基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统

本发明属于光学检测，涉及一种血液动力学参数光学检测系统，尤其是一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统。

背景技术：

1、针灸是一种传统的中医疗法，通过捻转与提插等针刺手法来对人体特定部位进行刺激从而达到治疗疾病的目的，目前在国内外广泛应用。

2、然而，针灸疗法目前主要依赖操作者的经验，适用群体由于性别，年龄，体脂率以及其他身体状况的差异，对于针灸的深度，时间，行针手法均有不同的响应。

3、因此，如何对针灸疗效进行评估并针对于不同适用群体进行晕针预警是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

4、但现有的基于针灸疗法的光学检测系统存在如下缺陷：

5、应用领域较窄，无法根据深层组织血液动力学参数变化来给出疗效评；无法进行晕针预警；无法在整个针灸疗程中实时监测针灸穴位处的血氧信号。

6、因此，本发明提出一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统。

7、经检索，未发现与本发明相同或相似的现有技术的文献。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、设备操作简单，成本低廉且具备晕针预警功能的基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统。

2、一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，包括：至少3个光学探头，每个光学探头包括一个光源和至少2个的探测器，构成至少2个探测通道；其中，至少一个光学探头中部开有穿针孔，用于供针灸用针穿过；开有穿针孔的光学探头的光源和探测器排布在所述穿针孔的周围，用于检测针灸位点的血液动力学参数变化；其余光学探头中间无孔，用于测量非针灸部位的相同经络组织及对侧穴位的血液动力学参数变化，进而研究和对照穴位和经络传输效应。

3、而且，所述光学探头还与内部的控制电路相连接，所述控制电路包括：信号传输与控制模块、数据处理模块、人机交互与可视化模块和电源模块；

4、所述光学探头的输出端和信号传输与控制模块相连接，用于采集针灸穴位和同经络其他穴位的两个波长光经人体组织散射后的信号；所述信号传输与控制模块与数据处理模块相连接，该数据处理模块用于计算针灸穴位及同经络其他穴位的组织含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白浓度变化和总血容的浓度变化；并将上述参数随时间序列的变化曲线进行线性拟合，并将拟合后的多项式参数值作为疗效评估依据。

5、而且，所述数据处理模块的输出端与人机交互与可视化模块相连接，用于显示拟合后的多项式参数值以及针灸过程中的实时血氧变化曲线，并依据该多项式参数值进行疗效评估。

6、而且，所述述数据处理模块的输出端与实时预警模块相连接，用于对被测者进行晕针预警。

7、而且，所述电源模块的输出端分别与光学探头、信号传输与控制模块和数据处理模块相连接，用于为各模块供电。

8、而且，所述探测器和光源通过有线方式与信号传输与控制模块相连接，用于传输光信号或经光电转换后的电信号。

9、而且，所述信号传输与控制模块通过有线或无线方式与数据处理模块相连接，用于传输控制信号和采集的光信号。

10、而且，所述穿针孔的形状为方形或者圆形，直径范围为0.5-3cm；该穿针孔的位置处于光源和探测器所构成的探测通道的中心位置；所述光源和探测器布设在探头基底材料上。

11、本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

12、本发明的优点和有益效果：

13、1、本发明提出一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，包括至少3个光学探头，每个光学探头包括一个光源和至少2个的探测器，构成至少2个探测通道；其中，至少一个光学探头中部开有穿针孔，该穿针孔位于光源和探测器所构成的探测通道的几何中心处；本发明通过通过每个探头的至少2个探测通道探测同一组织,至少3个光学探头探测不同位置组织处血液动力学参数变化，从而能够在后续数据分析时剔除噪声影响大的通道，剩余通道进行信号平均，提高鲁棒性。

14、2、本发明通过数据处理模块计算针灸穴位及同经络其他穴位的组织含氧血红蛋白浓度变化、脱氧血红蛋白浓度变化和总血容的浓度变化；并将上述参数随时间序列的变化曲线进行至少四次线性拟合，拟合后多项式的参数可用作针灸疗效的评估依据。本发明可用于传统针灸及电针，有效地解决目前针灸治疗中缺乏生理参数监控反馈环节的问题，并具有晕针预警的作用。本发明操作简单，成本低廉，易于在针灸治疗中实施。

15、3、本发明可用于传统针灸及电针，有效地解决目前针灸治疗中缺乏生理参数监控反馈环节的问题，并具备晕针预警的作用，可以在晕针发生前1分钟左右预警。

技术特征：

1.一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，其特征在于：包括：至少3个光学探头，每个光学探头包括一个光源和至少2个的探测器，构成至少2个探测通道；其中，至少一个光学探头中部开有穿针孔，用于供针灸用针穿过；开有穿针孔的光学探头的光源和探测器排布在所述穿针孔的周围，用于检测针灸位点的血液动力学参数变化，其余光学探头中间无孔，用于测量非针灸部位的相同经络组织及对侧穴位的血液动力学参数变化，进而研究和对照穴位和经络传输效应。

2.根据权利要求1所述的一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，其特征在于：所述光学探头还与内部的控制电路相连接，所述控制电路包括：信号传输与控制模块、数据处理模块、人机交互与可视化模块和电源模块；

3.根据权利要求2所述的一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，其特征在于：所述数据处理模块的输出端与人机交互与可视化模块相连接，用于显示合后的多项式参数值，并依据该多项式参数值进行疗效评估。

4.根据权利要求2所述的一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，其特征在于：所述数据处理模块的输出端与实时预警模块相连接，用于对被测者进行晕针预警。

5.根据权利要求2所述的一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，其特征在于：所述电源模块的输出端分别与光学探头、信号传输与控制模块和数据处理模块相连接，用于为各模块供电。

6.根据权利要求2所述的一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，其特征在于：所述探测器和光源通过有线方式与信号传输与控制模块相连接，用于传输光信号或经光电转换后的电信号。

7.根据权利要求2所述的一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，其特征在于：所述信号传输与控制模块通过有线或无线方式与数据处理模块相连接，用于传输控制信号和采集的光信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，其特征在于：所述穿针孔的形状为方形或者圆形，直径范围为0.5-3cm；该穿针孔的位置处于光源和探测器所构成的探测通道的中心位置；所述光源和探测器布设在探头基底材料上。

技术总结
本发明涉及一种基于针灸疗法的血液动力学参数光学检测系统，包括：至少3个光学探头，每个光学探头包括一个光源和至少2个探测器，构成至少2个探测通道；其中，至少一个光学探头中部开有穿针孔，用于供针灸用针穿过；开有穿针孔的光学探头的光源和探测器排布在所述穿针孔的周围，用于检测针灸位点的血液动力学参数变化；其余光学探头中间无孔，用于测量非针灸部位的相同经络组织及对侧穴位的血液动力学参数变化，用于研究和对照穴位和经络传输效应。本发明通过每个探头的至少2个探测通道探测同一组织,至少3个光学探头探测不同位置组织处血液动力学参数变化，从而能够在后续数据分析时剔除噪声影响大的通道，剩余通道进行信号平均，提高鲁棒性。

技术研发人员：李婷,高晨阳,贾蓝羽
受保护的技术使用者：中国医学科学院生物医学工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13