发明内容
本发明的目的在于提供一种智能治疗系统,用于治疗与脑电波异常相关的症状,旨在解决传统的技术方案中存在的非药物治疗方法的智能化程度较低,治疗效果较差的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种智能治疗系统,用于治疗与脑电波异常相关的症状,所述智能治疗系统包括信号采集模块、处理模块、旋转磁场产生模块以及脉冲磁场生成模块;
所述信号采集模块用于采集目标对象的脑电信号;
所述处理模块用于基于所述脑电信号,针对所述目标对象所需治疗的病症,产生诱导波生成指令;
所述脉冲磁场生成模块用于接收所述诱导波生成指令,根据所述诱导波生成指令,生成对应的诱导电磁波,所述诱导电磁波用于诱导所述目标对象的脑电频率至预设频段;
所述旋转磁场产生模块用于产生旋转磁场;所述旋转磁场的磁力线切割所述目标对象的预设人体组织,以改善所述目标对象的血液循环和预设人体组织的功能;
其中,所述旋转磁场和所述诱导电磁波共同作用改善与脑电波异常相关的症状。
可选地,所述处理模块包括动态诱导单元,用于在产生诱导电磁波作用于所述目标对象后,每隔预设时间段,判断当前脑电信号的频率是否落入所述预设频段,如果所述当前脑电信号的频率没有落入所述预设频段,计算所述当前脑电信号的频率与当前诱导电磁波的频率间的差值,比较所述差值与预设阈值间的大小,当所述差值小于所述预设阈值时,向所述脉冲磁场生成模块发送频率调节指令,以使所述脉冲磁场生成模块根据所述频率调节指令,调低或调高诱导电磁波频率,生成下一频率的诱导电磁波作用于所述目标对象,直至所述当前脑电信号的频率落入所述预设频段。
可选地,所述处理模块还包括非动态诱导单元,用于根据预设频率以及预设频率变化规律,生成相应的诱导波生成指令,以将所述目标对象的脑电信号频率诱导至所述预设频段;所述预设频率包括一个目标频率或两个以上的目标频率。
可选地,所述旋转磁场生成模块包括驱动电机以及通过所述驱动电机驱动旋转的永磁铁;所述旋转磁场具体设置于所述目标对象的腰部侧面或腰部背面。
可选地,所述信号采集模块还包括用于采集参考信号的采集单元;
所述处理模块还包括判断单元,根据所述目标对象的病症需要,所述判断单元用于利用所述参考信号,结合所述脑电信号对所述目标对象的所处状态进行判断;
其中,所述参考信号包括眼电信号、心电信号、心率信号以及呼吸频率信号中的至少一种。
可选地,所述信号采集模块还包括信号放大单元、滤波单元以及模数转换单元中的至少一种。
可选地,所述处理模块还包括第一睡眠障碍治疗单元,用于在引导或判断所述目标对象进入睡眠状态后,将所述目标对象的脑电波与预设脑电波比较,当所述脑电波的深睡眠慢波不符合预设标准时,生成第一调节指令,将所述第一调节指令发送至所述脉冲磁场生成模块,以使所述脉冲磁场生成模块根据所述第一调节指令,生成调节电磁波,所述调节电磁波用于将所述脑电波的慢波比例调节至预设范围。
可选地,所述处理模块还包括第二睡眠障碍治疗单元,用于在引导或判断所述目标对象进入睡眠状态后,生成第二调节指令,将所述第二调节指令发送至脉冲磁场生成模块,以使所述脉冲磁场模块生成预设固定频率的电磁波,所述预设固定频率为有利于深睡眠的频率。
可选地,还包括数据存储模块、输入外设模块以及用于显示预设信息的显示模块中的至少一种;
所述数据存储模块、所述输入外设模块以及所述显示模块均与所述处理模块连接。
可选地,还包括与所述处理模块连接的通信模块,以及与所述通信模块连接、用于实现远程问诊的终端。
