CN109394173A - 一种智能治疗器的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能治疗器的控制方法,步骤S100获取待测用户的当前生理参数信息;步骤S200将获取的所述待测用户的当前生理参数信息与预设生理参数信息进行比对,将比对的结果进行分析处理;步骤S300根据所述步骤S200分析处理的结果,设置所述治疗器的牵引参考信息,并驱动控制所述治疗器的工作状态。本发明的目的是提供一种智能治疗器的控制方法及系统,通过获取待测用户的生理参数信息,并进行实时的处理,将处理后的结果直接反馈,能够大大提高治疗效果和患者使用感。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种智能治疗器的控制方法及系统。
背景技术
目前,随着科技的快速发展,与之诞生的相关终端设备也在快速的进行革新和诞生,同时针对不同的应用领域智能设备也相继诞生。特别是在医疗服务领域中,各种智能理疗设备越来越受到医生和患者的青睐。
例如,在治疗颈椎病的众多方法中,牵引疗法是保守治疗的颈椎病的优选疗法,多数情况下甚至是首选疗法。在实施颈椎牵引时必须要有专业的牵引仪器辅助。合适的把握牵引力度、时间、角度三大要素,对于有效地实施牵引疗法尤为重要。尽管随着医学理论的不断进步,如断续式的牵引疗法、角度变换的牵引疗法等先进的牵引方案的疗效在临床上得到证实,然而在实际操作过程多数牵引仪器在牵引的力度、时间上依然需要靠医生的经验和患者的感受把控,往往容易导致牵引力度不足治疗效果不好,或者牵引力度过大,对患者造成隐性伤害。角度要素控制上一般只能实现单一固定角度的牵引,难以有针对性地帮助患者颈椎恢复正常生理曲度,一定程度上降低了牵引疗法的实际的疗效。
临床上常用的牵引器主要分为固定式牵引器和便携式牵引器两类,但是目前两类牵引器依然很难实现较高程度地自动化、智能化,便携式牵引器更是基本未实现自动化,导致牵引疗法的疗效难以得到有效的发挥。固定式牵引器如卧式牵引床,坐式牵引机中的个别类型在颈椎牵引放马,一定程度上实现了基础的自动化功能,可以通过控制系统大致控制牵引的力度和时间,但是由于枕颌带式的牵引带本身有一定的柔性,对牵引力度的控制往往不是十分精准,更是难以有效控制牵引角度。
同时在治疗过程中两类牵引器只是单纯机械性的实现牵引疗法,输入控制系统的信号完全来自患者身体外部,不能考虑到患者自身身体情况不能针对不同患者病症情况对症治疗。
另外,在治疗过程需要一定的疗程和周期,在缺乏医生指导下患者往往难以直观地观察到治疗效果也根据康复情况适时修改治疗方案,这往往导致患者在牵引治疗过程中失去信心,使得治疗效果大打折扣。
在发明中,提供了解决以上技术问题的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能治疗器的控制方法及系统,通过获取待测用户的生理参数信息,并进行实时的处理,将处理后的结果直接反馈,能够大大提高治疗效果和患者使用感。
本发明提供的技术方案如下:
一种智能治疗器的控制方法,包括:步骤S100获取待测用户的当前生理参数信息;步骤S200将获取的所述待测用户的当前生理参数信息与预设生理参数信息进行比对,将比对的结果进行分析处理;步骤S300根据所述步骤S200分析处理的结果,设置所述治疗器的牵引参考信息,并驱动控制所述治疗器的工作状态。
在本发明中,通过获取待测用户的生理参数信息,并进行实时的处理,将处理后的结果直接反馈,进一步的控制颈椎治疗器的工作状态,及时的调整期工作参数,能够大大提高治疗效果和患者使用感。
