CN116549850A - 电刺激系统及其控制方法、相关装置 - Google Patents

电刺激系统及其控制方法、相关装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116549850A
CN116549850A CN202310558468.1A CN202310558468A CN116549850A CN 116549850 A CN116549850 A CN 116549850A CN 202310558468 A CN202310558468 A CN 202310558468A CN 116549850 A CN116549850 A CN 116549850A
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
change condition
stimulation
electrode
electrical stimulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310558468.1A
Other languages
English (en)
Inventor
张彧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202310558468.1A priority Critical patent/CN116549850A/zh
Publication of CN116549850A publication Critical patent/CN116549850A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/3603Control systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/0404Electrodes for external use
    • A61N1/0408Use-related aspects
    • A61N1/0452Specially adapted for transcutaneous muscle stimulation [TMS]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

本申请提供了电刺激系统及其控制方法、相关装置,所述方法包括:利用所述生理指标采集模块实时获取所述用户的至少一个生理信号;每个所述生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;获取理疗配置信息,并基于所述生理信号和所述理疗配置信息,获取电刺激策略;所述电刺激策略包括每个所述第一电极片的电极序号;根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激。本申请能够解决电刺激效果较差,无法满足用户智能化的理疗需求的问题。

Description

电刺激系统及其控制方法、相关装置
技术领域
本申请涉及可穿戴设备技术领域,尤其涉及电刺激系统及其控制方法、相关装置。
背景技术
肌肉电刺激技术(Electric Muscle Stimulation,EMS)是一种利用电流刺激肌肉产生收缩的技术。通过电极片与人体体表直接接触,电刺激会引起肌肉纤维的收缩和放松,模拟人体自然的肌肉收缩过程。在EMS中,电刺激信号通过电极传递到肌肉,激活肌肉纤维产生收缩,从而产生类似于进行运动的效果,该技术被广泛应用于康复治疗、运动训练和美容领域。然而现有的电刺激系统仅能够按照固定模式对用户进行电刺激,用户各个体表位置的电刺激方式在同一时间唯一,电刺激效果较差,无法满足用户智能化的理疗需求。
基于此,本申请提供了电刺激系统及其控制方法、相关装置,以改进现有技术。
发明内容
本申请的目的在于提供电刺激系统及其控制方法、相关装置,能够解决电刺激效果较差,无法满足用户的理疗需求的问题。
本申请的目的采用以下技术方案实现:
第一方面,本申请提供了一种电刺激系统的控制方法,应用于电刺激系统,所述电刺激系统包括生理指标采集模块、多个第一电极片和电子设备生理指标采集模块,每个所述第一电极片对应用户的一个体表位置,并与用户体表相接触;所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤,所述方法包括:
利用所述生理指标采集模块实时获取所述用户的至少一个生理信号;每个所述生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
获取理疗配置信息,并基于所述生理信号和所述理疗配置信息,获取电刺激策略;所述电刺激策略包括每个所述第一电极片的电极序号;
根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
该技术方案的有益效果在于:能够解决电刺激效果较差,无法满足用户智能化的理疗需求的问题。
通过生理指标采集模块实时获取用户的生理信号,而生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况和皮肤湿度变化状况等,从而为针对用户的电刺激策略提供必要的是数据支持。生理指标采集模块还包括多个第一电极片,这些第一电极片与用户体表相接触,通过这些第一电极片既可以采集用户的生理信号,也可以在用户体表产生电刺激。控制第一电极片进行电刺激的电刺激策略是基于生理信号和理疗配置信息而得到的,电刺激策略中包括每个第一电极片的电极序号,即指示了在用户体表上哪些位置需要进行电刺激。不同的电极序号对应的第一电极片,相应的,不同的第一电极片应用户的体表位置也不同,根据确定的电刺激策略,使用对应的电极序号的第一电极片,对用户的体表进行电刺激。通过电刺激作用于特定的体表位置,可以实现针对用户的个性化理疗。一方面,通过针对用户的生理信号和理疗配置信息而制定电刺激策略,可以更精准地调节电刺激效果,提高电刺激的针对性和有效性;另一方面,通过实时获取用户的生理信号,可以实时调整电刺激策略,以适应用户的变化需求,并提供实时反馈。又一方面,结合多种生理信号,如体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况和皮肤湿度变化状况等,可以综合评估用户的状态,为电刺激提供更全面的信息,有助于提高整体的电刺激效果。
在一些可选的实施方式中,所述电刺激策略还包括至少一路电刺激通道以及电极数量、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序中的至少一种刺激参数;
所述根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激,包括:
针对每路所述电刺激通道,执行以下步骤:
根据所述电刺激通道,确定与所述电刺激通道对应的两个电极序号;
根据所述电刺激策略,利用所述两个电极序号所指示的两个第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
该技术方案的有益效果在于:电刺激策略包括至少一路电刺激通道以及刺激参数,刺激参数如电极数量、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序等。这些刺激参数决定了电刺激的特性和效果。根据电刺激策略,对每一路电刺激通道执行以下步骤:确定与电刺激通道对应的两个电极序号。这也意味着在生理指标采集模块中选择两个第一电极片作为一组,用于执行一路电刺激。利用所选的两个电极序号所指示的第一电极片,对用户的体表进行电刺激,以将电刺激传输到用户的特定体表位置。通过将两个第一电极片作为一组,执行一路电刺激,以控制电流的流向和影响范围,针对一路电刺激通道,电刺激通道的两个第一电极片被视为一组,电流会从一个第一电极片流入人体,经过组织或肌肉,然后流回到另一个第一电极片,从而形成一条电流通路,使电刺激在特定的区域或肌肉组织内产生作用。通过选择两个不同体表位置的第一电极片,可以调整电流的流向和路径来实现针对特定区域或肌肉组织的刺激。例如,选择大臂两侧的两个第一电极片,可以实现对该大臂肌肉的刺激和训练。一方面,通过选择不同的电极片组合,可以实现多个电刺激通道,从而适应不同的电刺激需求和身体部位。另一方面,每一路电刺激通道都可以独立设置刺激参数,例如电压幅值、频率、脉宽等,从而实现更精确的电刺激控制。
综上,通过将任意两个第一电极片作为一组,执行一路电刺激,提供了更灵活、精确和个性化的电刺激方式,以满足用户的理疗需求,并改善用户的身体健康状况。
