[發明專利]一種基于功能近紅外腦網絡的中醫針刺得氣智能檢測系統

有效

• 申請號: 202010520614.8
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111588351B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 司霄鵬;向紹鑫;明東;張闊;張露丹;張行健;韓順利;李思成
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61H39/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

1.一種基于功能近紅外腦網絡的中醫針刺得氣智能檢測系統，其特征在于，包括：

近紅外腦信號采集模塊按照采樣頻率采集針刺時受試的腦信號，選取特定時間窗的腦信號進行腦信號預處理；

將針刺時的實時功能腦網絡輸入到已經訓練好的并聯疊加殘差卷積神經網絡中，檢測模塊用于構建功能腦網絡和檢測被試是否達到得氣狀態；

所述并聯疊加殘差卷積神經網絡在卷積層中添加了內部和外部兩種殘差塊，上一層的輸出不僅作為下一層的輸入，還可以隔層輸入，在通道合并層之后增加了縮放因子層；

所述并聯疊加殘差卷積神經網絡其整體結構是先串聯一個卷積層和一個平均池化層，通過通道合并層后，依次連接到第一并聯卷積模塊、第二并聯卷積模塊和第三并聯卷積模塊，最后連接到一個最大池化層和輸出層；

所述三個并聯卷積模塊的結構為：

內部并聯了三個卷積層支路，第一卷積層支路串聯1個1X1的卷積層和一個平均池化層；第二卷積層支路串聯5個3X3的卷積層和一個平均池化層，第三卷積層支路串聯5個5X5的卷積層和一個平均池化層，且第一并聯卷積模塊內部的每一個卷積層都包含32個卷積；

第二卷積層支路和第三卷積層支路中各包括兩個內部殘差塊，分別在第一個卷積層輸入與第二個卷積層輸出之間、第四個卷積層輸入與第五個卷積層輸出之間存在一個內部快速通道；

三個卷積層支路經過一個通道合并層后，連接到一個卷積核為1X1的卷積層，最后連接到縮放因子層；在并聯卷積模塊最外側還包含一個外部殘差塊，在并聯卷積模塊的輸入和縮放因子層的輸出之間存在一個外側快速通道；

所述近紅外腦信號采集模塊包括：11個近紅外光源與10個接收器，形成32個通道，主要覆蓋在大腦的前額葉部分。

2.根據權利要求1所述的一種基于功能近紅外腦網絡的中醫針刺得氣智能檢測系統，其特征在于，所述外側快速通道在并聯卷積模塊外部，其結構為從并聯卷積模塊的輸入端跳過整個并聯卷積模塊，直接連接到并聯卷積模塊的輸出端。

3.根據權利要求1所述的一種基于功能近紅外腦網絡的中醫針刺得氣智能檢測系統，其特征在于，所述系統還包括：將數據集劃分為訓練集、驗證集和測試集，數據集從輸入層依次通過卷積層、平均池化層、通道合并層、第一并聯卷積模塊、第二并聯卷積模和第三并聯卷積模塊，最后連接到一個最大池化層和輸出層。

4.根據權利要求1所述的一種基于功能近紅外腦網絡的中醫針刺得氣智能檢測系統，其特征在于，所述系統還包括：顯示模塊，包括一塊顯示屏，用于顯示當前時間窗的腦網絡以及是否達到得氣狀態的結果；一個揚聲器，當被試達到得氣狀態時，語音提示中醫醫師。

5.根據權利要求1-4中任一權利要求所述的一種基于功能近紅外腦網絡的中醫針刺得氣智能檢測系統，其特征在于，所述特定時間窗的窗寬為30秒，重疊率為50％。