CN113456484A - 基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估方法及系统，方法：通过脑血氧含量、皮肤血氧饱和度、皮肤血流量、皮肤电活动值和皮肤温度对针灸效果进行评估；系统：包括治疗床，治疗床的一侧设有计算机，计算机通过脑血氧信号处理器连接近红外光谱探头，计算机通过皮肤血氧信号处理器连接第一皮肤血氧探头和第二皮肤血氧探头，计算机通过皮肤血流信号处理器连接第一皮肤血流探头和第二皮肤血流探头，计算机通过电生理信号处理器连接皮肤电导传感器和皮肤温度传感器，皮肤电导传感器有两个。本发明具有可对针灸之于人体多种生理参数的影响进行评估的优点，有助于医生理解明针灸治疗幻肢痛的作用机理，并提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估方法及系统。
背景技术
幻肢痛是截肢患者术后最常见的并发症之一。患者被截除肢体常伴有不同程度和特征的疼痛，严重影响截肢患者的生活质量。针灸作为一种保守治疗方法，其疗效被给予肯定。然而，关于针灸治疗幻肢痛的作用机制并未被解释清楚，针灸刺激是如何缓解幻肢痛感也缺乏依据，医生难以进一步的对针灸方式进行针对性的改进，从而提高针灸的治疗效果。因此，需要一种评估方法评估针灸刺激之于人体多种生理参数的影响，以助于医生理解针灸治疗幻肢痛的作用机理，并提供依据。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估方法及系统。本发明具有可对针灸之于人体多种生理参数的影响进行评估的优点，有助于医生理解明针灸治疗幻肢痛的作用机理，并提供依据。
本发明的技术方案：一种基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估方法，通过脑血氧含量、皮肤血氧饱和度、皮肤血流量、皮肤电活动值和皮肤温度对针灸效果进行评估。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，包括治疗床，治疗床的一侧设有计算机，计算机通过脑血氧信号处理器连接近红外光谱探头，计算机通过皮肤血氧信号处理器连接第一皮肤血氧探头和第二皮肤血氧探头，计算机通过皮肤血流信号处理器连接第一皮肤血流探头和第二皮肤血流探头，计算机通过电生理信号处理器连接皮肤电导传感器和皮肤温度传感器，皮肤电导传感器有两个。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统中，所述近红外光谱探头包括共有十二个脑血氧信号通道。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统中，将所述近红外光谱探头与患者头部的前额叶区域贴合，得到患者头部的脑血氧含量波动信号，脑血氧信号处理器将脑血氧含量波动信号处理后形成脑血氧含量波动曲线，显示于计算机的显示器上。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统中，将第一皮肤血氧探头与针灸部位贴合、将第二皮肤血氧探头与针灸部位的对侧肢体部位贴合，或者将第一皮肤血氧探头与针灸部位贴合、将第二皮肤血氧探头与针灸部位的远端部位贴合，得到两个皮肤血氧饱和度波动信号；皮肤血氧信号处理器将两个皮肤血氧饱和度波动信号处理后形成两条皮肤血氧饱和度波动曲线，显示于计算机的显示器上。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统中，将第一皮肤血流探头与与针灸部位贴合、将第二皮肤血流探头与针灸部位的对侧肢体部位贴合，或者将第一皮肤血流探头与与针灸部位贴合、将第二皮肤血流探头与针灸部位的远端部位贴合，得到两个皮肤血流量波动信号，皮肤血流信号处理器将两个皮肤血流量波动信号处理后形成两条皮肤血流量曲线，显示于计算机的显示器上。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统中，将其中一个皮肤电导传感器连接患者的食指指腹，将另一个皮肤电导传感器连接患者的中指指腹，得到皮肤电活动信号，电生理信号处理器将皮肤电活动信号处理后形成皮肤电活动值曲线，显示于计算机的显示器上。