CN117138233A - 一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法及其系统 - Google Patents
一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法及其系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及理疗仪技术领域，公开了一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法及其系统，所述方法包括：通过电极片采集肌电信号，并对所述肌电信号进行预处理；将所述预处理后的肌电信号上传至服务器；服务器根据对所述预处理后的肌电信号的分析得到的肌肉疲劳状态有效地确定用户的身体状况和病情，并给出相应的治疗建议，从而能够有效地指导用户正确地使用中低频理疗仪；同时不仅能够提高家用理疗仪的智能程度，还能够降低用户操作难度，避免因误操作导致身体受到伤害。
Description
技术领域
本发明涉及理疗仪技术领域，特别涉及一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法及其系统。
背景技术
随着人民的生活水平不断提高，社会生活节奏不断加快，越来越多的用户经常会出现一些身体不适的症状，例如，肩颈酸痛、腰痛、头痛等。而理疗仪具有促进人体特定部位血液循环，止痛化瘀，活跃肌肉等物理作用使，而使其从医用走进来家用，因此对理疗仪的需求数量在不断的增加。
中低频理疗仪作为一种医疗设备，在理疗上被广泛应用，在使用中低频理疗仪时需要具备一定的专业知识和操作技巧。但若总是前往医院去进行理疗，对用户来说不方便，而常规的家用理疗仪可以为便捷地为用户提供理疗服务，但是用户在使用家用理疗仪时，不能选择适合自己的档位或者容易误操作，从而导致身体受到伤害。因此，需要一款理疗仪，能通过用户实际的身体状况，推荐对应的模式为用户进行理疗，同时指导用户正确使用理疗仪，是当前亟需解决的问题。
发明内容
针对背景技术中提出的问题，本发明提供了一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法及其系统，通过采集人体肌电信号获取用户身体状况，并通过移动终端向用户推送相应的治疗建议，从而避免用户使用不当的情况发生。
本发明提供如下技术方案：一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，包括：
S1：通过电极片采集肌电信号，并对所述肌电信号进行预处理，得到预处理后的肌电信号；
S2：将所述预处理后的肌电信号上传至服务器；
S3：所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行特征提取，根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议；
S4：生成的所述治疗建议通过移动终端向用户推送。
优选地，所述中低频理疗仪包括电极片、主控器和用于显示采集状态的状态指示灯，所述电极片与所述主控器连接方式为有线或无线中的一种，步骤S1中采集肌电信号的具体步骤包括：
S11：中低频理疗仪开机后，用户通过按键或者触屏输入待刺激部位，主控器向电极片下发采集指令并开始采集肌电信号；
S12：采集肌电信号的过程中，状态指示灯常亮，采集肌电信号完成后，状态指示灯熄灭；
S13：通过幅度阈值检测法来检测采集到的肌电信号，若采集到的肌电信号中出现幅值异常的数据，舍弃此次采样数据，重新采样。
优选地，步骤S1中预处理操作包括带通滤波、陷波滤波和小波去噪中的一种或多种。
优选地，步骤S3中，所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行特征提取，根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，将肌肉信号按预设条件划分为轻微疲劳、中度疲劳和重度疲劳三个肌肉疲劳状态，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议，所述生成相应的治疗建议为在云端数据库配对相应的治疗建议。
优选地，所述特征包括肌电信号的均方根值RMS和中值频率MF，根据与正常人群的相应部位的肌电信号的均方根值RMSC和中值频率MFC的比值得出疲劳程度值R，
所述预设条件为：若满足R∈[8,9],判定待刺激肌肉为处于轻微疲劳状态；若满足R∈[9,10],判定待刺激肌肉为处于中度疲劳状态；若满足R>10,判定待刺激肌肉为处于重度疲劳状态。
优选地，所述相应的治疗建议为对应的理疗模式，理疗模式包括电刺激频率、波形、通断比以及电疗时间。
优选地，在根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议之后，所述方法还包括：若判定待刺激肌肉为处于重度疲劳状态，分别在时采集肌电信号并判断肌肉疲劳状态；若判定待刺激肌肉为处于中度疲劳状态，在/>时采集肌电信号并判断肌肉疲劳状态，若状态发生改变，则推送相应的治疗建议给用户，其中t为电疗时间。
优选地，所述正常人群的相应部位的肌电信号预先设置在云端数据库。
