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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510956631.5 (22)申请日 2015.12.21 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105561473 A (43)申请公布日 2016.05.11 (73)专利权人 林栋 地址 350122 福建省福州市闽侯上街大学 城邱阳路1号 (72)发明人 林栋吴江昀陈采益吴强 何玲玲郑晨林丽莉张学君 (51)Int.Cl. A61N 1/36(2006.01) A61N 1/372(2006.01) A61H 39/00(2006.01) A61B 5/。
2、0496(2006.01) (56)对比文件 CN 1718155 A,2006.01.11, CN 102125429 A,2011.07.20, CN 103182159 A,2013.07.03, WO 2015/074498 A1,2015.05.28, 审查员 赵小娟 (54)发明名称 一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激 治疗仪 (57)摘要 本发明公开了一种基于生物反馈技术的自 闭症穴位刺激治疗仪, 包括信号采集系统和信号 处理及输出系统, 所述信号采集系统包括信号输 入系统、 眼动电活动搜集系统; 信号处理及输出 系统包括信号采集筛选系统、 电针仪和穴位刺激 系统。 本发明用来。
3、对自闭症儿童的临床治疗, 可 以用在医院、 机关、 或者个人家庭, 本发明在于扩 大了针灸临床的治疗手段, 首次将基于现代生物 医学最新研究技术及手段引入到传统针灸治疗 临床中, 实现二者的最佳整合, 本发明不但应用 在自闭症的治疗, 也包含了以后所有将传统针灸 治疗(即无输出调节的, 无时间效应的, 无生物反 馈调节调制的传统穴位刺激)利用生物反馈技术 开展针灸治疗的所有发明思路。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 105561473 B 2018.02.02 CN 105561473 B 1.一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 其特征在于, 该基于生物反馈技 术的自闭症。
4、穴位刺激治疗仪包括信号采集系统和信号处理及输出系统, 所述信号采集系统 包括信号输入系统、 眼动电活动搜集系统; 所述眼动电活动搜集系统包括屏蔽后的输入信 号电路、 前置放大电路、 右腿驱动电路、 后级放大电路; 所述信号处理及输出系统包括信号 采集筛选系统、 电针仪和穴位刺激系统; 所述信号采集筛选系统包括眼电采集模块与眼电处理模块; 所述信号输入系统通过信 号与屏蔽后的输入信号电路输入端连接, 屏蔽后的输入信号电路输出端与前置放大电路输 入端连接; 前置放大电路输出端一路与右腿驱动电路连接, 另一路与后级放大电路输入端 连接, 后级放大电路输出端通过输出的信号与眼电采集模块输入端连接, 眼。
5、电采集模块输 出端与眼电处理模块输入端电连接, 眼电处理模块输出端与电针仪输入端电连接, 电针仪 输出端与穴位刺激系统连接; 所述信号输入系统包括双极导联方式的用来采集眼电信号的AgCl电极, 所述AgCl电极 与屏蔽后的输入信号电路信号连接, 所述AgCl电极包括用于采集水平通道眼电信号的水平 方向的HEOL和HEOR两个电极、 用于采集垂直眼电信号的垂直方向的VEOL和VEOU两个电极、 GND参考电极; 所述HEOL和HEOR两个电极分别布置在受试者的左右眼外角外的2.5cm处; 所 述VEOL和VEOU两个电极分别布置在受试者的右眉上部2cm和右下眼睑2cm处, 所述GND参考 电极放。
6、置在受试者的前额; 所述穴位刺激系统包括位于受试者穴位的穴位刺激装置并通过信号与电针仪连接。 2.如权利要求1所述的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 其特征在于; 所述 采集眼电信号的AgCl电极的GND参考电极为1个或3个。 3.如权利要求1所述的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 其特征在于, 所述 屏蔽后的输入信号电路接收信号输入系统输入的信号, 通过屏蔽装置对信号进行屏蔽; 屏 蔽后的信号一路与仪表放大器INA333的正负电压输入端连接, 仪表放大器INA333的正负电 压两端连接有510千欧的电阻; 一路与1/2 OPA2333运算放大器的输出端连接并同时与1/2 OP。
