[發明專利]一種針刺手法量化系統及方法

有效

• 申請號: 202011326740.6
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112420158B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 郭敏
• 申請（專利權）人: 郭敏
• 主分類號: G16H20/40
• 分類號: G16H20/40;G06K9/00;G06F30/20;G06F17/15;G06F17/14;A61H39/08;G09B9/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

1.一種針刺手法量化方法，其特征在于，所述方法使用一種針刺手法量化系統，所述系統包括：

針，用于針灸，所述針具有針柄和針身，其中，所述針柄具有防滑結構；所述針身具有非直線結構和直線結構，所述直線結構通過所述非直線結構與所述針柄連接；

信號獲取模塊，用于獲取所述針在針刺過程中產生的感應電壓信號；所述信號獲取模塊，具有激磁單元、感應單元、激勵單元、針刺定位單元，其中，所述激磁單元與所述激勵單元連接；所述感應單元用于產生所述感應電壓信號，與所述激磁單元對稱設置；所述針刺定位單元設置在所述激磁單元和所述感應單元之間；

信號調制模塊，用于對所述感應電壓信號進行預處理，獲得針刺手法模擬信號，與所述信號獲取模塊連接；所述信號調制模塊，包括，信號放大單元、二階低通濾波單元、電壓抬升單元、供電單元，其中，所述信號放大單元通過所述二階低通濾波單元與所述電壓抬升單元連接；所述供電單元與所述信號放大單元、二階低通濾波單元、電壓抬升單元連接；

信號量化模塊，用于將所述針刺手法模擬信號轉化為數字信號，所述信號量化模塊，包括，單片機和所述單片機的最小系統；所述信號量化模塊與所述信號調制模塊連接；

信號傳輸模塊，用于傳輸所述數字信號，所述信號傳輸模塊與所述信號量化模塊連接；

信號分析模塊，接收所述數字信號，對所述數字信號進行定量分析，獲得針刺手法量化模型，基于所述針刺手法量化模型，實現針刺手法的數字量化，為針刺學習提供依據；

所述激勵單元為10V/50Hz的正弦激勵電源；

所述激磁單元為激磁線圈；所述感應單元為感應線圈；

所述激磁線圈和感應線圈具有相同結構和相同尺寸；

所述激磁線圈和感應線圈的線圈骨架長度大于所述針的針刺深度，所述線圈骨架長度為2cm-10cm，所述激磁線圈和感應線圈的骨架內圓直徑為所述針的直徑的10-50倍；

所述信號放大單元，包括，第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、第一放大器；其中，所述第一電阻和第二電阻為10KΩ，所述第三電阻為50KΩ，所述第一電容和第二電容為10μF，所述第一放大器的型號為OP27GP；

所述二階低通濾波單元為二階巴特沃斯低通濾波器，包括，第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、低通濾波器；其中，所述第四電阻和第五電阻為50KΩ，所述第六電阻和第七電阻為10KΩ，所述第三電容、第四電容、第五電容和第六電容為10μF；

所述電壓抬升單元，包括，第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第七電容、第八電容、第二放大器；其中，所述第八電阻和第十電阻為2KΩ，所述第九電阻為10KΩ，所述第十一電阻為50KΩ，所述第七電容和第八電容為10μF，所述第二放大器的型號為OP27GP；

所述單片機的采樣頻率為2kHz，所述感應單元的電壓頻率為50Hz，在一個正弦周期內，所述單片機采樣40個點；

所述針刺手法量化方法包括以下步驟：

S1.使用所述針，在所述針刺定位單元進行針刺操作，所述針刺操作包括，提插手法和捻轉手法，通過所述激磁單元和感應單元，獲得針刺手法電壓感應信號；

S2.基于所述信號調制模塊，對所述針刺手法電壓感應信號進行濾波放大處理，獲得所述針刺手法模擬信號，通過所述信號量化模塊，將所述針刺手法 模擬信號轉化為所述數字信號，將所述數字信號，通過所述信號傳輸模塊，傳輸到所述信號分析模塊；

S3.所述信號分析模塊，通過時域分析法，對所述數字信號進行時域分析，構建所述針刺手法量化模型，包括，構建電壓上升時間單元、電壓下降時間單元、電壓上升與下降時間比例單元、電壓變化幅值單元、頻率單元、時間單元；

S4.基于所述電壓上升時間單元，獲得所述提插手法的下插階段速度；基于所述電壓下降時間單元，獲得所述提插手法的上提階段速度；基于所述電壓上升與下降時間比例單元，獲得所述提插手法的手法屬性；基于所述電壓變化幅值單元，獲得所述針刺手法的深度；基于所述頻率單元，獲得所述針刺手法在單位時間內的完成次數；基于所述時間單元，獲得針刺操作時間；

基于小波變換模極大值法確定所述針刺操作時間，包括以下步驟：

S4.1.基于所述電壓上升時間單元和電壓下降時間單元，構建所述時間單元的時間函數模型；

S4.2.通過李氏指數，對所述時間函數模型，進行信號奇異性分析，獲得時間函數奇異性模型；

S4.3.基于平滑函數，對所述時間函數奇異性模型進行平滑處理，獲得時間函數允許模型，所述時間函數允許模型，由若干函數允許單元組成，包括第一函數允許單元、第二函數允許單元；

S4.4.通過所述時間函數允許模型，基于小波函數，獲得小波基函數，對所述第一函數允許單元和第二函數允許單元，進行小波變換，確定小波模極大值，通過所述小波模極大值，確定所述電壓上升時間單元和電壓下降時間單元的突變點，基于所述突變點之間的時間間隔確定所述針刺操作時間；

S5.基于所述下插階段速度、上提階段速度、手法屬性、深度、完成次數、針刺操作時間，對所述針刺操作進行量化評估，為針灸教學提供了量化依據。