进一步的,所述步骤S100包括:步骤S110从所述当前生理参数信息中提取第一参数信息;步骤S120将提取的所述第一参数信息进行去噪处理,并将处理后的所述第一参数信息设置为第二参数信息;步骤S130根据所述第二参数信息利用第一预设算法获取积分肌电值,以及利用第二预设算法获取第二参数信息的平均功率频率;步骤S140根据所述积分肌电值获取第一动态生理参数,根据所述第二参数信息的平均功率频率获取第二动态生理参数。
在本发明中,为智能治疗装置的肌电反馈单元提供了一种对肌电信号进行采集、处理和分析的生物参数反馈系统,利用傅里叶变换对采集的数据信息进行分析处理,获取的信息更加准确可靠;该肌电反馈单元能够植入或选定预定的治疗方案,起到监视患者的生理状态并及时调整执行操作的相关参数,同时测得的数据能够保存在存储器中,对结果进行比对分析,供医生诊断和后续的读取、诊断提供依据。
进一步的,所述步骤S200还包括:步骤S210分别将所述第一动态生理参数与所述预设生理参数信息中第一动态预设生理参数信息进行比对得到第一对比结果,和将所述第二动态生理参数与所述预设生理参数信息中第二动态预设生理参数信息进行比对得到第二对比结果;步骤S210根据所述第一对比结果和所述第二对比结果设置所述治疗器的牵引参考信息。
在本发明中,实时动态的获取待测用户当前的参数信息,与标准参数信息进行对比,给医护人员提供真实可靠的数据信息依据,更加精确的控制治疗器的工作状态,为待测用户提供准备的理疗参数,起到更加可靠的效果。
进一步的,所述还包括:步骤S400获取所述治疗器的工作状态参数信息;步骤S500将获取的待测用户的当前生理参数信息、处理后的所述待测用户的当前生理参数信息、设置后的所述治疗器牵引参考信息、和所述治疗器的工作状态信息发送至用户端,并进行显示;步骤S600根据所述步骤S500显示的信息,在预设的时间内获取用户的输入的控制指令,返回执行步骤S100。
在本发明中,通过人机互动的模式,一来可以讲待测用户的生理参数信息实时进行反馈,二来根据当前的生理参数信息及时准备的对理疗器进行参数调整,调整治疗方案;三来,“互联网+治疗器”是本作品在治疗模式上的创新。真正打破了家庭治疗和医院治疗的界限,节约了治疗颈椎病的时间成本,还可以让节省大量的治疗费用。最后,患者治疗过程中的肌电数据也为医生进一步优化和完善颈椎牵引方案提供了大数据支持。
进一步的,所述步骤S130第一预设算法的数学模型包括:
s(t)--表示采集到的肌电信号,IEMG--积分肌电值。
进一步的,所述步骤S130第二预设算法的数学模型包括:
P(f)--为信号的f频率分量对应的功率,MPF第二参数信息的平均功率频率。
一种智能颈椎治疗器控制系统,将所述的智能治疗器的控制方法应用于所述控制系统中,包括:中央处理器,所述中央处理器分别与信息获取装置和驱动控制装置通信连接;所述信息获取装置中的第一传感器,用于获取待测用户的当前生理参数信息;所述中央处理器,用于将第一传感器获取的待测用户的当前生理参数信息与预设生理参数信息进行比对,将比对的结果进行分析处理;所述驱动控制装置,用于根据所述中央处理器设置所述颈椎治疗器的牵引参考信息,并驱动控制所述颈椎治疗器的工作状态。
进一步的,所述信息获取装置中还包括:生理参数分析器;所述生理参数分析器将从所述第一传感器获取的当前生理参数信息中提取第一生理参数信息,将提取的所述第一生理参数信息进行去噪处理,并将处理后的所述第一生理参数信息设置为第二生理参数信息;利用第一预设算法将所述第二生理参数信息进行变换获取积分肌电值,以及利用第二预设算法进行变换获取第二参数信息的平均功率频率;进一步根据所述积分肌电值获取第一动态生理参数,根据所述第二参数信息的平均功率频率获取第二动态生理参数。
在本发明中,通过获取待测用户的生理参数信息,并进行实时的处理,将处理后的结果直接反馈,进一步的控制颈椎治疗器的工作状态,及时的调整期工作参数,能够大大提高治疗效果和患者使用感。