7、A2333运算放大器的负极输入端连接, 1/2 OPA2333运算放大器的输出端通过一个电阻与 第二1/2 OPA2333运算放大器的负极端连接并且并联第一390千欧的电阻, 另一1/2 OPA2333运算放大器的输出端通过串联第二390千欧的电阻与右腿连接。 4.如权利要求1所述的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 其特征在于, 所述 前置放大电路接收屏蔽后的两个输入信号, 两个输入信号分别与C1和C2电容连接, C1和C2 电容输出端分别与OPA2333-A和OPA2333-B的正极端连接, C1和C2电容输出端之间同时连接 10兆欧的电阻R1和R2; OPA2333-A和OPA23。
8、33-B的输出端分别与INA333的第2负极和第3正极 端连接, INA333的第5引脚外接1.65伏电压, INA333的第7引脚外接3.3伏正电压, 第1引脚与 第8引脚通过510千欧电阻连接, OPA233-A和OPA2333-B的输出端同时连有100千欧的R29和 R28。 5.如权利要求1所述的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 其特征在于, 所述 右腿驱动电路接收前置放大电路的两个输入信号, 两个输入信号分别与C1和C2电容连接, C1和C2电容输出端分别与OPA1和OPA2的正极端连接, C1和C2电容输出端之间同时连接10兆 欧的电阻R1和R2; OPA1和OPA2的输出。
9、端分别与INA333的第2负极和第3正极端连接, INA333 的第5引脚外接1.65伏电压, INA333的第7引脚外接3.3伏正电压, 第1引脚与第8引脚通过 权利要求书 1/2 页 2 CN 105561473 B 2 510千欧电阻R3连接, OPA1和OPA2的输出端同时连有100千欧的R29和R28, 100千欧的R29和 R28输出端与OPA3的正极端连接, OPA3负极端通过极性线与OPA3输出端连接, OPA3输出端通 过20千欧的R30与OPA4的负极端连接, 同时与OPA4并联的电容C17和300千欧的R32连接, 电 容C17和300千欧的R32并联后与OPA4的输出端。
10、连接, OPA4的输出端与右腿连接, OPA4的正极 端并联有电容C13、 40千欧的R34、 40千欧的R33, 40千欧的R34和电容C13并联后输出端接地, 40千欧的R33接有电压-3.3伏。 6.如权利要求1所述的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 其特征在于, 所述 后级放大电路接收前置放大电路传输的信号经过电容C6输出端传输到OPA1的正极端同时 在电容C6输出端并联接地的1兆欧的R4; OPA1的输出端连接31千欧的R7输入端, R7输出端连 接31千欧的R8输入端同时并联电容C12, 电容C12输出端输出信号; R8输出端与OPA2的正极 端连接, OPA2的输出端输出。
11、信号, R8输出端同时连接电容C7, 电容C7输出端一路接地, 一路 连接10千欧的R9, R9的输出端一路连接OPA2的负极端, 一路连接15千欧的R10将信号输出; 在OPA1的负极端一路通过连接10千欧的R5接地, 一路通过37千欧的R6和串联的1千欧可调 电阻R7与31千欧的R7输入端连接。 权利要求书 2/2 页 3 CN 105561473 B 3 一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪 技术领域 0001 本发明属于生物医学技术领域, 尤其涉及一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺 激治疗仪。 背景技术 0002 传统医学认为 “神” 与 “精” 、“气” 三者共为人体的基础物质。