本发明实施例基于目标对象的脑电信号以及对应的症状,生成相应的诱导电磁波,通过诱导电磁波作用于目标对象,将目标对象的脑电信号频率诱导至预设频段,以有效调节目标对象的脑电波异常,智能化程度较高,且诱导电磁波和旋转磁场共同作用治疗,治疗效果更佳。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
请参见图1,为本发明实施例提供的智能治疗系统的一种结构示意框图,该系统用于治疗与脑电波异常相关的症状,包括信号采集模块11、处理模块12、旋转磁场产生模块13以及脉冲磁场生成模块14;
信号采集模块11用于采集目标对象的脑电信号;
处理模块12用于基于脑电信号,针对目标对象所需治疗的病症,产生诱导波生成指令;
脉冲磁场生成模块13用于接收诱导波生成指令,根据诱导波生成指令,生成对应的诱导电磁波,诱导电磁波用于诱导目标对象的脑电频率至预设频段;
旋转磁场产生模块14用于产生旋转磁场;旋转磁场的磁力线切割目标对象的预设人体组织,以改善目标对象的血液循环和预设人体组织的功能;
其中,旋转磁场和诱导电磁波共同作用改善与脑电波异常相关的症状。
需要说明,上述与脑电波异常相关的症状可以包括但不限于失眠、抑郁以及健忘等。上述目标对象指的是需要治疗的对象,其可以是患者,也可以是非患者,且该目标对象可以只有一种与脑电波异常相关的症状,也可以有两种以上的相关症状。例如,某患者可以同时有失眠和抑郁两种症状。
上述信号采集模块可以包括但不限于脑电极贴片,将这些脑电极贴片贴至目标对象的脑部的一定位置,以采集所需的脑电信号。
上述处理模块用于基于脑电信号,针对目标对象所需治疗的病症,产生诱导波生成指令。具体地,目标对象可能有失眠、抑郁以及健忘的一种或多种,处理模块针对不同的病症,有不同的治疗程序。在确定目标对象需要治疗的病症后,则会调用相应的治疗程序,进行后续过程,生成相应的诱导波生成指令。
例如,针对失眠病症,调用失眠治疗程序,采集脑电信号,提取脑电信号的频率和波幅等特征信息,根据这些特征信息,判断目标对象所处的睡眠状态,以确定所需生成的诱导波频率,通过不断调低诱导波的频率,以将目标对象的脑电频率诱导至一个较低的目标频率,配合旋转磁场共同作用。
又例如,针对抑郁病症,调用抑郁病症治疗程序,输入治疗参数,系统根据治疗参数生成相应频率的诱导电磁波。
上述处理模块可以包括一个计算节点,也可以包括多个计算节点,即为一个包括多节点的集群。该处理模块可以对所采集的脑电信号进行分析,提取出脑电信号的频率和波幅等特征信息,根据这些特征信息,产生相应的诱导波生成指令。该诱导波指令包括所需生成的电磁波的频率信息,其可以具体表现为电压信号,也可以具体表现为电流信号,亦或者是其它形式的信号。也就是说,处理模块可以给脉冲磁场生成模块一个电压信号或者电流信号,以使得脉冲磁场生成模块产生相应频率和相应强度的诱导电磁波。
所生成的诱导电磁波作用于目标对象,诱导该目标对象的脑电频率向该诱导电磁波的频率改变,直至该目标对象的脑电频率处于预设频段。而所生成的诱导电磁波的强度即波幅可以根据目标对象的当前脑电波波幅大小进行相应改变。也就是说,不同的人、不同的时间段,电磁波的强度可能会有相应的不同。
上述预设频段指的是预先设定的目标频率范围,即,当目标对象的脑电频率处于该预设频段时,可以表征目标对象与脑电波异常相关的症状的调节效果或治疗效果已达到单次或单阶段的调节效果或治疗效果。对于某些症状来说,可能需要分阶段调节,例如,失眠症状调节时,包括清醒到入睡和浅睡眠到深睡眠两个阶段;对于某些症状来说,单次治疗的效果可以马上体现出来,例如,失眠症状;而对于某些症状来说,需要长期多次治疗,效果才能体现出来,例如,抑郁症状。