进一步的,所述中央处理器还包括:所述中央处理器,用于将从所述生理参数分析器中获取的所述第一动态生理参数与所述预设生理参数信息中第一动态预设生理参数信息进行比对得到第一对比结果,和将从所述生理参数分析器中获取的所述第二动态生理参数与所述预设生理参数信息中第二动态预设生理参数信息进行比对得到第二对比结果;并根据所述第一对比结果和所述第二对比结果设置所述治疗器的牵引参考信息。
进一步的,还包括:分别与所述中央处理器通信连接的工作参数获取装置、人机交互装置和数据传输装置;所述工作参数获取装置,用于获取所述颈椎治疗器的工作状态参数信息;所述数据传输装置,用于将获取的待测用户的当前生理参数信息、处理后的所述待测用户的当前生理参数信息、设置后的所述颈椎治疗器牵引参考信息、和所述治疗器的工作状态信息发送;所述人机交互装置,用于将所述数据传输装置发送的信息进行显示;所述中央处理器,还用于获取所述人机交互装置发送的信息进行处理并控制显示,进一步获取用户的输入的控制指令,控制所述生理信息获取装置执行相应的操作。
本发明提供的一种智能治疗器的控制方法及系统,能够带来以下至少一种有益效果:
1、在本发明中,通过第一预设算法和第二预设算法,通过对表面肌电数据进行采集和处理,为智能颈椎治疗器提供了生理参数反馈,能够大大提高治疗效果和患者使用感。
2、在本发明中,提供了治疗器的人机交互功能,能够实现患者、医生、治疗器间的信息交互,并实现了数据存储的功能,方便查阅历史数据,更好地评判治疗效果。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种智能治疗器的控制方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是一种智能治疗器的控制方法一个实施例的流程图;
图2是一种智能治疗器的控制方法另一个实施例的流程图;
图3是一种智能治疗器的控制方法另一个实施例的流程图;
图4是一种智能治疗器的控制方法另一个实施例的流程图;
图5是一种智能治疗器的控制系统另一个实施例的结构图;
图6是一种智能治疗器的控制系统另一个实施例的结构图;
图7是一种智能治疗器的控制系统另一个实施例的结构图;
图8是一种智能治疗器的控制方法另一个实施例的流程图;
图9是一种智能治疗器的控制方法另一个实施例的流程图;
图10是一种智能治疗器的控制方法另一个实施例的流程图;
图11是一种智能治疗器的控制方法另一个实施例的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
在本发明中提供一种智能治疗器的控制方法的一个实施例,参考图1所示;步骤S100获取待测用户的当前生理参数信息;步骤S200将获取的待测用户的当前生理参数信息与预设生理参数信息进行比对,将比对的结果进行分析处理;步骤S300根据所述步骤S200分析处理的结果,设置所述治疗器的牵引参考信息,并驱动控制所述颈椎治疗器的工作状态。
具体的,在本发明的实施例中的智能治疗器以“智能颈椎治疗器”为例进行说明;在本实施例中,待测用户的当前生理参数信息是通过肌电传感器获取的,选用的是Olimex公司生产的SHIELD-EKG-EMG bio-feedback shield这一款肌电传感器。该集成芯片采样率为256Hz,实现了对待测用户的微弱肌肉电信号采集;并将采集的微弱肌肉电信号发给中央控制器,也即中央决策模块;中央控制器收取肌肉电信号,并进行整合处理,针对获取到的肌肉电信号智能化调整治疗方案,也即执行控制信息发送给相应的执行装置部分,其包括智能颈椎治疗器的伺服电机、客户端、人机交互装置构成。驱动模块接受治疗方案信息,并驱动治疗器对患者进行治疗。
在本发明中,通过获取待测用户的生理参数信息,并进行实时的处理,将处理后的结果直接反馈,进一步的控制颈椎治疗器的工作状态,及时的调整期工作参数,能够大大提高治疗效果和患者使用感。
