集的呼吸波信号进行分析处理同时对传感器进行补偿，将调制好的信号通过蓝牙无线技术发送至多光谱治疗仪；

S3：多光谱理疗仪根据调制好的呼吸信号进行光谱强度匹配，发射合适的电磁波，亦即与呼吸过程形成共振，在共振点加大辐射强度，呼气点减少强度。

进一步，所述呼吸波实时检测模块采用的硅压阻式传感器为一个结构紧凑的全桥惠司登电桥，当有压力施加到传感器的敏感电桥的桥臂时，对角桥臂的电阻值R将发生相同方向，相同大小的改变，当一个对角的桥臂上的两个电阻值在压力的作用下增加时，另外一个对角桥臂的电阻值下降，反之亦然。

本发明的优点在于：通过实时采集人体的呼吸波信号来控制多光谱理疗仪器的发射功率，实现反馈控制式理疗，呼吸过程形成共振，在共振点加大辐射强度，呼气点减少强度，更利于理疗效果的展现。

本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明所述装置的系统结构示意图；

图2为本发明所述呼吸波实时检测电路图；

图3为本发明所述呼吸波的调制电路图；

图4为本发明所述的系统流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

图1为所述装置的系统结构示意图，一种呼吸信号反馈控制智能多光谱理疗装置包括吸波的实时检测模块、呼吸波的调制模块、无线发射模块、多光谱理疗仪、系统控制模块、电路保护模块。

其中呼吸波的实时检测模块，用于实时采集人体的呼吸波信号；呼吸波的调制模块，用于对采集到的呼吸信号进行一系列处理；无线发射模块，将调制模块处理好的呼吸波信号通过蓝牙无线发射出去；多光谱理疗仪，用于接收无线模块发来的信息，并将该信息与光谱强度相匹配，即与之发生共振，在共振点加大光谱强度，在呼气点减弱光谱强度，从而对人体的病患部位进行更好的理疗；电路保护模块，用于保护整个系统正常运行和患者安全；系统控制模块，用于控制和调节整个系统，存系统控制模块，用于控制和调节整个系统并存储实时信息，系统控制模块包括单片机和显示器，单片机控制电路的安全，显示器同步显示实时监控的信息。

图2为呼吸波实时检测电路图，本实施例中，呼吸波实时检测模块采用的是硅压阻式传感器，通过检测呼入和呼出时所对应的压力来实时采集呼吸信号。硅压阻式传感器为一个结构紧凑的全桥惠司登电桥，当有压力施加到传感器的敏感电桥的桥臂时，对角桥臂的电阻值R将发生相同方向，相同大小的改变，当一个对角的桥臂上的两个电阻值在压力的作用下增加时，另外一个对角桥臂的电阻值下降，反之亦然。该敏感电桥的传感器拥有高灵敏度(>10mv/v)、良好的线性、温度稳定性高，同时无信号滞回等一系列优点。

图3为呼吸波的调制电路图，呼吸波的调制模块包括了信号处理器、模数转换器和PC接口。信号处理器能对呼吸波信号进行处理，同时也能对硅压阻式传感器的输出进行电压激励和固有误差的校正。模数转换器将模拟信号转换为数字信号。PC接口用于将数字信号转换为RS-232电平。呼吸波实时检测模块将采集到的呼吸波传送至呼吸波的调制模块的信号处理器，信号处理器对呼吸波信号进行分析处理，同时能传感器进行补偿对硅压阻式传感器的输出进行电压激励和误差校正，补偿后的信号进入模数转换器进行模数转化，最后进行电平转换处理。

在本实施例中，呼吸信号反馈控制智能多光谱理疗装置的无线发射模块采用的是蓝牙无线技术，将调制模块处理好的信号通过蓝牙无线技术发送至多光谱理疗仪；多光谱理疗仪含有无线接收模块，接收蓝牙发送的信号，并与相应的光谱强度相匹配，从而发射合适的电磁波照射人体的病患部位。