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统中，所示皮肤温度传感器连接患者无名指指腹，得到皮肤温度信号，电生理信号处理器将皮肤温度信号处理后形成皮肤温度曲线，显示于计算机的显示器上。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统中，所述治疗床包括床板，床板一端的下方设有第一支架，第一支架上设有驱动床板一端升降的第一驱动机构，床板另一端的下方设有第二支架，第二支架与床板的另一端铰接。
前述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统中，所述床板床板由三块串联的转板组成，相邻转板之间形成空隙，相邻转板之间设有填补缝隙的松紧带，相邻转板之间设有第二驱动机构。
与现有技术相比，本发明通过脑血氧含量的变化判断针灸对脑部区域的作用效果，通过皮肤血氧饱和度和皮肤血流量的变化判断针灸对微循环供氧水平的作用效果，通过皮肤电活动值的变化判断针灸对汗腺机能的作用效果，通过皮肤温度变化判断针灸对人体外周的血液循环的作用效果，以助于医生理解明针灸治疗幻肢痛的作用机理，并提供依据。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是治疗床的正视图。
附图中的标记为：1-治疗床，2-脑血氧信号处理器，3-近红外光谱探头，4-皮肤血氧信号处理器，5-第一皮肤血氧探头，6-第二皮肤血氧探头，7-皮肤血流信号处理器，8-第一皮肤血流探头，9-第二皮肤血流探头，10-电生理信号处理器，11-皮肤电导传感器，12-皮肤温度传感器，13-计算机，20-转板，21-第一支架，22-松紧带，23-第二支架，24-第一电动缸，25-第一转接板，26-第二转接板，27-第二电动缸，28-球体，29-合页。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估方法，通过脑血氧含量、皮肤血氧饱和度、皮肤血流量、皮肤电活动值和皮肤温度对针灸效果进行评估。
基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统包括治疗床1，治疗床1的一侧设有计算机13，计算机13通过脑血氧信号处理器2连接近红外光谱探头3，计算机13通过皮肤血氧信号处理器4连接第一皮肤血氧探头5和第二皮肤血氧探头6，计算机13通过皮肤血流信号处理器7连接第一皮肤血流探头8和第二皮肤血流探头9，计算机13通过电生理信号处理器10连接皮肤电导传感器11和皮肤温度传感器12，皮肤电导传感器11有两个。
所述近红外光谱探头3包括包括四个光源光纤30和六个探测器光纤31，共组成共有十二个脑血氧信号通道32。
将所述近红外光谱探头3与患者头部的前额叶区域贴合，得到患者头部的脑血氧含量波动信号，脑血氧信号处理器2将脑血氧含量波动信号处理后形成脑血氧含量波动曲线，显示于计算机13的显示器上。前额叶是反映脑血氧含量最好的测量区域，进行针灸时，脑血氧含量会发生变化，即脑部含氧血红蛋白数值增高或降低，证明脑部区域代谢水平发生改变，反映脑部区域的激活情况的好与差。
通过双面胶将第一皮肤血氧探头5与针灸部位贴合、将第二皮肤血氧探头6与针灸部位的对侧肢体部位贴合，或者将第一皮肤血氧探头5与针灸部位贴合、将第二皮肤血氧探头6与针灸部位的远端部位贴合，得到两个皮肤血氧饱和度波动信号；皮肤血氧信号处理器4将两个皮肤血氧饱和度波动信号处理后形成两条皮肤血氧饱和度波动曲线，显示于计算机13的显示器上。皮肤血氧饱和度可反应微循环对皮肤软组织的供氧水平，在针灸过程中，如果患者皮肤的血氧饱和度升高，代表微循环供氧水平提高，反映针灸对改善该测量区域的微循环有效果。
通过双面胶将第一皮肤血流探头8与与针灸部位贴合、将第二皮肤血流探头9与针灸部位的对侧肢体部位贴合，或者将第一皮肤血流探头8与与针灸部位贴合、将第二皮肤血流探头9与针灸部位的远端部位贴合，得到两个皮肤血流量波动信号，皮肤血流信号处理器7将两个皮肤血流量波动信号处理后形成两条皮肤血流量曲线，显示于计算机13的显示器上。皮肤血流量可反应微循环对皮肤软组织的血流量供应水平，针灸过程中，如果患者皮肤血流量升高，则代表微循环供血水平提高，反应出针灸对改善该测量区域的微循环有效果。