优选的,所述步骤S100包括:步骤S110从所述当前生理参数信息中提取第一参数信息;步骤S120将提取的所述第一参数信息进行去噪处理,并将处理后的所述第一参数信息设置为第二参数信息;步骤S130根据所述第二参数信息利用第一预设算法获取积分肌电值,以及利用第二预设算法获取第二参数信息的平均功率频率;步骤S140根据所述积分肌电值获取第一动态生理参数,根据所述第二参数信息的平均功率频率获取第二动态生理参数。
在以上实施例的基础上,本发明提供了又一实施例;参考图2所示;提取第一参数信息是通过肌电传感器采集的肌电信号;由于采集的肌电信号信号比较微弱,同时其干扰比较大,需要对肌电信号信号进行处理;处理的过程是通过数字滤波进行,输入、输出均为数字信号,通过一定的运算关系改变输入信号所含的频率成分的相对比例或滤除某些频率成分,达到提取和加强信号中的有用成分、消弱无用的干扰成分的目的。本实施例中选用窗函数变换法来得到所需要的FIR滤波器,具体步骤如下:
1、根据是设定的参数(采样频率fs、通带截止频率fp、阻带截止频率fst、通带增益Rp、阻带衰减As)求出所需的滤波器阶次N和要求的理想频率特性Hd(ejω);
2、由于是在时域设计故必须求出hd(n);
3、由于hd(n)是无限长的,故要用一个有限时长的窗函数序列w(n)来将其截断(相乘),窗的点数是N点。截断后的序列为:
h(n)=hd(n)*w(n),0≤n≤N-1
4、求出加窗后实际的频率响应H(ejω)
5、检验H(ejω)是否满足Hd(ejω)的要求;通过设定的采样频率fs、通带截止频率fp、阻带截止频率fst、通带增益Rp、阻带衰减As进行检测。
在本实施例中,第一预设算法求取积分肌电值的数学模型包括:s(t)--表示采集到的肌电信号,IEMG--积分肌电值。第二预设算法的数学模型包括:P(f)--为信号的f频率分量对应的功率,MPF第二参数信息的平均功率频率。
在本实施例中,根据积分肌电值获取第一动态生理参数可以反应出待测用户的肌肉收缩特性,根据所述第二参数信息的平均功率频率获取第二动态生理参数可以反应处待测用户的肌肉疲劳和疼痛的程度。第一动态生理参数可以反映肌电信号随时间进行的强弱,其值的高低反应运动时参与肌肉收缩的肌纤维数目的多少和每个运动单位的放电大小。该参数只要体现肌肉在单位时间内收缩特性。肌肉收缩时,肌电积分与肌力之间存在着线性关系,当肌肉收缩的量增强时,参加工作的运动单位数量增多并且每个运功的单位的放电增加,因此,肌电积分随之增加,反之亦然。MPF是指频域上将功率均分的频率点,能够体现肌肉的疲劳和疼痛程度。为计算第二参数信息的平均功率频率首先需要对肌电信号做傅里叶变换得到频域,平均功率频即等于频域上各点频率乘积的累加和除以功率累加和。进行倒位序和基-2按时间抽选FFT的流程图8和9所示。
倒位序即bit-reversed order,即位次翻转而形成的顺序。在本实施例中如下表1-1自然序和倒位序对比:
表1-1
十进制 | 二进制 | 位次翻转后的二进制数 | 自然序 | 倒位序 |
0 | 000 | 000 | 1 | 1 |
1 | 001 | 100 | 2 | 5 |
2 | 010 | 010 | 3 | 3 |
3 | 011 | 110 | 4 | 7 |
4 | 100 | 001 | 5 | 2 |
5 | 101 | 101 | 6 | 6 |
6 | 110 | 011 | 7 | 4 |
7 | 111 | 111 | 8 | 8 |
FFT(快速傅里叶变换)的具体实施过程,请参考图8和图9所示:
FFT是离散傅里叶变换(DFT)的一种快速实现的算法,对序列做N点FFT的流程如下。
设序列的长度为N=2M,M为正整数。如果不满足这个条件,可以人为地在x(n)中加上若干个零值点,达到这一要求。这种N为2的整数次幂FFT,也称基-2FFT。