在一些可选的实施方式中,所述理疗配置信息包括以下一种或多种刺激模式:EMS低频肌电刺激、复合低频中频电刺激、EMS中频神经刺激、低频神经兴奋度调节刺激和中频皮肤营养导入刺激;
所述基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略,包括:
基于所述生理信号和被选择的所述刺激模式,确定所述电刺激策略。
该技术方案的有益效果在于:理疗配置信息包括多种刺激模式,如EMS低频肌电刺激、复合低频中频电刺激、EMS中频神经刺激、低频神经兴奋度调节刺激和中频皮肤营养导入刺激等。每种刺激模式具有不同的特性和应用目的。例如EMS低频肌电刺激通过设置频率在50-500赫兹的电信号,对肌肉进行常规的低频肌电刺激,用于增强肌肉力量、促进康复和肌肉功能的改善。复合低频中频电刺激通过复合低频和中频的电信号,设置频率在20-3000赫兹范围内,针对较深层组织如肌腱进行刺激,用于缓解疼痛、促进血液循环和增强组织功能。EMS中频神经刺激通过设置频率在1000-5000赫兹的中频电信号,并使其波动变化,刺激神经末梢,以改善神经功能和促进神经营养。低频神经兴奋度调节刺激通过设置频率在20-300赫兹范围内的电信号,对交感神经和副交感神经进行刺激调节,用于平衡神经系统、调节兴奋度和促进身体放松。中频皮肤营养导入刺激通过设置频率在2000赫兹以上的中频电信号,用于促进皮肤细胞的新陈代谢和吸收,提高皮肤的营养状况,也可称为电致透皮。根据生理信号和所选的刺激模式,确定最适合的电刺激策略,这意味着选择适当的刺激模式,并根据生理信号的变化情况进行相应的调整。一方面,通过提供多种刺激模式,可以针对不同的电刺激目的和需求进行选择。每种刺激模式都有特定的作用和效果,从而增加了电刺激的灵活性和个性化。另一方面,根据用户的生理信号和所选的刺激模式,确定适合用户的电刺激策略,可以更好地满足用户的需求,提高电刺激效果和舒适度。
在一些可选的实施方式中,所述电刺激系统还包括第二电极片,所述方法还包括:
利用所述第二电极片获取所述用户的局部肌电信号;
基于所述局部肌电信号,获取所述用户的生理健康数据;所述生理健康数据包括肌肉强度和持续时间。
该技术方案的有益效果在于:电刺激系统包括第二电极片,第二电极片用于获取用户的局部肌电信号。这意味着通过第二电极片可以测量用户特定位置的肌肉活动情况。当用户的肌肉活动时,肌肉产生的电信号会通过第二电极片进行采集。第二电极片与用户体表接触,能够捕捉到肌肉活动相关的电信号。利用所获取的局部肌电信号,分析用户的生理健康数据,其中包括肌肉强度和持续时间。通过对局部肌电信号的分析,可以评估用户的肌肉活动水平和肌肉的耐力情况。一方面,通过第二电极片采集到的局部肌电信号,可以提供有关用户肌肉活动情况的客观数据,基于这些数据可以分析用户的生理健康数据,特别是肌肉强度和持续时间。这对于康复治疗、运动训练和肌肉健康管理等方面都具有重要意义。另一方面,通过监测和分析肌肉活动情况,用户可以了解自己的肌肉状况,并根据需要进行相应的调整和训练,以促进肌肉健康和功能改善。
在一些可选的实施方式中,所述理疗配置信息包括用户的运动状态和运动模式;所述基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略,包括:
将所述生理信号、所述运动状态和所述运动模式输入至策略确定模型中,以得到所述用户的电刺激策略。
该技术方案的有益效果在于:采用了一种基于用户的运动状态和运动模式的理疗配置信息来确定电刺激策略。运动状态和运动模式信息可以与生理信号一起输入到策略确定模型中,以得到针对用户的电刺激策略。具体而言,实时获取用户的生理信号,可以提供关于用户身体状况和健康状况的信息。同时,获取用户的运动状态和运动模式。运动状态可以指用户当前的身体活动情况,如行走、跑步、中途休息等;运动模式可以指用户的运动方式和动作特征,如步行、打篮球、打太极、慢跑、举重等。将生理信号、运动状态和运动模式输入到策略确定模型中,策略确定模型可以根据预设的算法和规则进行处理和分析。通过对这些输入数据的综合分析和处理,策略确定模型可以生成针对用户的电刺激策略。电刺激策略的确定是基于综合考虑生理信号、运动状态和运动模式的结果。这意味着可以根据用户当前的生理状况和运动情况,个性化地制定电刺激策略,以满足用户的特定需求和目标。一方面,通过结合生理信号、运动状态和运动模式的信息,可以更准确地确定电刺激策略。从而实现更加个性化和精准的电刺激,提高电刺激效果。另一方面,通过动态调整电刺激策略,可以根据用户的实时情况进行调整和优化,以达到更好的电刺激效果和用户体验。
在一些可选的实施方式中,所述根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激,包括:
步骤S1:根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激并进行计时;
步骤S2:当计时时长不小于预设时长时,对所述计时时长进行清零,并检测所述用户的运动状态是否发生改变;
步骤S3:当检测到所述用户的运动状态发生改变时,将检测得到的运动状态、所述运动模式和所述生理信号输入至所述策略确定模型中,以对所述电刺激策略进行更新,执行步骤S1。
该技术方案的有益效果在于:根据电刺激策略,利用与电极序号相应的第一电极片对用户的体表进行电刺激,并开始计时。统计计时时长。同时监测计时时长是否达到了预设时长,当计时时长不小于预设时长时,即意味着需要对用户的运动状态进行检测,判断用户的运动状态是否发生改变,具体而言,对计时时长进行清零,并检测用户的运动状态是否发生改变。这可以通过监测用户的运动活动或通过传感器等手段进行检测。当检测到用户的运动状态发生改变时,将检测到的运动状态、运动模式和生理信号输入到策略确定模型中,从而生成新的电刺激策略,以对现在执行的电刺激策略进行更新,从而适应用户当前的运动情况和生理状态。更新后的电刺激策略会在下一个循环中被执行,即重新执行步骤S1。通过周期性的更新和调整,可以根据用户的实时情况和需求,提供更加个性化和精准的电刺激治疗。一方面,通过周期性的更新电刺激策略,实现了动态调整电刺激策略的能力。通过根据用户的运动状态和生理信号来更新电刺激策略,可以更加准确地适应用户的需求和变化的身体状态,从而提高电刺激治疗的效果和舒适度,并进一步优化用户体验。另一方面,通过将运动状态、运动模式和生理信号输入到策略确定模型中,可以根据更全面的信息进行电刺激策略的更新和优化,有助于提高治疗效果并确保电刺激过程的安全性和有效性。
第二方面,本申请提供了一种电子设备,所述电子设备包括存储器和至少一个处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
利用所述生理指标采集模块实时获取所述用户的至少一个生理信号;每个所述生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
获取理疗配置信息,并基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略;所述电刺激策略包括电极数量、电极序号、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序中的至少一种刺激参数;
根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
在一些可选的实施方式中,所述电刺激策略还包括至少一路电刺激通道以及电极数量、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序中的至少一种刺激参数;所述至少一个处理器执行所述计算机程序时采用以下方式根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激:
针对每路所述电刺激通道,执行以下步骤:
根据所述电刺激通道,确定与所述电刺激通道对应的两个电极序号;
根据所述电刺激策略,利用所述两个电极序号所指示的两个第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
在一些可选的实施方式中,所述理疗配置信息包括以下一种或多种刺激模式:EMS低频肌电刺激、复合低频中频电刺激、EMS中频神经刺激、低频神经兴奋度调节刺激和中频皮肤营养导入刺激;所述至少一个处理器执行所述计算机程序时采用以下方式基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略:
基于所述生理信号和被选择的所述刺激模式,确定所述电刺激策略。