12、, 且 “神” 是由 “精” 与 “气” 所生为功能活动的集中表现, 是生命现象的总体反映。 其中精、 气属于物质, 神属功能。 其内容包括意识、 思维、 精神和思想等高级的功能活动及面色、 脉象等现于外的各种表现。 隋唐时期著名针灸医家杨上善在 黄帝内经太素 篇中提到 “欲为针者, 先须治神” , 因此 “神” 的外在表现及观察调控与传统针灸临床治疗存在着密切联系。 然而由于 “神” 尚无确切 表征以及缺乏客观的量化指标, 至今尚无深入系统的相关研究。 0003 内经灵枢 中提到 “诸脉者皆属于目十二经脉三百六十五络, 其血气皆上 注于面而走空窍, 其精阳气上走于目而为睛” 说明诸脉入目, 。
13、目内藏气血津液而外发为 “神” , 故金代刘完素在 素问玄机原病式 中提到 “目为五脏之神华” 。 因此, 在古籍中, 古人 从其独特的视角给我们提供了新的研究思路-从眼球运动特征中分析 “神” 的外在表现, 从而挖掘其可供分析的量化指标。 0004 同时, 现代心理学研究表明, 视觉系统是人类获取外部信息最重要的通道, 在实验 心理学的早期历史中心理学家就开始注意到眼动特征及其规律的心理学意义, 利用眼动技 术(eye movement technique)探索人在各种不同条件下的信息加工机制也成为当代心理 学研究的重要范型。 通过对眼动特征的研究, 从眼动轨迹、 眼动时间、 眼动方向和距离。
14、及瞳 孔大小等参数反映受试者的心理活动特征, 分析其大脑如何筛选或搜集信息, 而这一思路 无疑为说明 “神” 的外在表征及自闭症儿童的治疗提供了新的技术手段。 0005 项目研究团队通过 “针刺长强对FMRX1基因敲除小鼠突触可塑性影响的研究” 及 “针刺长强穴治疗精神发育迟滞的多中心临床研究” 等多项前期课题发现自闭症儿童眼神 涣散, 多为无目的性眼球运动。 而针刺能显著改善各类儿童精神发育迟滞障碍(包括自闭 症)的双目之 “神” , 临床可通过患儿眼球注视能力、 眼球运动等改善情况得以体现。 这与 灵 枢 中所记载:“用针之要, 无忘其神” 、“凡刺之真, 必先治神” 等观点相符合。 因此。
15、对自闭症 儿童眼球运动特征的分析, 有助于反映其 “神” 的活动特点, 判断针刺临床疗效。 0006 儿童自闭症(ChildrenAutism), 又称孤独症, 1943年由Leo Kanner首次报道。 其三 大典型症状是: 社交障碍、 言语障碍、 兴趣狭窄以及刻板僵硬的行为方式。 其病因及发病机 制未清, 近年来研究认为, 孤独症与脑部中枢结构及神经发育有关, 并综合遗传、 免疫、 感 染、 器质性、 环境及心理等因素。 随着近几年来研究的深入以及对该病症关注程度的提高, 越来越多的儿童被诊断为儿童自闭症患者, 流行病学研究表明, 该病的发病率从40年前的 0.4显著增加到目前的6.010。
16、.0。 国外有学者通统计欧美及亚洲国家孤独症发病率得 出该症的发病率为0.71.3。 而我国从20世纪80年代末开始陆续有病例报道, 目前尚 无全国发病率的流行病学调查。 这些孩子在日常生活中无法与他人的交流, 生活不能自理, 说明书 1/8 页 4 CN 105561473 B 4 其中三分之二的患儿还存在智力低下、 语言障碍等问题, 严重的影响患儿的成长及一生, 给 社会和家庭带来了沉重的负担。 目前, 现代医学对于儿童自闭症的治疗仍未找到一种确实 可行的特效方法, 主要以教育训练和行为矫正为主, 且多须持续终生。 因此目前亟需切可行 的治疗手段用于临床治疗, 以最大程度地改善患儿社会适应。
17、能力、 提高患儿的生活质量。 0007 随着眼动技术的发展, 越来越多学者通过记录观察眼球运动来揭示人们的意识、 心理活动等高级功能活动。 其主要方式是通过的角膜的反光来分析眼球运动情况。 常用的 眼动指标包括: 注视、 眼跳、 回视及瞳孔直径。 而自闭症患儿核心症状为: 不正常的社交能 力、 沟通能力等、 兴趣和行为模式, 故此类患儿存在视觉注意、 整体知觉、 运动知觉和推理等 基本认知能力方面的缺陷。 有研究表明自闭症儿童在社交情景的视觉刺激下, 表现为异常 的眼动模式。 国外研究表明患儿在社交情景中常回避对方的眼睛, 而对抽象的卡通图片观 察时又与正常孩子眼动模式相似。 随着对认知能力与。