序列x(n)的离散傅里叶变换定义为0≤k≤N-1;其中表示一个的相移。将x(n)按n为奇数、偶数分成两组,得到:
令偶数n=2r、奇数n=2r+1,这样
因为所以,
设注意X1(k)、X2(k)均为点DFT。
这样,式(1)改写为上式由于因此仅能表示对于X(k),的一半可以利用DFT隐含的周期性来获得。因为X1(k)、X2(k)是周期为的周期序列,所以
而所以将代入式(2)得
因此,可将整个X(k)用点DFTX1(k)、X2(k)表示 因此,可将整个X(k)用点DFTX1(k)、X2(k)表示上式的运算可以用图10表示,根据其形状称之为蝶形运算。
依此类推,可以继续将点的DFT分解成2个点DFT运算,如图11所示,以8点FFT的分解流程为例,此处不再详细推导。
经过m=log2N次分解,最后可将N点DFT分解为个两点DFT。可分m级实现,每一集有个蝶形。用Xm(n)表示第m级的序列,X0(n)即指的是原序列X(n)。第m级的蝶形运算规则如下:
综上,令每一层依次计算个蝶形,依次计算出m层,即可得到最终结果。因为FFT存在输出倒位序的问题,即输出结果是按倒位序排列的。一般先对原始序列做倒位序处理,即可输出自然序结果,计算公式因此可变为:
当输入自然序,输出为倒位序:
若输入为倒位序,输出自然序,计算公式则变为:
在本发明中,为智能治疗装置的肌电反馈单元提供了一种对肌电信号进行采集、处理和分析的生物参数反馈系统,利用傅里叶变换对采集的数据信息进行分析处理,获取的信息更加准确可靠;该肌电反馈单元能够植入或选定预定的治疗方案,起到监视患者的生理状态并依此及时调整执行内容的作用,同时测得的数据能够保存在存储器中,供医生后续读取、诊断使用。
优选的,所述步骤S200还包括:步骤S210分别将所述第一动态生理参数与所述预设生理参数信息中第一动态预设生理参数信息进行比对得到第一对比结果,和将所述第二动态生理参数与所述预设生理参数信息中第二动态预设生理参数信息进行比对得到第二对比结果;步骤S210根据所述第一对比结果和所述第二对比结果设置所述脊椎治疗器的牵引参考信息。
在以上实施例的基础上,本发明提供了又一实施例;参考图3所示;预设生理参数信息的获取的是根据,待测用户的年龄,体重、身高、血压、运动参数、当前的环境信息等不同,综合其以上信息获得每个人相对的标准健康的生理参数,也即正常的生理参数,命名为预设生理参数信息;将预设的生理参数信息设定相应的阈值,将对应不同的阈值与当前待测用户获得的当前的第一动态生理参数和第二动态生理参数进行比对,是否存在差值,根据差值调整脊椎治疗器上各个部件的相对的牵引参考信息;这个参数信息包括牵引器位置、牵引角度、牵引强度。在本实施例中通过中央控制来实现的,和计算的获取的。
在本发明中,实时动态的获取待测用户当前的参数信息,与标准参数信息进行对比,给医护人员提供真实可靠的数据信息依据,更加精确的控制治疗器的工作状态,为待测用户提供准备的理疗参数,起到更加可靠的效果。
优选的,所述还包括:步骤S400获取所述颈椎治疗器的工作状态参数信息;
步骤S500将获取的待测用户的当前生理参数信息、处理后的所述待测用户的当前生理参数信息、设置后的所述颈椎治疗器牵引参考信息、和所述治疗器的工作状态信息发送至用户端,并进行显示;步骤S600根据所述步骤S500显示的信息,在预设的时间内获取用户的输入的控制指令,返回执行步骤S100。