保护电路模块包括光谱强度监控电路和报警电路，当光谱强度超过安全值时，整个电路将停止运行，并发出报警声。

图4为系统的流程图，系统运行开始后，先对系统进行初始化，初始化工作完成后，就进行对呼吸信号进行实时采集，将采集到的信号送入调制模块就行呼吸波的调制。调制的过程中需要经过信号的处理器，进行滤波放大。接着进行信号的模数转化，转换为所需的数字信号，在进行电平的转换。这些过程完成后，就进行蓝牙的无线发射。多光谱理疗仪此时进行数据的接收工作，多光谱理疗仪一边接收信号，一边将信号进行光谱强度匹配，亦即光谱强度与呼吸过程形成共振，在共振点加大辐射强度，呼气点减少强度。从而达到较好的理疗效果。

一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗方法，包括以下步骤：

S1：呼吸波的实时检测模块实时采集人体的呼吸波信号，并将采集的信号发送给呼吸波的调制模块；

S2：呼吸波的调制模块对采集的呼吸波信号进行分析处理，同时对传感器进行补偿，将调制好的信号无线发送至多光谱治疗仪；

S3：多光谱理疗仪根据调制好的呼吸信号进行光谱强度匹配，亦即与呼吸过程形成共振，在共振点加大辐射强度，呼气点减少强度。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置，其特征在于：包括呼吸波的实时检测模块、呼吸波的调制模块、无线发射模块、多光谱理疗仪、系统控制模块、电路保护模块；

所述呼吸波的实时检测模块，用于实时采集人体的呼吸波信号，所述呼吸波的调制模块，用于处理采集到的呼吸信号，所述无线发射模块，将调制模块处理好的呼吸波信号通过无线技术发射出去，所述多光谱理疗仪，用于接收无线发射模块发来的信息，并将该信息与光谱强度相匹配，发出合适的光，对人体的病患部位进行理疗，所述电路保护模块，用于保护整个系统正常运行和患者安全，所述系统控制模块，用于控制和调节整个系统并存储实时信息。

2.根据权利要求1所述的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置，其特征在于：所述的呼吸波实时检测模块采用的是硅压阻式传感器，通过检测呼入和呼出时所对应的压力来实时采集呼吸信号。

3.根据权利要求1所述的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置，其特征在于：所述的呼吸波的调制模块包括信号处理器、模数转换器和PC接口，所述PC接口用于将数字信号转换为RS-232电平。

4.根据权利要求1所述的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置，其特征在于：所述的呼吸波的调制模块中的信号处理器对呼吸波信号进行分析处理，将处理后的信号进行模数转化和电平转换处理，经无线发射模块发送至多光谱理疗仪，同时能对传感器进行补偿，对硅压阻式传感器的输出进行电压激励和误差校正。

5.根据权利要求1所述的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置，其特征在于：所述无线发射模块采用的是蓝牙无线技术，将调制模块处理好的信号发送至多光谱理疗仪。

6.根据权利要求1所述的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置，其特征在于：所述的多光谱理疗仪包括无线接收模块，接收无线发射模块发来的信息，并与相应的光谱强度相匹配，从而发射合适的电磁波照射人体的病患部位。

7.根据权利要求1所述的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置，其特征在于：所述保护电路模块包括光谱强度监控电路和报警电路，当光谱强度超过安全值时，整个电路将停止运行，并发出报警声。

8.根据权利要求1所述的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗装置，其特征在于：所述系统控制模块包括单片机和显示器，单片机控制电路的安全，显示器同步显示实时监控的信息。

9.一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：呼吸波的实时检测模块实时采集人体的呼吸波信号，并将采集的信号发送给呼吸波的调制模块；

S2：呼吸波的调制模块对采集的呼吸波信号进行分析处理，同时对传感器进行补偿，将调制好的信号通过蓝牙无线技术发送至多光谱治疗仪；

S3：多光谱理疗仪根据调制好的呼吸信号进行光谱强度匹配，发射合适的电磁波，亦即与呼吸过程形成共振，在共振点加大辐射强度，呼气点减少强度。

10.根据权利要求9所述的一种呼吸信号反馈控制光谱强度的智能多光谱理疗方法，其特征在于：所述呼吸波实时检测模块采用的硅压阻式传感器为一个结构紧凑的全桥惠司登电桥，当有压力施加到传感器的敏感电桥的桥臂时，对角桥臂的电阻值R将发生相同方向，相同大小的改变，当一个对角的桥臂上的两个电阻值在压力的作用下增加时，另外一个对角桥臂的电阻值下降，反之亦然。