需要说明,上述预设人体组织可以具体包括但不限于人体内脏,该人体内脏可以具体包括但不限于肾、肝、脾、肠以及胃。通过旋转磁场和诱导电磁波的共同作用,以达到改善抑郁、失眠、健忘等与脑电波异常相关的症状的短期效果和长期效果,实现标本兼治。
在一些实施例中,上述旋转磁场生成模块可以包括但不限于驱动电机以及通过驱动电机驱动旋转的永磁铁,其中,永磁铁的数量可以是一个或多个;优选地,旋转磁场可以具体设置于目标对象的腰部侧面或腰部背面,使得旋转磁场更好地作用于人体内脏,治疗效果更佳,同时,也使得旋转磁场生成模块的安装更加便捷。
当然,旋转磁场还可以具体设置于任意部位,也可设置于目标对象的其它部位,例如,设置于目标对象的肚子处,但是,其便捷性较差。
具体应用中,脉冲磁场生成模块可以包括但不限于脉冲磁场发生器以及脉冲电源,该脉冲磁场发生器可以设置于目标对象的后脑、头部两侧以及前额的一处或多处,当然,该脉冲磁场发生器的设置位置也可以根据实际需要进行设定,在此不作限定。
上文所称的诱导指的是通过施加外加电磁波引导目标脑电波趋于同步的过程,即,利用一定频率的外加电磁波,引导目标脑电波的频率向该外加电磁波的频率改变。也可以说,利用外加电磁波诱导目标电磁波,可以使得目标脑电波最终的频率与外加电磁波频率接近于同步。
可以理解,脑电波的波形很不规则,无法做到完全的同步,只需脑电波与外加诱导波的频率接近于同步即可。
上述诱导过程中,可以是只外加一个固定频率的诱导波,可以是外加两个以上固定频率的诱导波,也可以是动态诱导。
在一些实施例中,上述处理模块可以包括动态诱导单元,用于在产生诱导电磁波作用于目标对象后,每隔预设时间段,判断当前脑电信号的频率是否落入预设频段,如果当前脑电信号的频率没有落入预设频段,计算当前脑电信号的频率与当前诱导电磁波的频率间的差值,比较差值与预设阈值间的大小,当差值小于预设阈值时,调低或调高诱导电磁波频率,产生用于生成下一频率的诱导波的诱导波生成指令,以使脉冲磁场生成模块生成下一频率的诱导电磁波作用于目标对象,直至当前脑电信号的频率落入预设频段。
具体应用中,在产生一个诱导电磁波作用于目标对象后,信号采集模块可以每隔预设时间段A,例如,每隔一分钟,则采集一次脑电信号,将所采集的脑电信号发送至处理模块。处理模块判断当前时间段B的脑电信号频率是否落入预设频段内,如果落入预设频段,则结束本阶段诱导过程,反之,则计算脑电信号与当前诱导电磁波的频率差值;其中,A>B,例如,A=60秒,B=2秒。上述的时间段A和B的大小可以根据实际需要进行设定。
比较频率差值与预设阈值的大小,当频率差值大于预设阈值时,则继续用当前频率的诱导电磁波继续诱导,等待下一次采集的脑电信号;当频率差值小于等于预设阈值时,则表明目标对象的脑电波频率已经接近外加诱导电磁波的频率了,此时,可以调整外加电磁波的频率,生成新的诱导电磁波,继续诱导目标对象的脑电波。直至目标对象的脑电频率达到预设频段。
需要说明,上述预设阈值可以根据实际需要进行人为设定。根据相关症状,调低或调高诱导电磁波的频率。例如,对失眠症状,在目标对象处于清醒期的诱导过程中,不断地调低诱导电磁波的频率,以引导患者的脑电波频率降低,进入睡眠状态。
动态诱导过程中,所产生的诱导电磁波的频率是渐次变化的,频率变换可以是按照一定规律变化的,也可以是随机变化的。
例如,预设频段为3Hz到4Hz,预设阈值为0.5Hz,当前时间段所采集的当前脑电平均频率为10Hz,则生成8Hz的诱导电磁波;一分钟后,所采集的当前脑电平均频率为8.4Hz,频率差值为0.4Hz,小于预设阈值,则生成5Hz的诱导电磁波;一分钟后,所采集的当前脑电平均频率为5.1Hz,频率差值为0.1Hz,小于预设阈值,则生成3Hz的诱导电磁波;一分钟后,所采集的当前脑电平均频率为4.7Hz,频率差值为1.7Hz,此时,脑电频率还没有到达预设频段,系统则一直维持3Hz的诱导电磁波,持续作用于目标对象,直到目标对象的脑电频率达到预设频段,则结束诱导。
通过随时调整外加诱导电磁波的频率,动态诱导脑电频率,进一步提高了系统的智能化。
当然,诱导过程也可以是非动态的,非动态诱导过程中,产生一个频率或两个以上频率的诱导波,用于诱导目标对象的脑电频率。
在一些实施例中,上述处理模块还可以包括非动态诱导单元,用于根据预设频率,生成相应的诱导波生成指令,以将目标对象的脑电信号频率诱导至预设频段;预设频率包括一个目标频率或两个以上的目标频率。
可以理解,当预设频率为一个目标频率时,上述预设频率变化规律指的是一直不变;当预设频率包括两个以上的目标频率时,上述预设频率变化规律指的是每隔预设时间,则生成下一频率的诱导电磁波。
也就是说,可以一次直接产生一个固定目标频率的诱导电磁波,例如,预设频段为3Hz到4Hz,目标对象的脑电频率为10Hz,产生一个频率为3Hz的诱导电磁波,不断作用于目标对象,以将目标对象的脑电频率诱导至预设频段。
也可以是两个以上目标频率的诱导电磁波,例如,预设频段为3Hz到4Hz,诱导电磁波的目标频率包括3Hz、5Hz和8Hz,变化规律为每10分钟变化一次,目标对象的脑电频率为10Hz,产生8Hz的诱导波作用于目标对象,10分钟后,无论目标对象的脑电频率是多少,产生5Hz的诱导电磁波,再10分钟后,无论目标对象的脑电频率是多少,产生3Hz的诱导电磁波。
可以看出,动态诱导过程的智能化程度较高,且诱导效果和效率较好。非动态诱导过程的智能化程度相较于动态诱导过程,其智能化程度较低,但是也能实现本发明实施例的目的。
需要说明,上述处理模块可以具备动态诱导功能或非动态诱导功能中的一种,也可以同时具备动态诱导功能和非动态诱导功能。
本实施例中,基于目标对象的脑电信号以及对应的症状,生成相应的诱导电磁波,通过诱导电磁波作用于目标对象,将目标对象的脑电信号频率诱导至预设频段,以有效调节目标对象的脑电波异常,智能化程度较高,且诱导电磁波和旋转磁场共同作用治疗,治疗效果更佳。
基于上述实施例,上述处理模块还可以包括第一睡眠障碍治疗单元,用于在引导或判断目标对象进入睡眠状态后,将目标对象的脑电波与预设脑电波比较,当脑电波的深睡眠慢波不符合预设标准时,生成第一调节指令,将第一调节指令发送至脉冲磁场生成模块,以使脉冲磁场生成模块根据第一调节指令,生成调节电磁波,调节电磁波用于将脑电波的深睡眠慢波比例调节至预设范围。
可以理解,系统在引导或者判断目标对象进入睡眠状态后,系统也会持续采集和监测目标对象的脑电波和参考信号。对于有些睡眠障碍患者来说,一般不能进入深睡眠,或者是深睡眠时间不足,通过睡眠状态下脑电波的频率,可以确定出目标对象的睡眠状态。此处的调节过程与上述实施例的动态诱导过程类似,具体可以参见上文相应内容。
其中,系统根据睡眠状态下的脑电波频率可以确定出目标对象所处的睡眠状态,但是,单独基于脑电频率可能会存在误差或误判,为了进一步提高睡眠状态的确定,可以基于脑电频率,结合所采集的参考信号,例如,心电、眼电或者呼吸频率等,综合判断目标对象所处的睡眠状态。
需要说明,上述预设标准可以有多个标准,该多个标准可以是针对目标对象的不同而设定的,例如,针对青年人和老年人两个人群,分别设定不同的预设标准。当然,该预设标准也可以只有一个。该预设标准可以根据实际需要,以及所作用的目标对象人群进行设定。
上述深睡眠慢波不符合预设标准可以具体指的是,但不限于慢波的持续时间不符合预设标准,例如,慢波持续时间较短。
在一些实施例中,处理模块还可以包括第二睡眠障碍治疗单元,用于在引导或判断目标对象进入睡眠状态后,生成第二调节指令,将第二调节指令发送至脉冲磁场生成模块,以使脉冲磁场模块生成预设固定频率的电磁波,预设固定频率为有利于深睡眠的频率。
也就是说,在目标对象进入睡眠状态后,系统可以产生一个固定频率的调节电磁波,该固定频率的调节电磁波有利于目标对象进入深睡眠状态。
可以看出,本实施例提供的智能治疗系统,在目标对象进入睡眠状态后,仍持续监测目标对象的脑电波,通过调节电磁波,诱导目标对象进入深睡眠。
在一些实施例中,处理模块可以根据目标对象的脑电信号,对目标对象的病症状态进行判断,例如,可以根据脑电信号判断睡眠状态。但是,单独利用脑电信号进行状态判断,可能会存在误差。为了提高状态判断准确性,可以结合其它参考信号进行判断。因此,上述信号采集模块还可以包括用于采集参考信号的采集单元;上述处理模块还可以包括判断单元,根据目标对象的病症需要,判断单元用于利用参考信号,结合脑电信号对目标对象的所处状态进行判断;其中,参考信号包括眼电信号、心电信号、心率信号以及呼吸频率信号中的至少一种。
需要说明,针对一些病症的状态,处理模块不能根据所采集的信号,判断出所处状态,例如,抑郁症状,这些病症状态需要通过医生才能判断出相应的状态。但是针对另一些病症,处理模块可以根据所采集的信号,判断出相应状态,不需要通过医生,例如,失眠症状,这些症状可以结合脑电信号和参考信号进行综合判断,以进一步提高处理模块的判断准确率。例如,采集脑电信号和呼吸频率信号综合判断目标对象所处的睡眠状态。
在一些实施例中,为了提高所采集信号的强度和精度,以便于后续处理模块的数据处理,上述信号采集模块还可以包括信号放大单元、滤波单元以及模数转换单元中的至少一种。即,可以对所采集的脑电信号以及参考信号等进行信号预处理操作,进行信号放大、滤波及模数转换等处理操作,以提高后续处理模块的处理效率。
在一些实施例中,参见图2示出的智能治疗系统的另一种结构示意框图,上述智能治疗系统还可以包括数据存储模块15、输入外设模块16以及用于显示预设信息的显示模块17中的至少一种;其中,数据存储模块、输入外设模块以及显示模块均与处理模块连接;以及与处理模块连接的通信模块18,以及与通信模块连接、用于实现远程问诊的终端19。
需要说明,上述数据存储模块可以用于存储所采集的脑电信号、参考信号、分析数据以及患者治疗过程中的相关数据。上述输入外设模块可以包括但不限于键盘和鼠标。上述显示模块可以具体表现为显示屏,所显示的预设信息可以包括但不限于所采集的脑电波、参考信号的波形图以及外加诱导波的波形图,这样,可以直观地看出外加诱导波和目标对象的脑电波间的趋合情况。
上述终端可以为固定终端,也可以移动终端,通过该终端,可以远程对目标对象的症状进行诊断和治疗。
可以看出,通过参考信号和脑电信号综合判断,进一步提高系统精度,且增加显示模块、存储模块及远程终端等,进一步提高系统的便捷性和智能化程度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。