生物反馈治疗系统 本发明涉及一种生物反馈治疗系统,特别是涉及一种利用人体呼吸、皮温等定向反馈技术的生物反馈治疗系统。
目前,虽然生物反馈治疗系统实现了电子计算机化、系统化,出现了集诊断、治疗、数据储存、数据分析、反馈信息图形化等多功能于一体的大型计算机化生物反馈系统,但是,没有实时的自动导引,病人的语音指导来自多个声源系统,因而受指导者个性因素影响明显,不利于对病人的各种生物信息进行统一、客观、准确地收集、分析,不利于对病人的诊断和治疗。
本发明的目的在于提供一种生物反馈治疗系统,它采用了实时跟踪自动导引技术,以病人的实时呼吸为基础,其系统根据病人的实时呼吸,产生潮水声响作为指导节拍,配合计算机控制的语音指导和温度反馈信号自动地指导病人治疗,可对病人的各种生物信息进行统一、客观、准确地收集、分析,有利于对病人的诊断和治疗。
本发明的目的是这样实现的:一种生物反馈治疗系统,由带有RS232四串口卡、真16位声卡的计算机,若干温度传感器、脑电传感器、呼吸传感器和若干带有单片机(1)、A/D转换器(2)的终端机(3)等构成,其特征是:在终端机中装置有潮水声响发生器(4)和混响器、潮水声响发生器联接呼吸传感器和混响器,温度传感器通过A/D转换器联接单片机,计算机的真16位声通过音频线(6)并联联接混响器,计算机通过RS232四串口卡的通讯联线(7)联接到单片机,混响器与单片机之间有传递反馈声的联线(8)、传递潮水声控制信号的联线(9)、传递语音控制信号地联线(10)。
本发明的目的还以如下具体方式进一步实现:每一个终端机可联接俩套温度传感器、脑电传感器、呼吸传感器、耳机、潮水声响发生器和混响器(5);混响器联接耳机。
采用本发明提供的生物反馈治疗系统,使用了实时跟踪自动导引技术,以病人的实时呼吸为基础,其潮水声响发生器根据病人的实时呼吸,产生潮水声响作为指导节拍,配合计算机控制的语音指导和反馈信号指导病人治疗,由于潮水声响作为行为操作节拍是实时的、个性化的,虽然它使用固定的指导语,但在每一个病人的治疗过程中,完全以自身的节奏为操作节拍基础,从而减轻医疗指导人员的工作量,不受指导者个性因素影响,使病人轻松、快捷地进入低觉醒状态,同时,有利于对病人的各种生物信息进行统一、客观、准确地收集、分析,有利于对病人的诊断和治疗。另外,生物反馈治疗系统可采用若于个终端,实现多床位集群治疗、分析、管理,实行中心控制,减轻医生劳动强度,提高投资/效益比。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步叙述。
图1是本发明的原理方框图。
图2是本发明的音频(潮水声、指导语、反馈声)时序图。
参照图1,生物反馈治疗系统,由带有RS232四串口卡、真16位声卡的计算机,若干温度传感器、脑电传感器(20)、呼吸传感器和若干带有单片机(1)、A/D转换器(2)的终端机(3)等构成,在终端机中装置有潮水声响发生器(4)和混响器(5)、潮水声响发生器联接呼吸传感器和混响器,温度传感器通过A/D转换器联接单片机,计算机的真16位声卡通过音频线(6)并联联接混响器,计算机通过四串口卡的通讯联线7联接到单片机,混响器与单片机之间有传递温度反馈声的联线(8)、传递潮水声控制信号的联线(9)、传递语音控制信号的联线(10)。每一个终端机可以联接俩套温度传感器、脑电传感器、呼吸传感器、耳机、潮水声响发生器(4)和混响器(5);混响器联接耳机。生物反馈治疗系统最多可连接4个上述的终端机。脑电传感器(21)连接脑电检测器21,脑电检测器连接单片机。
计算机是通过RS232四串口卡分时切换与各个终端进行通讯,每一台终端对应两个床位。这样一台计算机可以管理四个终端,八个床位。实现多床位治疗。每个床位有7路温度传感器、1路呼吸传感器和一个耳机,7路温度传感器对温度信号进行采集,经A/D转换器转换后,数据存入单片机中。脑电传感器对脑电信号进行采集和处理,经处理后的脑电频率输进单片机。呼吸传感器对呼吸信号进行采集,经潮水声响发生器产生潮水声,再输入到混响器,通过耳机反馈给病人。耳机输出声音包括反馈声、语音、和潮水声。计算机的语音通过真16位声卡和音频线输入到混响器,计算机的语音是指导语,指导语有其固定的版本。计算机每隔一定时间通过四串口卡与终端机进行一次通讯,通讯包括计算机将下一次的操作命令和信息传送给终端机,操作命令包括:上一次的温度反馈信号、潮水声的开启和关闭的控制信号、语音的控制信号,终端机把数据传递到计算机的控制信号。计算机把从终端机采集的来的数据进行处理和保存,并且依据温度的数据进行温度反馈判断,在所选定的温度反馈通道中,若该通道中的这次的温度比上一次的温度的差大于所规定的温度反馈值,则产生温度反馈信号,否则不产生温度反馈信号。
参照图2,横座标是时间T,t1-t2、t3-t4、ti-ti+1是一个潮水声信号11的单元时间,每次的时间变化与人的呼吸密切相关。t2-t3、t4+t5(图中未画出)是两个潮水声信号之间的间隔时间。t4-ti之间是潮水声信号重复t1-t3的事件多次。t0是第一个指导语开始的时间。ti是第二个指导语的开始时间。t2-t3、ti-ti+1中有随机出现的温度反馈声信号12。潮水声、反馈声、指导语是可以叠加的,有可能同时听到三种声音。
开始治疗时,把各种传感器放在病人身上,病人戴好耳机平躺在床上,启动仪器后,终端机对每个病人身上的7个温度传感器、一个呼吸传感器、一个脑电传感器进行采样,其中,温度、脑电信号经过A/D转换器后在终端机处于等待状态,计算机每二秒钟和终端机通过RS232传输线通讯一次,计算机分时切换给各个终端机命令信号,一台终端机收到计算机的命令信号后则把病人的温度和脑电信号传送给计算机,并执行操作命令,然后进行下一次采样。温度传感器采集的病人温度值与以前的病人的温度值比较,俩个温度值相差0、1C时,计算机便产生反馈信号送给终端机,病人通过耳机听到反馈声,并根据听到的反馈声调整自己的行为,这样就在人、机之间形成一个人体体表温度反馈环。病人能听到音乐、语音指导、潮水声响、和反馈声,潮水声响是由终端机实时采集呼吸传感器的信号后经合成产生的。潮水声响通过耳机传送给病人。在整个治疗过程中,潮水声响和人的呼吸相关,在病人听到计算机输出的指导语和听到下一个指导语之间的一段时间内,当病人听到潮水声响就开始对指导语的内容进行操作,直到潮水声响停止,当潮水声响没有时,病人处于等待阶段,当病人再一次听到潮水声响时,重复操作指导语的内容,形成了自动导引。在此过程中,病人能随机听到有关的温度反馈声。