在一些可选的实施方式中,所述电刺激系统还包括第二电极片,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤:
利用所述第二电极片获取所述用户的局部肌电信号;
基于所述局部肌电信号,获取所述用户的生理健康数据;所述生理健康数据包括肌肉强度和持续时间。
在一些可选的实施方式中,所述理疗配置信息包括用户的运动状态和运动模式;所述至少一个处理器执行所述计算机程序时采用以下方式基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略:
将所述生理信号、所述运动状态和所述运动模式输入至策略确定模型中,以得到所述用户的电刺激策略。
在一些可选的实施方式中,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时采用以下方式根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激:
步骤S1:根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激并进行计时;
步骤S2:当计时时长不小于预设时长时,对所述计时时长进行清零,并检测所述用户的运动状态是否发生改变;
步骤S3:当检测到所述用户的运动状态发生改变时,将检测得到的运动状态、所述运动模式和所述生理信号输入至所述策略确定模型中,以对所述电刺激策略进行更新,执行步骤S1。
第三方面,本申请提供了一种电刺激系统,所述系统包括:
生理指标采集模块,所述生理指标采集模块用于实时获取所述用户的至少一个生理信号;所述生理信号用于指示所述用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
多个第一电极片,每个所述第一电极片对应用户的一个体表位置,并与用户体表相接触;所述第一电极片用于对所述用户体表进行电刺激;
电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述任一项方法的步骤或者实现上述任一项所述电子设备的功能。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤或者实现上述任一项所述电子设备的功能。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本申请进一步说明。
图1示出了本申请实施例提供的一种电刺激系统的结构框图。
图2示出了本申请实施例提供的一种电刺激系统的控制方法的流程示意图。
图3示出了本申请实施例提供的一种采用电刺激通道进行电刺激的流程示意图。
图4示出了本申请实施例提供的一种获取用户生理健康数据的流程示意图。
图5示出了本申请实施例提供的一种更新电刺激策略的流程示意图。
图6示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
图7示出了本申请实施例提供的一种程序产品的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请的说明书附图以及具体实施方式,对本申请中的技术方案进行描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施方式之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施方式。
在本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c,a和b和c,其中a、b和c可以是单个,也可以是多个。值得注意的是,“至少一项(个)”还可以解释成“一项(个)或多项(个)”。
还需说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施方式或设计方案不应被解释为比其他实施方式或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
下面对本申请实施例技术领域和相关术语进行简单说明。
肌肉电刺激技术(Electric Muscle Stimulation,EMS)是一种利用电流刺激肌肉产生收缩的技术。通过将电信号传递到肌肉组织,引起肌肉的收缩和放松,以达到不同的电刺激目的。在肌肉电刺激技术中,电刺激信号通常通过电极片或电极导线与肌肉直接接触。当电刺激信号通过电极传递到肌肉组织时,它会激活肌肉纤维产生收缩反应,类似于自然的神经冲动引起的肌肉收缩。这种刺激可以模拟正常的神经冲动,从而帮助改善肌肉功能、增强肌肉力量、增加肌肉的协调性和灵活性。肌肉电刺激技术常用于康复医学、物理治疗和运动训练中。它可以应用于各种情况,如肌肉功能障碍、肌肉萎缩、运动损伤康复、肌肉疼痛管理等。通过调节电刺激信号的参数,如频率、脉宽、幅值等,可以实现不同的电刺激效果。其优点之一是可以针对特定肌肉或肌肉群进行定位刺激,从而实现局部电刺激。此外,还可以帮助改善血液循环、促进康复和肌肉功能的恢复,并在肌肉训练和运动表现方面提供辅助。
(系统实施例)
下面对本申请提供的压面系统进行详细介绍。
参见图1,图1示出了本申请实施例提供的一种电刺激系统的结构框图。
本申请实施例提供了一种电刺激系统,所述系统包括:
生理指标采集模块20,所述生理指标采集模块20用于实时获取所述用户的至少一个生理信号;
多个第一电极片30,每个所述第一电极片30对应用户的一个体表位置,并与用户体表相接触;所述第一电极片30用于对所述用户体表进行电刺激;
电子设备10。
本申请实施例对第一电极片30的固定方式不作限定,其例如可以缝合在衣物上,也可以是使用胸带腕带等弹性绑带固定,还可以是采用胶水或胶带粘贴固定。
作为一个示例,当第一电极片30采用缝合在衣物上的固定方式时,衣物需要具备贴身性和弹性,以保证能够保持第一电极片30贴合用户体表。采用导电性良好的银绞线作为缝纫线,直接用于缝合第一电极片30。银绞线细且柔软,适合与服装材料相结合。根据第一电极片30分布结构的需求,在衣物上确定第一电极片30的位置。使用银绞线将各个第一电极片30位置通过刺绣的方式连接起来,形成导联。其中,衣物可以是运动背心、短裤、护膝、围脖、袜子等,此处对衣物不作限定。
在本实施例中,生理信号用于指示所述用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;其中,体温变化状况是指人体表面或内部的温度变化情况,可以反映出人体的热量调节能力和代谢状态,通常以摄氏度(℃)为单位进行测量。心率变化状况是指心脏每分钟跳动的次数,用于评估心脏的运行情况和心血管系统的功能,心率通常以每分钟心跳次数(beats per minute,bpm)表示。血氧变化状况是指血液中氧气的饱和度或含氧量的变化情况,其反映了人体组织的氧气供应状况,是评估呼吸系统和心血管系统功能的重要指标,一般以百分比(%)表示血氧饱和度。血压变化状况是指血压数值的变化情况。血压通常是动态变化的,受到多种生理和环境因素的影响,一般以毫米汞柱(mmHg)表示。微循环变化状况包括血流速度、血流容量、毛细血管充盈度等。体动变化状况是指人体运动和动作的变化情况。肌电信号变化状况是指肌肉电活动的变化情况,其包括肌肉的收缩力度、肌肉的活动模式,如持续收缩、断续收缩或无活动等。脉搏变化状况是指动脉搏动的频率和强度的变化情况,通常与心率相关,其变化可反映心血管系统的活动状态。皮肤湿度变化状况是指皮肤表面的湿润程度或水分含量的变化情况,皮肤湿度可以受到多种因素的影响,包括环境湿度、体液分泌和皮肤蒸发等,测量皮肤湿度可以用于评估皮肤的健康状况和水分调节能力。
在一些实施例中,生理指标采集模块20包括多种传感器,其例如可以是温度传感器、心率传感器、血氧传感器、血压传感器、微循环传感器,体动传感器,肌电信号传感器、脉搏波传感器和皮肤湿度传感器等,此处对传感器的类型不作限定。
在本实施例中,第一电极片30可以采用柔性银绞线布制成,也可以采用导电硅橡胶制成,此处对第一电极片30的材料不作限定。其中,柔性银绞线布是指由银纤维纱线制成布料,具有良好的导电性能和柔韧性,适用于电子和电气应用中的导电连接和传输。
本申请实施例对用户的体表位置不作限定,其例如可以是上肢的体表位置、下肢的体表位置、躯干的体表位置、颈部的体表位置、头部的体表位置等。其中,上肢包括手臂、前臂、手腕和手部等;下肢包括大腿、小腿、膝盖和脚部等;躯干包括背部、胸部、腹部和臀部等;颈部包括颈椎区域和颈部周围的肌肉;头部包括头皮、面部和颞部等。