在以上实施例的基础上,本发明提供了又一实施例;参考图4所示;在本实施例中,中央控制将设置颈椎治疗器的工作状态参数信息包括牵引器位置、牵引角度、牵引强度发送给颈椎治疗器的驱动控制器,也即伺服电机;使其颈椎治疗器进入工作状态。在颈椎治疗器上设置角度传感器实时的获取牵引角度,压力传感器获取牵引强度,利用位置传感器获取牵引器位置信息;并将获取的参数信息通过实时的方式,或者是定时的方式,又或者根据控制指令发送颈椎治疗器给中央控制器,中央控制器将获取到各个传感器的信息,经过DSP处理后的信息,以及中央处理器进行比较获得结果,设置的相应参数的信息通过通信装置发送至客户端,该客户端包括服务器也即显示器、也即人机交互模块,用户的智能终端上;用户包括待测用户和理疗服务人员等,方便了解待测者的信息,同时可以根据待测者的建议,调整理疗器的不同工作参数。
在本发明中,通过人机互动的模式,一来可以将待测用户的生理参数信息实时进行反馈,二来根据当前的生理参数信息及时准备的对理疗器进行参数调整,调整治疗方案;三来“互联网+治疗器”是本作品在治疗模式上的创新。真正打破了家庭治疗和医院治疗的界限,节约了治疗颈椎病的时间成本,还可以让节省大量的治疗费用。最后,患者治疗过程中的肌电数据也为医生进一步优化和完善颈椎牵引方案提供了大数据支持。
本发明还提供了一种智能治疗器的控制系统的实施例,参考图5所示;包括:中央处理器100,所述中央处理器100分别与信息获取装置和驱动控制装置通信连接;所述信息获取装置200中的第一传感器210,用于获取待测用户的当前生理参数信息;所述中央处理器100用于将第一传感器210获取的待测用户的当前生理参数信息与预设生理参数信息进行比对,将比对的结果进行分析处理;所述驱动控制装置300用于根据所述中央处理器100设置所述颈椎治疗器的牵引参考信息,并驱动控制所述颈椎治疗器的工作状态。
具体的,在本发明的实施例中的智能治疗器以“智能颈椎治疗器”为例进行说明;在本实施例中,待测用户的当前生理参数信息是通过肌电传感器获取的,选用的是Olimex公司生产的SHIELD-EKG-EMG bio-feedback shield这一款肌电传感器。该集成芯片采样率为256Hz,实现了对待测用户的微弱肌肉电信号采集;并将采集的微弱肌肉电信号发给中央控制器,也即中央决策模块;中央控制器收取肌肉电信号,并进行整合处理,针对获取到的肌肉电信号智能化调整治疗方案,也即执行控制信息发送给相应的执行装置部分,其包括智能颈椎治疗器的伺服电机、客户端、人机交互装置构成。驱动模块接受治疗方案信息,并驱动治疗器对患者进行治疗。
在本发明中,通过获取待测用户的生理参数信息,并进行实时的处理,将处理后的结果直接反馈,进一步的控制颈椎治疗器的工作状态,及时的调整期工作参数,能够大大提高治疗效果和患者使用感。
在以上实施例的基础上,本发明提供了又一实施例;参考图6所示;,所述信息获取装置200中还包括:生理参数分析器;所述生理参数分析器220将从所述第一传感器210获取的当前生理参数信息中提取第一生理参数信息,将提取的所述第一生理参数信息进行去噪处理,并将处理后的所述第一生理参数信息设置为第二生理参数信息;利用第一预设算法将所述第二生理参数信息进行变换获取积分肌电值,以及利用第二预设算法进行变换获取第二参数信息的平均功率频率;进一步根据所述积分肌电值获取第一动态生理参数,根据所述第二参数信息的平均功率频率获取第二动态生理参数。
在以上实施例的基础上,本发明提供了又一实施例;参考图7所示;,所述中央处理器100还包括:所述中央处理器100,用于将从所述生理参数分析器中获取的所述第一动态生理参数与所述预设生理参数信息中第一动态预设生理参数信息进行比对得到第一对比结果,和将从所述生理参数分析器中获取的所述第二动态生理参数与所述预设生理参数信息中第二动态预设生理参数信息进行比对得到第二对比结果;并根据所述第一对比结果和所述第二对比结果设置所述治疗器的牵引参考信息。