18、眼动技术越来越多的关注, 我国也有 学者基于眼动技术层面上对儿童认知方面的进行观察, 内容包括不同规则几何图形、 不同 色彩图像、 不同情绪模式等, 而涉及自闭症患儿认知方面的研究较少, 主要通过面部表情识 别、 图片交换沟通等途径进行探讨。 因此目前对自闭症患儿不同视觉刺激、 眼动规律及认知 能力的相关性仍欠缺系统、 深入的研究。 0008 本发明在前期研究的基础上, 分析自闭症儿童在不同视觉刺激状态下的的眼球运 动规律, 分析其眼电活动特征, 比较刺激前后受试者的眼动规律(包括: 第一注视点及注视 点的分布、 时间、 顺序)及眼电(EOG)电位变化, 归纳出具体类别的视觉刺激对自闭症儿童的。
19、 眼动规律及EOG的影响特点, 进而将研究结果用于自闭症患者的治疗中, 为调摄自闭症患者 之 “神” 发挥一定作用。 同时在自闭症患儿的干预治疗中能充分应用搜集到视觉刺激的电信 号特点对患者采取针对性的、 有目的的传统医学干预治疗。 0009 目前从世界乃至中国自闭症儿童的发病率在逐年攀升, 这些孩子在日常生活中无 法与他人的交流, 生活不能自理, 其中三分之二的患儿还存在智力低下、 语言障碍等问题, 严重的影响患儿的成长及一生, 给社会和家庭带来了沉重的负担。 目前, 现代医学对于儿童 自闭症的治疗仍未找到一种确实可行的特效方法, 主要以教育训练和行为矫正为主, 且多 须持续终生。 因此目前。
20、亟需切可行的治疗手段用于临床治疗, 以最大程度地改善患儿社会 适应能力、 提高患儿的生活质量。 0010 自闭症(孤独症): 儿童孤独症是广泛性发育障碍的一种亚型, 以男性多见, 起病于 婴幼儿期, 主要表现为不同程度的言语发育障碍、 人际交往障碍、 兴趣狭窄和行为方式刻 板。 约有3/4的患者伴有明显的精神发育迟滞。 发明旨在提供一种有效的, 基于传统中医针 灸技术结合现代生物医学反馈技术的治疗技术, 提供一种可供自闭症儿童临床治疗的方 法。 0011 目前已有大量文献及研究报道证实了中医的穴位刺激(包括头针)具有突出的疗 效, 然而由于针灸治疗临床周期较长(多以 “年 “计算), 诸多患儿。
21、无法坚持长期治疗而耽误 了最佳治疗时间(0-6岁)。 本发明提供了一种可在家庭或社区医疗场所开展的自闭症治疗 仪器, 为广大自闭症患者的临床治疗提供了新的思路和方法。 0012 本发明采用基于眼电生物反馈的信号调制系统, 利用自闭症儿童在注视物体及有 意识目的的交流活动时产生的眼电信号, 调控常规电针刺激信号的输出。 本系统中, 眼电信 号的选择及输出, 以及该输出信号对电针信号的调控。 说明书 2/8 页 5 CN 105561473 B 5 0013 其中电针的输出系统与普通电针一样, 其输入信号是调制后的眼电信号, 由该信 号调控电针刺激的发放。 发明内容 0014 本发明的目的在于提供。
22、一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 旨在解 决自闭症的言语发育障碍、 人际交往障碍、 兴趣狭窄和行为方式刻板, 精神发育迟滞的问 题。 0015 本发明是这样实现的, 一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 包括信 号采集系统和信号处理及输出系统, 所述信号采集系统包括信号输入系统、 眼动电活动搜 集系统; 所述眼动电活动搜集系统包括屏蔽后的输入信号电路、 前置放大电路、 右腿驱动电 路、 后级放大电路; 所述信号处理及输出系统包括信号采集筛选系统、 电针仪、 和穴位刺激 系统; 所述信号采集筛选系统包括眼电采集模块与眼电处理模块; 0016 所述信号输入系统通过信号与屏蔽后的。
23、输入信号电路输入端连接, 屏蔽后的输入 信号电路输出端与前置放大电路输入端连接; 前置放大电路输出端一路与右腿驱动电路连 接, 另一路与后级放大电路输入端连接, 后级放大电路输出端通过输出的信号与眼电采集 模块输入端连接, 眼电采集模块输出端与眼电处理模块输入端电连接, 眼电处理模块输出 端与电针仪输入端电连接, 电针仪输出端与穴位刺激系统连接; 0017 所述信号输入系统包括双极导联方式的用来采集眼电信号的AgCl电极或普通的 心电图电极, 所述AgCl电极与屏蔽后的输入信号电路信号连接, 所述AgCl电极包括用于采 集水平通道眼电信号的水平方向的HEOL和HEOR两个电极、 用于采集垂直眼。