本申请实施例中,所述电子设备10可以被配置成实现电刺激系统的控制方法的步骤,下文将先对电刺激系统的控制方法进行说明,再对电子设备10进行说明。
(方法实施例)
参见图2,图2示出了本申请实施例提供的一种电刺激系统的控制方法的流程示意图。
本申请提供了一种电刺激系统的控制方法,应用于电刺激系统,所述电刺激系统包括生理指标采集模块和电子设备,所述生理指标采集模块包括多个第一电极片,每个所述第一电极片对应用户的一个体表位置,并与用户体表相接触;所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤,所述方法包括:
步骤S101:利用所述生理指标采集模块实时获取所述用户的至少一个生理信号;每个所述生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
步骤S102:获取理疗配置信息,并基于所述生理信号和所述理疗配置信息,获取电刺激策略;所述电刺激策略包括每个所述第一电极片的电极序号;
步骤S103:根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
在本实施例中,理疗配置信息是指用于配置电刺激策略的信息。
作为一个示例,理疗配置信息可以包括用户的运动状态,若用户的运动状态为跑步,针对跑步时用户手臂摆动的肌肉、小腹肌肉以及腿部肌肉,电刺激策略中可以采用EMS低频肌电刺激,以增强肌肉收缩和增加肌肉力量。其中,EMS低频肌电刺激是指通过设置频率在50-500赫兹的电信号,对肌肉进行常规的低频肌电刺激,用于增强肌肉力量,促进肌肉功能的改善。
在本实施例中,电刺激策略包括每个第一电极片的电极序号,不同电极序号的第一电极片对应用户的体表位置不同。每个第一电极片通过电极序号的指示,被安置在特定的位置上,以实现针对特定区域或特定肌肉的电刺激。
作为一个示例,生理指标采集模块包括4个第一电极片,分别标记为电极序号1、电极序号2、电极序号3和电极序号4,电极序号1和电极序号4分别对应于左肩部区域和右肩部区域,电极序号2和3分别对应于大腿前侧和后侧的特定位置。当对用户的肩部肌肉进行电刺激时,根据电极序号1和电极序号4所指示的第一电极片对用户的左肩部区域和右肩部区域进行电刺激,以缓解用户的肩部肌肉的疲劳。当对用户的大腿肌肉进行电刺激时,根据电极序号2和电极序号3所指示的第一电极片对用户的大腿肌肉进行电刺激,以缓解用户的大腿肌肉的疲劳。
由此,通过生理指标采集模块实时获取用户的生理信号,而生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况和皮肤湿度变化状况等,从而为针对用户的电刺激策略提供必要的是数据支持。生理指标采集模块还包括多个第一电极片,这些第一电极片与用户体表相接触,通过这些第一电极片既可以采集用户的生理信号,也可以在用户体表产生电刺激。控制第一电极片进行电刺激的电刺激策略是基于生理信号和理疗配置信息而得到的,电刺激策略中包括每个第一电极片的电极序号,即指示了在用户体表上哪些位置需要进行电刺激。不同的电极序号对应的第一电极片,相应的,不同的第一电极片应用户的体表位置也不同,根据确定的电刺激策略,使用对应的电极序号的第一电极片,对用户的体表进行电刺激。通过电刺激作用于特定的体表位置,可以实现针对用户的个性化理疗。一方面,通过针对用户的生理信号和理疗配置信息而制定电刺激策略,可以更精准地调节电刺激效果,提高电刺激的针对性和有效性;另一方面,通过实时获取用户的生理信号,可以实时调整电刺激策略,以适应用户的变化需求,并提供实时反馈。又一方面,结合多种生理信号,如体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况和皮肤湿度变化状况等,可以综合评估用户的状态,为电刺激提供更全面的信息,有助于提高整体的电刺激效果。
参见图3,图3示出了本申请实施例提供的一种采用电刺激通道进行电刺激的流程示意图。
在一些实施例中,所述电刺激策略还包括至少一路电刺激通道以及电极数量、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序中的至少一种刺激参数;
所述根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激,包括:
针对每路所述电刺激通道,执行以下步骤:
步骤S201:根据所述电刺激通道,确定与所述电刺激通道对应的两个电极序号;
步骤S202:根据所述电刺激策略,利用所述两个电极序号所指示的两个第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
在本实施例中,电极数量可以是1个、2个、3个、4个、5个、7个、10个、15个、20个、30个、40个、50个等,此处对电极数量不作限定。电压幅值可以是1伏(V)、2伏(V)、3伏(V)、5伏(V)、10伏(V)、20伏(V)、30伏(V)、50伏(V)和100伏(V),此处对电压幅值不作限定。频率可以是1赫兹、2赫兹、3赫兹、5赫兹、10赫兹、20赫兹、50赫兹、100赫兹、200赫兹、500赫兹、1000赫兹、2000赫兹、5000赫兹、10000赫兹等,此处对频率不作限定。脉宽可以是10微秒、20微秒、30微秒、50微秒、100微秒、150微秒、200微秒、300微秒、400微秒、500微秒、700微秒、1000微秒等,此处对脉宽不作限定。波形可以是正弦波、脉冲波、三角波、锯齿波等,此处对波形不作限定。占空比可以是0%到100%之间的任意值,此处对占空比不作限定。功率可以是1瓦(W)、2瓦(W)、3瓦(W)、5瓦(W)、10瓦(W)、20瓦(W)、30瓦(W)、50瓦(W)、100瓦(W)、200瓦(W)、300瓦(W)、500瓦(W)等,此处对功率不作限定。
在本实施例中,电刺激通道是指由两个第一电极片组合,用于执行一路电刺激。选择不同的电极组合可以影响刺激的范围和效果。
作为一个示例,生理指标采集模块包括第一电极片A、第一电极片B和第一电极片C,其中,第一电极片A对应用户的左小臂,第一电极片B对应用户的左大臂,第一电极片C对应用户的左肩部。当选择第一电极片A和第一电极片B作为一路电刺激通道时,执行一路电刺激,电刺激范围为由左小臂至左大臂。当选择第一电极片A和第一电极片C作为一路电刺激通道时,执行一路电刺激,电刺激范围为由左小臂至左肩部。
在一些实施例中,可以同时执行多路电刺激通道。
作为一个示例,针对当用户在跑步时,针对用户手臂摆动的肌肉、小腹肌肉以及腿部肌肉,选择用户的左小臂和左大臂、右小臂和右大臂、左小腿和左大腿、右小腿和右大腿、左腹部和右腹部,可以采用第一电极片A至第一电极片J同时执行五路电刺激,采用第一电极片A(对应左小臂)和第一电极片B(对应左大臂)执行第一路电刺激,其刺激范围为左臂摆动时涉及的肌肉群;采用第一电极片C(对应右小臂)和第一电极片D(对应右大臂)执行第二路电刺激,其刺激范围为右臂摆动时涉及的肌肉群;采用第一电极片E(对应左小腿)和第一电极片F(对应左大腿)执行第三路电刺激,其刺激范围为左腿摆动时涉及的肌肉群;采用第一电极片G(对应右小腿)和第一电极片H(对应右大腿)执行第四路电刺激,其刺激范围为右腿摆动时涉及的肌肉群;采用第一电极片I(对应左腹部)和第一电极片J(对应右腹部)执行第五路电刺激,其刺激范围为腹部的小腹肌肉群。通过选择不同的第一电极片组合构成电刺激通道,可以同时对用户的左小臂和左大臂、右小臂和右大臂、左小腿和左大腿、右小腿和右大腿、左腹部和右腹部进行五路电刺激,每路电刺激的刺激模式可以相同,也可以不同,从而有针对性地激活和训练跑步时涉及的相关肌肉群,提供辅助和促进运动效果的效果。
由此,电刺激策略包括至少一路电刺激通道以及刺激参数,刺激参数如电极数量、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序等。这些刺激参数决定了电刺激的特性和效果。根据电刺激策略,对每一路电刺激通道执行以下步骤:确定与电刺激通道对应的两个电极序号。这也意味着在生理指标采集模块中选择两个第一电极片作为一组,用于执行一路电刺激。利用所选的两个电极序号所指示的第一电极片,对用户的体表进行电刺激,以将电刺激传输到用户的特定体表位置。通过将两个第一电极片作为一组,执行一路电刺激,以控制电流的流向和影响范围,针对一路电刺激通道,电刺激通道的两个第一电极片被视为一组,电流会从一个第一电极片流入人体,经过组织或肌肉,然后流回到另一个第一电极片,从而形成一条电流通路,使电刺激在特定的区域或肌肉组织内产生作用。通过选择两个不同体表位置的第一电极片,可以调整电流的流向和路径来实现针对特定区域或肌肉组织的刺激。例如,选择大臂两侧的两个第一电极片,可以实现对该大臂肌肉的刺激和训练。一方面,通过选择不同的电极片组合,可以实现多个电刺激通道,从而适应不同的电刺激需求和身体部位。另一方面,每一路电刺激通道都可以独立设置刺激参数,例如电压幅值、频率、脉宽等,从而实现更精确的电刺激控制。