优选地，所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行加密处理，生成加密数据，并将所述加密数据存储至云端数据库。
本发明还提供如下技术方案：一种基于数据采集的中低频理疗仪控制系统，其特征在于，包括采集模块和数据处理模块；
所述采集模块用于通过电极片采集肌电信号；
所述数据处理模块用于对所述肌电信号进行预处理，得到预处理后的肌电信号，以使得服务器对预处理后的肌电信号进行分析，生成相应的治疗建议并发送给移动终端。
本发明具备以下有益效果：
本发明通过电极片采集肌电信号，根据对肌电信号的分析得到的肌肉疲劳状态有效地确定用户的身体状况和病情，并给出相应的治疗建议，从而能够根据用户的实际理疗情况，进行模式匹配，从而有效地指导用户正确地使用中低频理疗仪；同时不仅能够提高家用理疗仪的智能程度，还能够降低用户操作难度，避免因误操作导致身体受到伤害。
附图说明
图1为一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法流程图；
图2为一种基于数据采集的中低频理疗仪控制系统结构图；
图3为一种基于数据采集的中低频理疗仪装置结构图；
其中1为电极片、2为主控器、3为状态指示灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，在一种优选的实施例中，一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，包括：
S1：通过电极片采集肌电信号，并对所述肌电信号进行预处理，得到预处理后的肌电信号；
S2：将所述预处理后的肌电信号上传至服务器；
S3：所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行特征提取，根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议；
S4：生成的所述治疗建议通过移动终端向用户推送。
在本实施例中，所述中低频理疗仪包括电极片、主控器和用于显示采集状态的状态指示灯，所述电极片与所述主控器连接方式为有线或无线中的一种，电极片采用专用的采集与释放脉冲两用的电极片，和现有的电极片存在区别，现有的电极片仅仅只有传递脉冲的信号，为用户进行理疗。电极片相当于脉冲和人体之间的导体，该技术比较现有，在此不过多赘述。
步骤S1中采集肌电信号的具体步骤包括：
S11：中低频理疗仪开机后，用户通过按键或者触屏输入待刺激部位，主控器向电极片下发采集指令并开始采集肌电信号；
S12：采集肌电信号的过程中，状态指示灯常亮，采集肌电信号完成后，状态指示灯熄灭；
S13：通过幅度阈值检测法来检测采集到的肌电信号，若采集到的肌电信号中出现幅值异常的数据，舍弃此次采样数据，重新采样。
在本实施例中，步骤S1中预处理操作包括带通滤波、陷波滤波和小波去噪中的一种或多种。
在本实施例中，步骤S3中，所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行特征提取，根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，将肌肉信号按预设条件划分为轻微疲劳、中度疲劳和重度疲劳三个肌肉疲劳状态，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议，所述相应的治疗建议为对应的理疗模式，所述生成相应的治疗建议为在云端数据库匹配相应的治疗建议，即进行模式匹配。
在本实施例中，所述特征包括肌电信号的均方根值RMS和中值频率MF，根据与正常人群的相应部位的肌电信号的均方根值RMSC和中值频率MFC的比值得出疲劳程度值R，
所述预设条件为：若满足R∈[8,9],判定待刺激肌肉为处于轻微疲劳状态；若满足R∈[9,10],判定待刺激肌肉为处于中度疲劳状态；若满足R>10,判定待刺激肌肉为处于重度疲劳状态。
在本实施例中，所述相应的治疗建议为对应的理疗模式，理疗模式包括电刺激频率、波形、通断比以及电疗时间。
在本实施例中，在根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议之后，所述方法还包括：若判定待刺激肌肉为处于重度疲劳状态，分别在时采集肌电信号并判断肌肉疲劳状态；若判定待刺激肌肉为处于中度疲劳状态，在/>时采集肌电信号并判断肌肉疲劳状态，若状态发生改变，则推送相应的治疗建议给用户，其中t为电疗时间。
例如用户在中低频理疗仪开机后被采集肌电信号并在移动终端收到重度疲劳状态的诊断与相应的治疗建议，用户通过按键或者触屏输入治疗建议的参数，其中电疗时间为21mins，在电极片释放电刺激的第7分钟，电极片停止释放电刺激并采集肌电信号，并根据采集到的肌电信号判断肌肉疲劳状态，若肌电信号非重度疲劳状态，则推送相应的治疗建议给用户。
有益的，根据肌电信号的均方根值RMS和中值频率MF量化肌肉疲劳程度，并根据肌肉疲劳程度决定采集的频率来监测肌肉治疗时的实时状态，并及时推送新的治疗建议，避免用户长时间受到高强度电刺激损坏正常肌肉，提升了中低频理疗仪的智能性与用户使用体验感。
在本实施例中，所述正常人群的相应部位的肌电信号预先设置在云端数据库。