24、电信号的垂直方 向的VEOL和VEOU两个电极、 GND参考电极; 所述HEOL和HEOR两个电极分别布置在受试者的左 右眼外角外的2.5cm处; 所述VEOL和VEOU两个电极分别布置在受试者的右眉上2cm和右下眼 睑2cm处, 所述GND参考电极放置在受试者的前额; 0018 所述穴位刺激系统包括位于受试者穴位的穴位刺激装置并通过信号与电针仪连 接。 0019 进一步, 所述采集眼电信号的AgCl电极的GND参考电极为1个或3个。 0020 进一步, 所述屏蔽后的输入信号电路接收信号输入系统输入的信号, 通过屏蔽装 置对信号进行屏蔽; 屏蔽后的信号一路与仪表放大器INA333的正负电压输入。
25、端连接, 仪表 放大器INA333的正负电压两端连接有510千欧的电阻; 一路与1/2 OPA2333运算放大器的输 出端连接并同时与1/2 OPA2333运算放大器的负极输入端连接, 1/2 OPA2333运算放大器的 输出端通过一个电阻与第二1/2 OPA2333运算放大器的负极端连接并且并联第一390千欧 的电阻, 另一1/2 OPA2333运算放大器的输出端通过串联第二390千欧的电阻与右腿连接。 0021 进一步, 所述前置放大电路接收屏蔽后的两个输入信号, 两个输入信号分别与C1 和C2电容连接, C1和C2电容输出端分别与OPA2333-A和OPA2333-B的正极端连接, C1。
26、和C2电 容输出端之间同时连接10兆欧的电阻R1和R2; OPA2333-A和OPA2333-B的输出端分别与 INA333的第2负极和第3正极端连接, INA333的第5引脚外接1.65伏电压, INA333的第7引脚 外接3.3伏正电压, 第1引脚与第8引脚通过510千欧电阻连接, OPA233-A和OPA2333-B的输出 端同时连有100千欧的R29和R28。 0022 进一步, 所述右腿驱动电路接收前置放大电路的两个输入信号, 两个输入信号分 说明书 3/8 页 6 CN 105561473 B 6 别与C1和C2电容连接, C1和C2电容输出端分别与OPA1和OPA2的正极端连接,。
27、 C1和C2电容输 出端之间同时连接10兆欧的电阻R1和R2; OPA1和OPA2的输出端分别与INA333的第2负极和 第3正极端连接, INA333的第5引脚外接1.65伏电压, INA333的第7引脚外接3.3伏正电压, 第 1引脚与第8引脚通过510千欧电阻R3连接, OPA1和OPA2的输出端同时连有100千欧的R29和 R28, 100千欧的R29和R28输出端与OPA3的正极端连接, OPA3负极端通过极性线与OPA3输出 端连接, OPA3输出端通过20千欧的R30与OPA4的负极端连接, 同时与OPA4并联的电容C17和 300千欧的R32连接, 电容C17和300千欧的R3。
28、2并联后与OPA4的输出端连接, OPA4的输出端与 右腿连接, OPA4的正极端并联有电容C13、 40千欧的R34、 40千欧的R33, 40千欧的R34和电容 C13并联后输出端接地, 40千欧的R33接有电压-3.3伏。 0023 进一步, 所述后级放大电路接收前置放大电路传输的信号经过电容C6输出端传输 到OPA1的正极端同时在电容C6输出端并联接地的1兆欧的R4; OPA1的输出端连接31千欧的 R7输入端, R7输出端连接31千欧的R8输入端同时并联电容C12, 电容C12输出端输出信号; R8 输出端与OPA2的正极端连接, OPA2的输出端输出信号, R8输出端同时连接电容C。
29、7, 电容C7输 出端一路接地, 一路连接10千欧的R9, R9的输出端一路连接OPA2的负极端, 一路连接15千欧 的R10将信号输出; 在OPA1的负极端一路通过连接10千欧的R5接地, 一路通过37千欧的R6和 串联的1千欧可调电阻R7与31千欧的R7输入端连接。 0024 本发明的另一目的在于提供一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的 控制方法, 该控制方法包括: 0025 通过信号输入系统采集眼电信号, 信号输入系统通过用于采集水平通道眼电信号 的水平方向的HEOL和HEOR两个电极、 用于采集垂直眼电信号的垂直方向的VEOL和VEOU两个 电极、 GND参考电极采集自闭症儿童。