在一些实施例中,所述理疗配置信息包括以下一种或多种刺激模式:EMS低频肌电刺激、复合低频中频电刺激、EMS中频神经刺激、低频神经兴奋度调节刺激和中频皮肤营养导入刺激;
所述基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略,包括:
基于所述生理信号和被选择的所述刺激模式,确定所述电刺激策略。
其中,被选择的刺激模式是指由用户选择的刺激模式或根据用户的状态所确定的刺激模式。
作为一个示例,当由用户选择的刺激模式时,电刺激系统还包括交互设备,用户通过在交互设备上选择所需的刺激模式,并将该刺激模式设置为被选择的刺激模式。当根据用户的状态所确定的刺激模式时,根据用户的生理信号及运动状态,选择合适的刺激模式。例如当用户运动结束开始休息,生理信号指示用户的心率变化状况逐渐降低时,选择复合低频中频电刺激作为被选择的刺激模式,通过复合低频和中频的电信号,设置频率在20-3000赫兹范围内,针对较深层组织如肌腱进行刺激,用于缓解疼痛、促进血液循环和增强组织功能。其中,交互设备可以是手机、平板电脑(PAD)、笔记本电脑、台式计算机、智能穿戴设备或者单独的运算型工作站等,此处对交互设备不作限定。
在本实施例中,EMS低频肌电刺激通过设置频率在50-500赫兹的电信号,对肌肉进行常规的低频肌电刺激,用于增强肌肉力量、促进康复和肌肉功能的改善。复合低频中频电刺激通过复合低频和中频的电信号,设置频率在20-3000赫兹范围内,针对较深层组织如肌腱进行刺激,用于缓解疼痛、促进血液循环和增强组织功能。EMS中频神经刺激通过设置频率在1000-5000赫兹的中频电信号,并使其波动变化,刺激神经末梢,以改善神经功能和促进神经营养。低频神经兴奋度调节刺激通过设置频率在20-300赫兹范围内的电信号,对交感神经和副交感神经进行刺激调节,用于平衡神经系统、调节兴奋度和促进身体放松。中频皮肤营养导入刺激通过设置频率在2000赫兹以上的中频电信号,用于促进皮肤细胞的新陈代谢和吸收,提高皮肤的营养状况,也可称为电致透皮。
在本实施例中,每种刺激模式所包括的电刺激的波形可能不同。其中,电刺激的波形可以是正旋波,三角波,脉冲尖波等,此处对电刺激的波形不作限定。
在一些实施例中,所述刺激模式及电刺激的波形可以存储于云端服务器中,也可以存储于本地存储器中,此处对刺激模式及电刺激的波形的存储位置不作限定。
由此,理疗配置信息包括多种刺激模式,如EMS低频肌电刺激、复合低频中频电刺激、EMS中频神经刺激、低频神经兴奋度调节刺激和中频皮肤营养导入刺激等。每种刺激模式具有不同的特性和应用目的。根据生理信号和所选的刺激模式,确定最适合的电刺激策略,这意味着选择适当的刺激模式,并根据生理信号的变化情况进行相应的调整。一方面,通过提供多种刺激模式,可以针对不同的电刺激目的和需求进行选择。每种刺激模式都有特定的作用和效果,从而增加了电刺激的灵活性和个性化。另一方面,根据用户的生理信号和所选的刺激模式,确定适合用户的电刺激策略,可以更好地满足用户的需求,提高电刺激效果和舒适度。
参见图4,图4示出了本申请实施例提供的一种获取用户生理健康数据的流程示意图。
在一些实施例中,所述电刺激系统还包括第二电极片,所述方法还包括:
步骤S301:利用所述第二电极片获取所述用户的局部肌电信号;
步骤S302:基于所述局部肌电信号,获取所述用户的生理健康数据;所述生理健康数据包括肌肉强度和持续时间。
在本实施例中,第二电极片是用于采集用户的局部肌电信号的电极片,其可以采用敏感度较好的金属触头或小凸起的片状形态,以更精确地接收和记录用户肌肉的电活动信号。
在一些实施例中,所述第二电极片与所述第一电极片可以相互串联,设置于用户的同一体表位置,由此实现功能分时控制,即在同一个时间段内只实现一个功能。
具体而言,通过将第二电极片与第一电极片串联,在第一时间段内,采用第二电极片获取用户的局部肌电信号;在第二时间段内,采用第一电极片为用户体表的提供电刺激。所述第一时间段与所述第二时间段不重合。
通过将第二电极片和第一电极片结合在同一位置,可以实现用户在进行电刺激训练的同时,实时监测自身肌肉的生理情况。通过分析监测到的肌电信号,可以评估肌肉的强度和持续时间等指标,从而更全面地了解用户的肌肉状况和健康程度。
由此,电刺激系统包括第二电极片,第二电极片用于获取用户的局部肌电信号。这意味着通过第二电极片可以测量用户特定位置的肌肉活动情况。当用户的肌肉活动时,肌肉产生的电信号会通过第二电极片进行采集。第二电极片与用户体表接触,能够捕捉到肌肉活动相关的电信号。利用所获取的局部肌电信号,分析用户的生理健康数据,其中包括肌肉强度和持续时间。通过对局部肌电信号的分析,可以评估用户的肌肉活动水平和肌肉的耐力情况。一方面,通过第二电极片采集到的局部肌电信号,可以提供有关用户肌肉活动情况的客观数据,基于这些数据可以分析用户的生理健康数据,特别是肌肉强度和持续时间。这对于康复治疗、运动训练和肌肉健康管理等方面都具有重要意义。另一方面,通过监测和分析肌肉活动情况,用户可以了解自己的肌肉状况,并根据需要进行相应的调整和训练,以促进肌肉健康和功能改善。
在一些实施例中,所述理疗配置信息包括用户的运动状态和运动模式;所述基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略,包括:
将所述生理信号、所述运动状态和所述运动模式输入至策略确定模型中,以得到所述用户的电刺激策略。
在本实施例中,运动状态是指用户当前的身体活动情况,其例如可以是开始运动、运动中、中途休息等。此处对运动状态不作限定。运动模式是指用户的运动方式和动作特征,其例如可以是步行、打篮球、打太极、慢跑、举重等,此处对运动模式不作限定。
在本实施例中,通过策略确定模型得到的电刺激策略中包括刺激模式。
作为一个示例,以运动状态为中途休息、运动模式为跑步为例,用户在跑步过程中需要进行中途休息,以恢复体力或调整呼吸节奏。在这种情况下,其目标可能是促进恢复和放松肌肉,提高血液循环,减轻疲劳感。通过生理指标采集模块获取用户的生理信号,如心率、肌肉电信号等。结合运动状态和运动模式的信息,将这些数据输入到策略确定模型中,以得到适合该用户在中途休息期间的电刺激策略,电刺激策略中包括采用EMS低频肌电刺激缓解用户腿部肌肉的疲劳。
在本实施例中,所述策略确定模型的训练过程包括:
获取训练集,所述训练集包括多个训练数据,每个所述训练数据包括一个样本生理信号、一个样本运动状态和一个样本运动模式以及所述样本生理信号、样本运动状态和样本运动模式对应的电刺激策略的标注数据;
针对所述训练集中的每个训练数据,执行以下处理:
将所述训练数据中的样本生理信号、样本运动状态和样本运动模式输入预设的深度学习模型,以得到所述样本生理信号、样本运动状态和样本运动模式对应的电刺激策略的预测数据;
基于所述样本生理信号、样本运动状态和样本运动模式对应的电刺激策略的预测数据和标注数据,对所述深度学习模型的模型参数进行更新;
检测是否满足预设的训练结束条件;如果是,则将训练出的所述深度学习模型作为所述策略确定模型;如果否,则利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。
由此,通过设计,建立适量的神经元计算节点和多层运算层次结构,选择合适的输入层和输出层,就可以得到预设的深度学习模型,通过该深度学习模型的学习和调优,建立起从输入到输出的函数关系,虽然不能100%找到输入与输出的函数关系,但是可以尽可能地逼近现实的关联关系,由此训练得到的策略确定模型,可以基于生理信号、运动状态和运动模式获取对应电刺激策略,适用范围广,且计算结果准确性高、可靠性高。
在本申请的一些实施例中,本申请可以训练得到策略确定模型。
在本申请的另一些实施例中,本申请可以采用预先训练好的策略确定模型。
在本实施例中,预设的深度学习模型可以是卷积神经网络模型,也可以是循环神经网络模型,此处不对预设的深度学习模型的实现方式作限定。
本申请对策略确定模型的训练过程不作限定,其例如可以采用上述监督学习的训练方式,或者可以采用半监督学习的训练方式,或者可以采用无监督学习的训练方式。
本申请对预设的训练结束条件不作限定,其例如可以是训练次数达到预设次数(预设次数例如是1次、3次、10次、100次、1000次、10000次等),或者可以是训练集中的训练数据都完成一次或多次训练,或者可以是本次训练得到的总损失值不大于预设损失值。