在本实施例中，所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行加密处理，生成加密数据，并将所述加密数据存储至云端数据库，有益的，通过对用户的生理数据加密存储充分保护用户的数据隐私安全。
请参考图2、3，在一种优选的实施例中，一种基于数据采集的中低频理疗仪控制系统，包括采集模块和数据处理模块；
所述采集模块用于通过电极片采集肌电信号；
所述数据处理模块用于对所述肌电信号进行预处理，得到预处理后的肌电信号，以使得服务器对预处理后的肌电信号进行分析，生成相应的治疗建议并发送给移动终端，有益的，通过数据处理模块将数据上传到服务器中进行分析，因此可以同时为多个用户提供服务，提高了中低频理疗仪的效率和适用范围。
在本实施例中，一种基于数据采集的中低频理疗仪控制系统还包括：电极片、主控器和状态指示灯，所述电极片与所述主控器连接方式为有线连接。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，包括：
S1：通过电极片采集肌电信号，并对所述肌电信号进行预处理，得到预处理后的肌电信号；
S2：将所述预处理后的肌电信号上传至服务器；
S3：所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行特征提取，根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议；
S4：生成的所述治疗建议通过移动终端向用户推送。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，所述中低频理疗仪包括电极片、主控器和用于显示采集状态的状态指示灯，所述电极片与所述主控器连接方式为有线或无线中的一种，步骤S1中采集肌电信号的具体步骤包括：
S11：中低频理疗仪开机后，用户通过按键或者触屏输入待刺激部位，主控器向电极片下发采集指令并开始采集肌电信号；
S12：采集肌电信号的过程中，状态指示灯常亮，采集肌电信号完成后，状态指示灯熄灭；
S13：通过幅度阈值检测法来检测采集到的肌电信号，若采集到的肌电信号中出现幅值异常的数据，舍弃此次采样数据，重新采样。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，步骤S1中预处理操作包括带通滤波、陷波滤波和小波去噪中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，步骤S3中，所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行特征提取，根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，将肌肉信号按预设条件划分为轻微疲劳、中度疲劳和重度疲劳三个肌肉疲劳状态，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议，所述生成相应的治疗建议为在云端数据库配对相应的治疗建议。
5.根据权利要求4所述的一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，所述特征包括肌电信号的均方根值RMS和中值频率MF，根据与正常人群的相应部位的肌电信号的均方根值RMSC和中值频率MFC的比值得出疲劳程度值R，
所述预设条件为：若满足R∈[8,9],判定待刺激肌肉为处于轻微疲劳状态；若满足R∈[9,10],判定待刺激肌肉为处于中度疲劳状态；若满足R>10,判定待刺激肌肉为处于重度疲劳状态。
6.根据权利要求4所述的一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，所述相应的治疗建议为对应的理疗模式，理疗模式包括电刺激频率、波形、通断比以及电疗时间。
7.根据权利要求4所述的一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，在根据提取后的特征进行肌肉疲劳状态分析，根据分析得到的所述肌肉疲劳状态生成相应的治疗建议之后，所述方法还包括：若判定待刺激肌肉为处于重度疲劳状态，分别在时采集肌电信号并判断肌肉疲劳状态；若判定待刺激肌肉为处于中度疲劳状态，在/>时采集肌电信号并判断肌肉疲劳状态，若状态发生改变，则推送相应的治疗建议给用户，其中t为电疗时间。
8.根据权利要求5所述的一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，所述正常人群的相应部位的肌电信号预先设置在云端数据库。
9.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的中低频理疗仪控制方法，其特征在于，所述服务器对所述预处理后的肌电信号进行加密处理，生成加密数据，并将所述加密数据存储至云端数据库。
10.一种基于数据采集的中低频理疗仪控制系统，其特征在于，包括采集模块和数据处理模块；
所述采集模块用于通过电极片采集肌电信号；
所述数据处理模块用于对所述肌电信号进行预处理，得到预处理后的肌电信号，以使得服务器对预处理后的肌电信号进行分析，生成相应的治疗建议并发送给移动终端。
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