30、在注视物体及有意识目的的交流活动时产生的眼电信 号; 0026 通过眼动电活动搜集系统、 信号采集筛选系统对眼电信号进行甄别、 处理, 对甄 别、 处理后的眼电信号输送到电针仪; 0027 电针仪将接收到眼电信号传输到穴位刺激系统; 0028 穴位刺激系统根据电针仪指令对穴位进行电刺激治疗。 0029 进一步, 所述电针仪将接收到眼电信号为通过眼动电活动搜集系统、 信号采集筛 选系统调控后的信号。 0030 本发明提供的一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪积极效果: 本发明 用来对自闭症儿童的临床治疗, 可以用在医院、 机关、 事业单位, 或者个人家庭。 本发明提出 一种新的针灸治疗理念。
31、, 即在传统的以穴位和对穴位的刺激方式为主的针灸治疗手段上叠 加一种基于现代生物反馈技术(以电生理信号)的有源刺激, 即实现对现代针灸临床治疗技 术手段的整合, 丰富针灸临床刺激手段, 改变以往在针灸临床刺激中依赖临床门诊时间、 无 选择性的针灸刺激, 利用患者疾病特征中的相关生物信号(如电信号), 提高针灸刺激的靶 向性。 。 附图说明 0031 图1是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的控制方 法流程图; 说明书 4/8 页 7 CN 105561473 B 7 0032 图2是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的结构示 意图; 0033 图中:。
32、 1、 信号输入系统; 2、 眼动电活动搜集系统; 3、 信号采集筛选系统; 4、 电针仪; 5、 和穴位刺激系统。 0034 图3是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的眼电信 号搜集系统结构示意图; 0035 图4是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的屏蔽后 的输入信号电路原理图; 0036 图5是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的前置放 大电路原理图; 0037 图6是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的右腿驱 动电路原理图; 0038 图7是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的。
33、后级放 大电路原理图; 0039 图8是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的正常人 双眼规律平扫时的眼电图; 0040 图9是本发明实施例提供的基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的正常人 双眼寻找目的物时的眼电图。 具体实施方式 0041 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白, 以下结合实施例, 对本发明 进行进一步详细说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明, 并不用于 限定本发明。 0042 本发明主要采用基于眼电生物反馈的信号调制系统, 利用自闭症儿童在注视物体 及有意识目的的交流活动时产生的眼电信号, 调控常规电针刺激信号的输出。
34、。 本发明中, 眼 电信号的选择及输出, 以及该输出信号对电针信号的调控。 0043 其中电针的输出系统与普通电针一样, 其输入信号是调制后的眼电信号, 由该信 号调控电针刺激的发放。 0044 下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。 0045 如图1: 一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的控制方法, 该控制方法 包括: 0046 通过信号输入系统采集眼电信号, 信号输入系统通过用于采集水平通道眼电信号 的水平方向的HEOL和HEOR两个电极、 用于采集垂直眼电信号的垂直方向的VEOL和VEOU两个 电极、 GND参考电极采集自闭症儿童在注视物体及有意识目的的交流活动时产生的眼电。
35、信 号; 0047 通过眼动电活动搜集系统、 信号采集筛选系统对眼电信号进行甄别、 处理, 对甄 别、 处理后的眼电信号输送到电针仪; 0048 电针仪将接收到眼电信号传输到穴位刺激系统; 0049 穴位刺激系统根据电针仪指令对穴位进行电刺激治疗。 说明书 5/8 页 8 CN 105561473 B 8 0050 所述电针仪将接收到眼电信号为通过眼动电活动搜集系统、 信号采集筛选系统调 控后的信。 0051 如图2: 一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪, 包括信号采集系统和信 号处理及输出系统; 所述信号采集系统包括信号输入系统1、 眼动电活动搜集系统2; 0052 如图3: 所述眼。
36、动电活动搜集系统2包括屏蔽后的输入信号电路、 前置放大电路、 右 腿驱动电路、 后级放大电路; 0053 所述信号处理及输出系统包括信号采集筛选系统3、 电针仪4、 和穴位刺激系统5; 所述信号采集筛选系统包括眼电采集模块与眼电处理模块; 0054 所述信号输入系统1通过信号与屏蔽后的输入信号电路输入端连接, 屏蔽后的输 入信号电路输出端与前置放大电路输入端连接; 前置放大电路输出端一路与右腿驱动电路 连接, 另一路与后级放大电路输入端连接, 后级放大电路输出端通过输出的信号与眼电采 集模块输入端连接, 眼电采集模块输出端与眼电处理模块输入端电连接, 眼电处理模块输 出端与电针仪输入端电连接,。
37、 电针仪输出端与穴位刺激系统连接; 0055 所述信号输入系统1包括双极导联方式的用来采集眼电信号的AgCl电极, 所述 AgCl电极与屏蔽后的输入信号电路信号连接, 所述AgCl电极包括用于采集水平通道眼电信 号的水平方向的HEOL和HEOR两个电极、 用于采集垂直眼电信号的垂直方向的VEOL和VEOU两 个电极、 GND参考电极; 所述HEOL和HEOR两个电极分别布置在受试者的左右眼外角外的 2.5cm处; 所述VEOL和VEOU两个电极分别布置在受试者的右眉上2cm和右下眼睑2cm处, 所述 GND参考电极放置在受试者的前额; 0056 所述穴位刺激系统包括位于受试者穴位的穴位刺激装置。
38、并通过信号与电针仪连 接。 0057 所述采集眼电信号的AgCl电极的GND参考电极为1个或3个。 0058 如图4: 所述屏蔽后的输入信号电路接收信号输入系统输入的信号, 通过屏蔽装置 对信号进行屏蔽; 屏蔽后的信号一路与仪表放大器INA333的正负电压输入端连接, 仪表放 大器INA333的正负电压两端连接有510千欧的电阻; 一路与1/2 OPA2333运算放大器的输出 端连接并同时与1/2 OPA2333运算放大器的负极输入端连接, 1/2 OPA2333运算放大器的输 出端通过一个电阻与第二1/2 OPA2333运算放大器的负极端连接并且并联第一390千欧的 电阻, 另一1/2 OP。
39、A2333运算放大器的输出端通过串联第二390千欧的电阻与右腿连接。 0059 如图5: 所述前置放大电路接收屏蔽后的两个输入信号, 两个输入信号分别与C1和 C2电容连接, C1和C2电容输出端分别与OPA2333-A和OPA2333-B的正极端连接, C1和C2电容 输出端之间同时连接10兆欧的电阻R1和R2; OPA2333-A和OPA2333-B的输出端分别与INA333 的第2负极和第3正极端连接, INA333的第5引脚外接1.65伏电压, INA333的第7引脚外接3.3 伏正电压, 第1引脚与第8引脚通过510千欧电阻连接, OPA233-A和OPA2333-B的输出端同时 连。
40、有100千欧的R29和R28。 0060 如图6: 所述右腿驱动电路接收前置放大电路的两个输入信号, 两个输入信号分别 与C1和C2电容连接, C1和C2电容输出端分别与OPA1和OPA2的正极端连接, C1和C2电容输出 端之间同时连接10兆欧的电阻R1和R2; OPA1和OPA2的输出端分别与INA333的第2负极和第3 正极端连接, INA333的第5引脚外接1.65伏电压, INA333的第7引脚外接3.3伏正电压, 第1引 脚与第8引脚通过510千欧电阻R3连接, OPA1和OPA2的输出端同时连有100千欧的R29和R28, 说明书 6/8 页 9 CN 105561473 B 9。
41、 100千欧的R29和R28输出端与OPA3的正极端连接, OPA3负极端通过极性线与OPA3输出端连 接, OPA3输出端通过20千欧的R30与OPA4的负极端连接, 同时与OPA4并联的电容C17和300千 欧的R32连接, 电容C17和300千欧的R32并联后与OPA4的输出端连接, OPA4的输出端与右腿 连接, OPA4的正极端并联有电容C13、 40千欧的R34、 40千欧的R33, 40千欧的R34和电容C13并 联后输出端接地, 40千欧的R33接有电压-3.3伏。 0061 如图7: 所述后级放大电路接收前置放大电路传输的信号经过电容C6输出端传输 到OPA1的正极端同时在电。
42、容C6输出端并联接地的1兆欧的R4; OPA1的输出端连接31千欧的 R7输入端, R7输出端连接31千欧的R8输入端同时并联电容C12, 电容C12输出端输出信号; R8 输出端与OPA2的正极端连接, OPA2的输出端输出信号, R8输出端同时连接电容C7, 电容C7输 出端一路接地, 一路连接10千欧的R9, R9的输出端一路连接OPA2的负极端, 一路连接15千欧 的R10将信号输出; 在OPA1的负极端一路通过连接10千欧的R5接地, 一路通过37千欧的R6和 串联的1千欧可调电阻R7与31千欧的R7输入端连接。 0062 首先采集患者的眼球运动信息, 根据儿童在注视物体是特定的眼球。
43、运动特征(包 括较长一段时间的静止)所表现出来的眼电活动, 根据自闭症儿童在注视物体时瞳孔大小, 作为儿童心理变化的依据, 发出规律指令, 让电针治疗仪输出特定的治疗频率。 0063 具体实施例: 0064 如图8和图9: 0065 采集到的信号如图8、 9所示预实验结果, 表明即当双侧眼电信号在一个连续的时 间周期内(如在1秒钟内)能达到如图所示的三个以上超过180mv峰值的眼电活动, 及可认为 其存在有目的的眼电活动, 那么就可以由主控器发出一次刺激指令给电针仪(如最常见的 G6805型电针仪), 使其维持一个长达30秒的低频刺激, 并输出到穴位表面的刺激电极上。 0066 由于每个患儿对。
44、刺激的耐受程度不同, 要求每个患儿在治疗前必须调节好适应其 个体的最佳刺激强度(即电针的刺激强度输出旋钮可调), 之后才可开始稳定的使用。 换言 之该过程必须在针灸医师的指导下完成。 0067 正常人双眼寻找目的物时的眼电图由于水平眼电HEOG幅值比较大, 通过实验判 定, 水平眼电活动幅值大于200uv的活动即刻判定为有目的及意义的眼球活动, 垂直眼电互 动幅值大于150uv的活动即刻判定为有意义的眼球活动。 0068 下面结合基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪的控制方法对本发明进一 步说明: 0069 由眼电系统控制, 随着眼球的有目的运动, 而发出一次刺激信号, 通知电针仪开始 工作。
45、; 0070 常规电针仪, 如G6805型电针仪, 每接到一次工作信号就发出一次长达30秒的低频 刺激(2Hz); 0071 低频刺激指令在百会穴位或长强穴位上的穴位刺激装置即刺激电极工作。 0072 通过输出一系列为期30秒的电刺激(刺激的频率, 幅度可调)以实现治疗目的。 0073 本发明将传统针灸疗法对 “神” 的临床应用与现代的眼电分析及检拾技术相结合, 改变既往针灸临床中在干预时机上的盲目, 即只能依靠患者在门诊就诊时被动地接受治 疗, 而不能有选择性地、 有时机地开展干预治疗, 实现针灸临床中具有目的性的诊疗行为。 本发明在于扩大了针灸临床的治疗手段, 首次将基于现代生物医学最新研。
46、究技术及手段引 说明书 7/8 页 10 CN 105561473 B 10 入到传统针灸治疗临床中, 实现二者的最佳整合, 这种治疗思路及方法是原创性的。 本发明 不但应用在孤独症的治疗, 而是包含了以后所有关于将传统针灸治疗(即无输出调节的, 无 时间效应的, 无生物反馈调节机制的传统穴位刺激)利用生物反馈技术开展针灸治疗的所 有发明思路。 0074 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 8/8 页 11 CN 105561473 B 11 图1 图2 说明书附图 1/5 页 12 CN 105561473 B 12 图3 图4 图5 说明书附图 2/5 页 13 CN 105561473 B 13 图6 图7 说明书附图 3/5 页 14 CN 105561473 B 14 图8 说明书附图 4/5 页 15 CN 105561473 B 15 图9 说明书附图 5/5 页 16 CN 105561473 B 16 。