由此,采用了一种基于用户的运动状态和运动模式的理疗配置信息来确定电刺激策略。运动状态和运动模式信息可以与生理信号一起输入到策略确定模型中,以得到针对用户的电刺激策略。具体而言,实时获取用户的生理信号,可以提供关于用户身体状况和健康状况的信息。同时,获取用户的运动状态和运动模式。运动状态可以指用户当前的身体活动情况,如行走、跑步、中途休息等;运动模式可以指用户的运动方式和动作特征,如步行、打篮球、打太极、慢跑、举重等。将生理信号、运动状态和运动模式输入到策略确定模型中,策略确定模型可以根据预设的算法和规则进行处理和分析。通过对这些输入数据的综合分析和处理,策略确定模型可以生成针对用户的电刺激策略。电刺激策略的确定是基于综合考虑生理信号、运动状态和运动模式的结果。这意味着可以根据用户当前的生理状况和运动情况,个性化地制定电刺激策略,以满足用户的特定需求和目标。一方面,通过结合生理信号、运动状态和运动模式的信息,可以更准确地确定电刺激策略。从而实现更加个性化和精准的电刺激,提高电刺激效果。另一方面,通过动态调整电刺激策略,可以根据用户的实时情况进行调整和优化,以达到更好的电刺激效果和用户体验。
在一些实施例中,由于用户的个体差异和舒适度不同,因此在确定电刺激策略时还需要考虑的用户对电刺激的适应性。
具体地,所述方法还包括:
获取所述用户的历史电刺激记录;
基于所述历史电刺激记录对所述电刺激策略进行调整,以得到适应性策略。
其中,所述历史电刺激记录是指用户在过去预设时间段内接受电刺激时所记录和保存的相关信息。其例如包括用户接受电刺激的时间、刺激参数设置、刺激位置、刺激时长、刺激强度、用户反馈等信息,此处对历史电刺激记录的内容不作限定。预设时间段可以是一天、十天、二十天、五十天、一百天、一年、两年、五年和十年等,此处对预设时间段不作限定。
另外,历史电刺激记录对于长期或重复进行电刺激的用户尤为重要,其可以提供参考和指导,确保电刺激的连贯性和有效性。同时,历史电刺激记录也可以成为用户自我管理和健康监测的重要依据,帮助了解的电刺激进程和效果。
参见图5,图5示出了本申请实施例提供的一种更新电刺激策略的流程示意图。
在一些实施例中,所述根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激,包括:
步骤S1:根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激并进行计时;
步骤S2:当计时时长不小于预设时长时,对所述计时时长进行清零,并检测所述用户的运动状态是否发生改变;
步骤S3:当检测到所述用户的运动状态发生改变时,将检测得到的运动状态、所述运动模式和所述生理信号输入至所述策略确定模型中,以对所述电刺激策略进行更新,执行步骤S1;
步骤S4:当检测到所述用户的运动状态未发生改变时,执行步骤S1。
在本实施例中,预设时长可以是1秒、2秒、5秒、10秒、15秒、25秒、50秒、100秒、200秒和400秒等,此处对预设时长不作限定。
作为一个示例,用户通过交互设备选择其所需的理疗配置信息,理疗配置信息包括用户的运动状态、运动模式,例如其选择的运动状态为运动中,运动模式为慢跑,通过将运动状态、运动模式以及用户的生理信号输入策略确定模型中,以得到电刺激策略。从而根据电刺激策略,利用电刺激策略中电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激并进行计时;若预设时长为30秒,当计时时长大于30秒后,对用户的运动状态进行检测,判断用户的运动状态是否发生改变,其可以通过生理信号综合考虑判断,也可以由用户通过交互设备修改运动状态,此处对运动状态的检测方式不作限定。当用户的运动状态发生改变时,例如由运动中转变为中途休息,针对中途休息的用户,自动调整电刺激策略,通过将改变后运动状态、运动模式和生理信号输入至策略确定模型中,得到新的电刺激策略,以对原来的电刺激策略进行更新,并基于更新后的电刺激策略继续进行电刺激,实现电刺激策略的周期性更新。
由此,根据电刺激策略,利用与电极序号相应的第一电极片对用户的体表进行电刺激,并开始计时。统计计时时长。同时监测计时时长是否达到了预设时长,当计时时长不小于预设时长时,即意味着需要对用户的运动状态进行检测,判断用户的运动状态是否发生改变,具体而言,对计时时长进行清零,并检测用户的运动状态是否发生改变。这可以通过监测用户的运动活动或通过传感器等手段进行检测。当检测到用户的运动状态发生改变时,将检测到的运动状态、运动模式和生理信号输入到策略确定模型中,从而生成新的电刺激策略,以对现在执行的电刺激策略进行更新,从而适应用户当前的运动情况和生理状态。更新后的电刺激策略会在下一个循环中被执行,即重新执行步骤S1。通过周期性的更新和调整,可以根据用户的实时情况和需求,提供更加个性化和精准的电刺激治疗。一方面,通过周期性的更新电刺激策略,实现了动态调整电刺激策略的能力。通过根据用户的运动状态和生理信号来更新电刺激策略,可以更加准确地适应用户的需求和变化的身体状态,从而提高电刺激治疗的效果和舒适度,并进一步优化用户体验。另一方面,通过将运动状态、运动模式和生理信号输入到策略确定模型中,可以根据更全面的信息进行电刺激策略的更新和优化,有助于提高治疗效果并确保电刺激过程的安全性和有效性。
在一个具体应用场景中,本申请实施例提供了一种电刺激系统的控制方法,应用于电刺激系统,所述电刺激系统包括生理指标采集模块、多个第一电极片和电子设备,每个所述第一电极片对应用户的一个体表位置,并与用户体表相接触;所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤,所述方法包括:
利用所述生理指标采集模块实时获取所述用户的至少一个生理信号;每个所述生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
获取理疗配置信息,所述理疗配置信息包括以下一种或多种刺激模式:EMS低频肌电刺激、复合低频中频电刺激、EMS中频神经刺激、低频神经兴奋度调节刺激和中频皮肤营养导入刺激;
基于所述生理信号和被选择的所述刺激模式,确定所述电刺激策略;所述电刺激策略包括每个所述第一电极片的电极序号、至少一路电刺激通道以及电极数量、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序中的至少一种刺激参数;
针对每路所述电刺激通道,执行以下步骤:
根据所述电刺激通道,确定与所述电刺激通道对应的两个电极序号;
根据所述电刺激策略,利用所述两个电极序号所指示的两个第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
(电子设备)
本申请实施例还提供了一种电子设备,其具体实施例与上述方法实施例中记载的实施例、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
所述电子设备包括存储器和至少一个处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
利用所述生理指标采集模块实时获取所述用户的至少一个生理信号;每个所述生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
获取理疗配置信息,并基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略;所述电刺激策略包括电极数量、电极序号、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序中的至少一种刺激参数;
根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
在一些可选的实施方式中,所述电刺激策略还包括至少一路电刺激通道以及电极数量、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序中的至少一种刺激参数;所述至少一个处理器执行所述计算机程序时采用以下方式根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激:
针对每路所述电刺激通道,执行以下步骤:
根据所述电刺激通道,确定与所述电刺激通道对应的两个电极序号;
根据所述电刺激策略,利用所述两个电极序号所指示的两个第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