通过手指套将其中一个皮肤电导传感器11连接患者的食指指腹，将另一个皮肤电导传感器11连接患者的中指指腹，得到皮肤电活动信号，电生理信号处理器10将皮肤电活动信号处理后形成皮肤电活动值曲线，显示于计算机13的显示器上。皮肤电活动值可反映人体汗腺分泌情况，间接反映交感神经活动状态，针灸过程中，患者机体受到刺激会出现全身发热的情况，从而皮肤电活动值也改变(通常表现为升高)，说明针灸对神经调控活动具有影响，且影响程度通过皮肤电活动值的大小可以反映出来。
所示皮肤温度传感器12连接患者无名指指腹，得到皮肤温度信号，电生理信号处理器10将皮肤温度信号处理后形成皮肤温度曲线，显示于计算机13的显示器上。通过测量无名指指腹温度反映人体外周血液循环情况，可反映针灸治疗是否对人体外周的血液循环起作用。
所述计算机13具有启动、暂停、停止、实时显示、添加标记点和评估的功能，所述启动功能是指可通过点击屏幕按钮同时使脑血氧信号处理器2、皮肤血氧信号处理器4、皮肤血流信号处理器7、电生理信号处理器10共四个处理器开始采集相关的生理信号；所述暂停功能是指可通过点击屏幕暂停按钮同时使四个处理器暂停采集生理信号；所述停止功能是指可通过点击屏幕停止按钮同时使四个处理器停止采集生理信号；所述实时显示功能是指生理信号实时监测和计算机13可实时显示四个处理器所采集传输的多个生理信号，包括实时变化的脑血氧含量波动曲线、皮肤血氧饱和度波动曲线、皮肤血流量曲线、皮肤电活动值曲线、皮肤温度曲线；所述添加标记点功能是指可在所采集的多个生理信号曲线的时间轴上添加事件标记；所述评估功能是指生理信号实时监测和计算机13可在采集结束后分析显示多个生理信号在标记点之间的均值、方差、最大值及出现时间、最小值及出现时间。
本发明最大的创造性在于发现幻肢痛的产生与脑血氧含量、皮肤血氧饱和度、皮肤血流量、皮肤电活动值和皮肤温度这五个参数具有相关性。经多次试验，当利用针灸对幻肢痛患者某些特定截肢区域、穴位、经络进行刺激时，脑血氧含量、皮肤血氧饱和度、皮肤血流量、皮肤电活动值和皮肤温度这五个参数会发生相应变化；并且，五个参数的变化趋势和变化量与幻肢痛改善程度有一定相关性。因此，可根据患者的幻肢痛是否有效缓解、以及五个生理参数的变化特征，来评估针灸的治疗效果。
所述治疗床1包括床板，床板一端的下方设有第一支架21，第一支架21上设有驱动床板一端升降的第一驱动机构，床板另一端的下方设有第二支架23，第二支架23与床板的另一端铰接。所述第一驱动机构包括第一电动缸24，第一电动缸24的固定端与第一支架21铰接，第一电动缸24的伸缩端与床板铰接。
所述床板床板由三块串联的转板20组成，相邻转板20之间通过合页29实现铰接，相邻转板20之间形成空隙，相邻转板20之间设有填补缝隙的松紧带22，相邻转板20之间设有第二驱动机构。所述第二驱动机构包括与其中一个转板20连接的第一转接板25和与另一个转板20连接的第二转接板26，第一转接板25上设有第二电动缸27，第二电动缸27的伸缩端设有球体28，球体28与第二转接板26球铰接。所述松紧带22用于防止患者皮肤夹在两个转板20之间而受伤。
治疗床的工作原理：第一电动缸24的伸缩改变床板的整体倾斜角度，第二电动缸27的伸缩改变相邻转板20之间的角度，通过第一、第二点动缸可使各个转板20的倾斜角度可调。当患者躺在治疗床1上的时候，人体的两个旋转点(膝盖和胯部)分别在于松紧带22上方，即头部和背部在一块转板20上，大腿在另一个转板20上，小腿在剩下的转板20上，通过改变各个转板20的倾斜角度，改变患者在治疗床1上的姿态，以此评估患者不同姿态下相同针灸方法会产生何种变化。经多次试验测试，发现患者在治疗床上，以背部上端向下倾斜5-10°，大腿下端向上倾斜20-25°，小腿下端向下倾斜40-60°时，可进一步的增加针灸刺激的刺激效果，尤其是脑血氧含量、皮肤电活动值和皮肤温度这三个指标显著增加，对医生理解明针灸治疗幻肢痛的作用机理提供帮助。
本发明具有可对针灸之于人体多种生理参数的影响进行评估的优点，有助于医生理解明针灸治疗幻肢痛的作用机理，并提供依据。
Claims (10)
1.一种基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估方法，其特征在于：通过脑血氧含量、皮肤血氧饱和度、皮肤血流量、皮肤电活动值和皮肤温度对针灸效果进行评估。
2.根据权利要求1所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：包括治疗床(1)，治疗床(1)的一侧设有计算机(13)，计算机(13)通过脑血氧信号处理器(2)连接近红外光谱探头(3)，计算机(13)通过皮肤血氧信号处理器(4)连接第一皮肤血氧探头(5)和第二皮肤血氧探头(6)，计算机(13)通过皮肤血流信号处理器(7)连接第一皮肤血流探头(8)和第二皮肤血流探头(9)，计算机(13)通过电生理信号处理器(10)连接皮肤电导传感器(11)和皮肤温度传感器(12)，皮肤电导传感器(11)有两个。
3.根据权利要求2所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：所述近红外光谱探头(3)包括共有十二个脑血氧信号通道(32)。
4.根据权利要求2所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：将所述近红外光谱探头(3)与患者头部的前额叶区域贴合，得到患者头部的脑血氧含量波动信号，脑血氧信号处理器(2)将脑血氧含量波动信号处理后形成脑血氧含量波动曲线，显示于计算机(13)的显示器上。
5.根据权利要求2所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：将第一皮肤血氧探头(5)与针灸部位贴合、将第二皮肤血氧探头(6)与针灸部位的对侧肢体部位贴合，或者将第一皮肤血氧探头(5)与针灸部位贴合、将第二皮肤血氧探头(6)与针灸部位的远端部位贴合，得到两个皮肤血氧饱和度波动信号；皮肤血氧信号处理器(4)将两个皮肤血氧饱和度波动信号处理后形成两条皮肤血氧饱和度波动曲线，显示于计算机(13)的显示器上。
6.根据权利要求2所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：将第一皮肤血流探头(8)与与针灸部位贴合、将第二皮肤血流探头(9)与针灸部位的对侧肢体部位贴合，或者将第一皮肤血流探头(8)与与针灸部位贴合、将第二皮肤血流探头(9)与针灸部位的远端部位贴合，得到两个皮肤血流量波动信号，皮肤血流信号处理器(7)将两个皮肤血流量波动信号处理后形成两条皮肤血流量曲线，显示于计算机(13)的显示器上。
7.根据权利要求2所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：将其中一个皮肤电导传感器(11)连接患者的食指指腹，将另一个皮肤电导传感器(11)连接患者的中指指腹，得到皮肤电活动信号，电生理信号处理器(10)将皮肤电活动信号处理后形成皮肤电活动值曲线，显示于计算机(13)的显示器上。
8.根据权利要求2所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：所示皮肤温度传感器(12)连接患者无名指指腹，得到皮肤温度信号，电生理信号处理器(10)将皮肤温度信号处理后形成皮肤温度曲线，显示于计算机(13)的显示器上。
9.根据权利要求2所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：所述治疗床(1)包括床板，床板一端的下方设有第一支架(21)，第一支架(21)上设有驱动床板一端升降的第一驱动机构，床板另一端的下方设有第二支架(23)，第二支架(23)与床板的另一端铰接。
10.根据权利要求9所述的基于多生理信号融合实时监测的针灸刺激评估系统，其特征在于：所述床板由三块串联的转板(20)组成，相邻转板(20)之间形成空隙，相邻转板(20)之间设有填补缝隙的松紧带(22)，相邻转板(20)之间设有第二驱动机构。
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