在以上实施例的基础上,本发明提供了又一实施例;参考图7所示;还包括:分别与所述中央处理器通信连接的工作参数获取装置400、人机交互装置600和数据传输装置500;工作参数获取装置400,用于获取所述颈椎治疗器的工作状态参数信息;所述数据传输装置500,用于将获取的待测用户的当前生理参数信息、处理后的所述待测用户的当前生理参数信息、设置后的所述颈椎治疗器牵引参考信息、和所述治疗器的工作状态信息发送;所述人机交互装置600,用于将所述数据传输装置发送的信息进行显示;所述中央处理器100,还用于获取所述人机交互装置发送的信息进行处理并控制显示,进一步获取用户的输入的控制指令,控制所述信息获取装置200执行相应的操作。
需要说明的是,本发明中的控制系统中各装置与模块之间的信息交互、执行过程等内容与上述方法实施例基于同一构思,具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
在本发明中,生理参数分析器包括DSP,MAPLE,STM32等多种单片机,不仅仅局限于DSP单片机,只要满足本申请的性能参数,在本发明中的相关设备,可以进行适应性的替换。
在本发明中,数据通信传输包括有线传输和无线传输;有线传输包括:485、232;无线传输包括蓝牙、ZIGB、WIFI、RFID射频等。在本发明监测相关数据信息还可以通过语音的形式进行发送播报。
在本发明中,各个实施例是以脊椎治疗器为例进行说明,还可以包括腿部、腰部、胳膊、头部、手部和脚部等,不限于以上几种部位的理疗,只要适应于本发明的方法和系统,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,通过实时监测患者的sEMG(肌电信号)信号,及时得到治疗效果,有助于及时合理的调整治疗方案,提高牵引疗效。同时,sEMG信号,同EKG(心电信号)等生理信号类似,有稳定的波动范围,其相关参数有一定的生理学意义。利用sEMG信号作为反馈信号,来调整牵引器动作,可以在一定程度上提高牵引疗效,使得身体情况各不相同的患者得到个性化、针对性的治疗。
在本发明中,可以通过用户端的APP收集治疗采集到的肌电信号,所采集到的信号可以用于本地初步分析治疗效果同时也可上传患者治疗情况和肌电数据,医生在远端可以通过治疗经验以及观察肌电图适时为患者评价治疗效果,改进治疗方案,解决了患者家中或办公场所牵引时难以获得医生指导的问题。“互联网+治疗器”是本作品在治疗模式上的创新。真正打破了家庭治疗和医院治疗的界限,节约了治疗颈椎病的时间成本,还可以让节省大量的治疗费用。患者治疗过程中的肌电数据也为医生进一步优化和完善颈椎牵引方案提供了大数据支持。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅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,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能治疗器的控制方法,其特征在于,
步骤S100获取待测用户的当前生理参数信息;
步骤S200将获取的所述待测用户的当前生理参数信息与预设生理参数信息进行比对,将比对的结果进行分析处理;
步骤S300根据所述步骤S200分析处理的结果,设置所述治疗器的牵引参考信息,并驱动控制所述治疗器的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种智能治疗器的控制方法,其特征在于,所述步骤S100包括:
步骤S110从所述当前生理参数信息中提取第一参数信息;
步骤S120将提取的所述第一参数信息进行去噪处理,并将处理后的所述第一参数信息设置为第二参数信息;
步骤S130根据所述第二参数信息利用第一预设算法获取积分肌电值,以及利用第二预设算法获取第二参数信息的平均功率频率;
步骤S140根据所述积分肌电值获取第一动态生理参数,根据所述第二参数信息的平均功率频率获取第二动态生理参数。
3.根据权利要求2所述的一种智能治疗器的控制方法,其特征在于,所述步骤S200还包括:
步骤S210分别将所述第一动态生理参数与所述预设生理参数信息中第一动态预设生理参数信息进行比对得到第一对比结果,和将所述第二动态生理参数与所述预设生理参数信息中第二动态预设生理参数信息进行比对得到第二对比结果;
步骤S210根据所述第一对比结果和所述第二对比结果设置所述治疗器的牵引参考信息。
4.根据权利要求3所述的一种智能治疗器的控制方法,其特征在于,所述还包括:
步骤S400获取所述治疗器的工作状态参数信息;
步骤S500将获取的待测用户的当前生理参数信息、处理后的所述待测用户的当前生理参数信息、设置后的所述治疗器牵引参考信息、和所述治疗器的工作状态信息发送至用户端,并进行显示;
步骤S600根据所述步骤S500显示的信息,在预设的时间内获取用户的输入的控制指令,返回执行步骤S100。
5.根据权利要求2所述的一种智能治疗器的控制方法,其特征在于,所述步骤S130第一预设算法的数学模型包括:
s(t)--表示采集到的肌电信号,IEMG--积分肌电值。
6.根据权利要求2所述的一种智能治疗器的控制方法,其特征在于,所述步骤S130第二预设算法的数学模型包括:
P(f)--为信号的f频率分量对应的功率,MPF第二参数信息的平均功率频率。
7.一种智能颈椎治疗器的控制系统,将权利要求1-6任一所述的智能治疗器的控制方法应用于所述控制系统中,其特征在于,包括:中央处理器,所述中央处理器分别与信息获取装置和驱动控制装置通信连接;
所述信息获取装置中的第一传感器,用于获取待测用户的当前生理参数信息;
所述中央处理器,用于将第一传感器获取的待测用户的当前生理参数信息与预设生理参数信息进行比对,将比对的结果进行分析处理;
所述驱动控制装置,用于根据所述中央处理器设置所述颈椎治疗器的牵引参考信息,并驱动控制所述颈椎治疗器的工作状态。
8.根据权利要求7所述的一种智能颈椎治疗器控制系统,其特征在于,所述信息获取装置中还包括:生理参数分析器;
所述生理参数分析器将从所述第一传感器获取的当前生理参数信息中提取第一生理参数信息,将提取的所述第一生理参数信息进行去噪处理,并将处理后的所述第一生理参数信息设置为第二生理参数信息;利用第一预设算法将所述第二生理参数信息进行变换获取积分肌电值,以及利用第二预设算法进行变换获取第二参数信息的平均功率频率;进一步根据所述积分肌电值获取第一动态生理参数,根据所述第二参数信息的平均功率频率获取第二动态生理参数。
9.根据权利要求8所述的一种智能颈椎治疗器控制系统,其特征在于,所述中央处理器还包括:
所述中央处理器,用于将从所述生理参数分析器中获取的所述第一动态生理参数与所述预设生理参数信息中第一动态预设生理参数信息进行比对得到第一对比结果,和将从所述生理参数分析器中获取的所述第二动态生理参数与所述预设生理参数信息中第二动态预设生理参数信息进行比对得到第二对比结果;并根据所述第一对比结果和所述第二对比结果设置所述治疗器的牵引参考信息。
10.根据权利要求9所述的一种智能颈椎治疗器控制系统,其特征在于,还包括:分别与所述中央处理器通信连接的工作参数获取装置、人机交互装置和数据传输装置;
所述工作参数获取装置,用于获取所述颈椎治疗器的工作状态参数信息;
所述数据传输装置,用于将获取的待测用户的当前生理参数信息、处理后的所述待测用户的当前生理参数信息、设置后的所述颈椎治疗器牵引参考信息、和所述治疗器的工作状态信息发送;
所述人机交互装置,用于将所述数据传输装置发送的信息进行显示;
所述中央处理器,还用于获取所述人机交互装置发送的信息进行处理并控制显示,进一步获取用户的输入的控制指令,控制所述生理信息获取装置执行相应的操作。
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