在一些可选的实施方式中,所述理疗配置信息包括以下一种或多种刺激模式:EMS低频肌电刺激、复合低频中频电刺激、EMS中频神经刺激、低频神经兴奋度调节刺激和中频皮肤营养导入刺激;所述至少一个处理器执行所述计算机程序时采用以下方式基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略:
基于所述生理信号和被选择的所述刺激模式,确定所述电刺激策略。
在一些可选的实施方式中,所述电刺激系统还包括第二电极片,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤:
利用所述第二电极片获取所述用户的局部肌电信号;
基于所述局部肌电信号,获取所述用户的生理健康数据;所述生理健康数据包括肌肉强度和持续时间。
在一些可选的实施方式中,所述理疗配置信息包括用户的运动状态和运动模式;所述至少一个处理器执行所述计算机程序时采用以下方式基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略:
将所述生理信号、所述运动状态和所述运动模式输入至策略确定模型中,以得到所述用户的电刺激策略。
在一些可选的实施方式中,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时采用以下方式根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激:
步骤S1:根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激并进行计时;
步骤S2:当计时时长不小于预设时长时,对所述计时时长进行清零,并检测所述用户的运动状态是否发生改变;
步骤S3:当检测到所述用户的运动状态发生改变时,将检测得到的运动状态、所述运动模式和所述生理信号输入至所述策略确定模型中,以对所述电刺激策略进行更新,执行步骤S1。
参见图6,图6是本申请实施例提供的一种电子设备10的结构框图。
电子设备10例如可以包括至少一个存储器11、至少一个处理器12以及连接不同平台系统的总线13。
存储器11可以包括易失性存储器形式的可读介质,例如随机存取存储器(RAM)111和/或高速缓存存储器112,还可以进一步包括只读存储器(ROM)113。
其中,存储器11还存储有计算机程序,计算机程序可以被处理器12执行,使得处理器12实现上述任一项方法的步骤。
存储器11还可以包括具有至少一个程序模块115的实用工具114,这样的程序模块115包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
相应的,处理器12可以执行上述计算机程序,以及可以执行实用工具114。
处理器12可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application SpecificIntegrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)或其他电子元件。
总线13可以为表示几类总线结构的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构的任意总线结构的局域总线。
电子设备10也可以与一个或多个外部设备例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信,还可与一个或者多个能够与该电子设备10交互的设备通信,和/或与使得该电子设备10能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等)通信。这种通信可以通过输入输出接口14进行。并且,电子设备10还可以通过网络适配器15与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。网络适配器15可以通过总线13与电子设备10的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,但在实际应用中可以结合电子设备10使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
(计算机可读存储介质)
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其具体实施例与上述方法实施例中记载的实施例、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述任一项方法的步骤或者实现上述任一项电子设备的功能。
计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。在本申请实施例中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质还可以是任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等,或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
(计算机程序产品)
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,其具体实施例与上述方法实施例中记载的实施例、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
本申请提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述任一项方法的步骤或者实现上述任一项电子设备的功能。
参见图7,图7是本申请实施例提供的一种计算机程序产品的结构示意图。
所述计算机程序产品用于实现上述任一项方法的步骤或者实现上述任一项电子设备的功能。计算机程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本发明的计算机程序产品不限于此,计算机程序产品可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。
本申请从使用目的上,效能上,进步及新颖性等观点进行阐述,已符合专利法所强调的功能增进及使用要件,本申请以上的说明书及说明书附图,仅为本申请的较佳实施例而已,并非以此局限本申请,因此,凡一切与本申请构造,装置,特征等近似、雷同的,即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等,皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电刺激系统的控制方法,其特征在于,应用于电刺激系统,所述电刺激系统包括生理指标采集模块、多个第一电极片和电子设备;生理指标采集模块,每个所述第一电极片对应用户的一个体表位置,并与用户体表相接触;所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤,所述方法包括:
利用所述生理指标采集模块实时获取所述用户的至少一个生理信号;每个所述生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
获取理疗配置信息,并基于所述生理信号和所述理疗配置信息,获取电刺激策略;所述电刺激策略包括每个所述第一电极片的电极序号;
根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电刺激策略还包括至少一路电刺激通道以及电极数量、电压幅值、频率、脉宽、波形、占空比、功率和时序中的至少一种刺激参数;
所述根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激,包括:
针对每路所述电刺激通道,执行以下步骤:
根据所述电刺激通道,确定与所述电刺激通道对应的两个电极序号;
根据所述电刺激策略,利用所述两个电极序号所指示的两个第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述理疗配置信息包括以下一种或多种刺激模式:EMS低频肌电刺激、复合低频中频电刺激、EMS中频神经刺激、低频神经兴奋度调节刺激和中频皮肤营养导入刺激;
所述基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略,包括:
基于所述生理信号和被选择的所述刺激模式,确定所述电刺激策略。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电刺激系统还包括第二电极片,所述方法还包括:
利用所述第二电极片获取所述用户的局部肌电信号;
基于所述局部肌电信号,获取所述用户的生理健康数据;所述生理健康数据包括肌肉强度和持续时间。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述理疗配置信息包括用户的运动状态和运动模式;所述基于所述生理信号和所述理疗配置信息,确定电刺激策略,包括:
将所述生理信号、所述运动状态和所述运动模式输入至策略确定模型中,以得到所述用户的电刺激策略。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激,包括:
步骤S1:根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激并进行计时;
步骤S2:当计时时长不小于预设时长时,对所述计时时长进行清零,并检测所述用户的运动状态是否发生改变;
步骤S3:当检测到所述用户的运动状态发生改变时,将检测得到的运动状态、所述运动模式和所述生理信号输入至所述策略确定模型中,以对所述电刺激策略进行更新,执行步骤S1。
7.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和至少一个处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
利用所述生理指标采集模块实时获取所述用户的至少一个生理信号;每个所述生理信号用于指示用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
获取理疗配置信息,并基于所述生理信号和所述理疗配置信息,获取电刺激策略;所述电刺激策略包括每个所述第一电极片的电极序号;
根据所述电刺激策略,利用所述电极序号所指示的第一电极片对所述用户体表进行电刺激。
8.一种电刺激系统,其特征在于,所述系统包括:
生理指标采集模块,所述生理指标采集模块用于实时获取所述用户的至少一个生理信号;所述生理信号用于指示所述用户的体温变化状况、心率变化状况、血氧变化状况、血压变化状况、微循环变化状况,体动变化状况,肌电信号变化状况、脉搏变化状况或皮肤湿度变化状况中的任意一种;
多个第一电极片,每个所述第一电极片对应用户的一个体表位置,并与用户体表相接触;所述第一电极片用于对所述用户体表进行电刺激;
电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤或者实现权利要求7所述电子设备的功能。
10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤或者实现权利要求7所述电子设备的功能。
CN202310558468.1A 2023-05-17 2023-05-17 电刺激系统及其控制方法、相关装置 Pending CN116549850A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310558468.1A CN116549850A (zh) 2023-05-17 2023-05-17 电刺激系统及其控制方法、相关装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310558468.1A CN116549850A (zh) 2023-05-17 2023-05-17 电刺激系统及其控制方法、相关装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116549850A true CN116549850A (zh) 2023-08-08

Family

ID=87497891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310558468.1A Pending CN116549850A (zh) 2023-05-17 2023-05-17 电刺激系统及其控制方法、相关装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116549850A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117797406A (zh) * 2024-02-22 2024-04-02 中国人民解放军空军军医大学 闭环经皮穴位电刺激镇静方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117797406A (zh) * 2024-02-22 2024-04-02 中国人民解放军空军军医大学 闭环经皮穴位电刺激镇静方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220143392A1 (en) Nerve stimulation apparatus and method
Ferrante et al. A personalized multi-channel FES controller based on muscle synergies to support gait rehabilitation after stroke
JP2019523031A5 (zh)
CN110248601A (zh) 使用共形电子装置根据运动方案监测身体运动或状况
CN108135537A (zh) 用于治疗骨关节炎的系统、装置和方法
US20040073271A1 (en) Method and apparatus for neurophysiologic performance
US20200376266A1 (en) Non-Invasive Nerve Stimulation to Delay Urination
CN102325564A (zh) 治疗
US20180200514A1 (en) Non-invasive nerve stimulation
CN106606351A (zh) 一种基于颈椎疲劳程度的智能判断系统及其用途
CN110248693B (zh) 电刺激设备
US11724105B2 (en) System and methods to track and increase muscle efficiency
KR20220077129A (ko) 의료 치료 장치
US20240261572A1 (en) Systems and methods for transcutaneous auricular vagal nerve stimulation to enhance motor learning, rehabilitation, and bci applications
CN116549850A (zh) 电刺激系统及其控制方法、相关装置
CN114904140A (zh) 理疗设备及其控制方法、理疗系统
JP2024047583A (ja) 電流刺激装置
JP7434163B2 (ja) 非侵襲的な神経刺激
KR20190008005A (ko) 저주파 자극 운동기기
Wang et al. A wearable multi-pad electrode prototype for selective functional electrical stimulation of upper extremities
KR102669868B1 (ko) 혈액순환 개선을 위한 운동 보조 장치 및 방법
RU2813807C1 (ru) Способ мультимодальной коррекции двигательных и когнитивных нарушений у пациентов, перенесших ишемический инсульт
CN116510181B (zh) 迷走神经刺激系统
Lou et al. Research on Microelectronic System of Antagonism Inhibiting Spasticity Based on Electro-Myo-Graphic Bridge
Qun et al. Research on Proprioceptive-Electrical Stimulation Insole Based on Flexible Sensor Array

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination