專利名稱：一種復(fù)合式多輸出體表胃刺激裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)信息提取和處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)胃的體表投影區(qū)、消化相關(guān)穴位、聽覺甚至視覺進(jìn)行刺激的復(fù)合式多輸出體表胃刺激裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，環(huán)境污染、生活方式的迅速變化以及食品安全問題等， 都大大增加了胃腸功能性疾病的發(fā)病率，其中胃腸功能性疾病約占臨床消化科就診病人的 40%，而且50%胃腸疾病患者與動(dòng)力功能異常相關(guān)。目前，相對(duì)于藥物治療副作用大、療效受諸多因素影響等，電刺激治療方式已經(jīng)在胃腸功能性疾病的治療、康復(fù)過程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在國(guó)內(nèi)，如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朇N200880101462. 5涉及用于患者管理的傳感器驅(qū)動(dòng)的胃刺激，特別地通過修改引起過量體重減輕的患者行為而提供了用于治療患者的胃刺激系統(tǒng)和方法。使用至少一個(gè)電極， 胃刺激被提供給部分胃腸道，特別是胃部。可以使用各種胃刺激系統(tǒng)，包括以內(nèi)窺鏡方式放置、以腹腔鏡方式放置或者利用修改的或者組合方法放置的刺激器。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?CN200880107017.X提供了胃刺激裝置、系統(tǒng)以及方法，尤其用于刺激具有內(nèi)腔的胃器官。這種裝置和系統(tǒng)通常植入到所述胃器官的外側(cè)，而所述內(nèi)腔的環(huán)境由一個(gè)或更多個(gè)的傳感器來(lái)探測(cè)和監(jiān)測(cè)。傳感器信息可用于影響由所述裝置和系統(tǒng)提供給所述胃器官的刺激信號(hào)。 以上方案以有創(chuàng)方式為主，使用多種胃刺激系統(tǒng)裝置儀器或傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)胃刺激，有創(chuàng)方式給患者帶來(lái)了較大的痛苦。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?5118078. 9提供一種便攜式胃腸起搏器，涉及一種胃腸電刺激電療裝置，根據(jù)模擬正常人胃腸蠕動(dòng)規(guī)律的生物電信息反饋到患者的胃腸起步點(diǎn)。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2222253. 7提供一種袖珍型智能化多參數(shù)胃腸生理起博器， 它以微控制器89C 51為核心，由微控制器電路、對(duì)控制電路輸出的數(shù)字波形進(jìn)行轉(zhuǎn)換的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、對(duì)模擬輸出信號(hào)進(jìn)行阻抗匹配的信號(hào)緩沖和模擬放大電路、顯示電路、鍵盤電路、為控制電路提供可靠復(fù)位及程序監(jiān)控的“看門狗”電路、電源電路、以及輸出的電極線及低頻醫(yī)用體表貼敷電極片等組成，能產(chǎn)生更接近胃腸細(xì)胞起搏的電生理起搏刺激信號(hào)。以上方案通過電極作用于胃起搏點(diǎn)在體表的投影區(qū)，但是很多同類儀器或裝置的生成胃電信號(hào)的輸出刺激方式較為單一；現(xiàn)有技術(shù)中有提到利用音樂消除胃鏡檢查患者術(shù)前焦慮的影響或者心理應(yīng)激的影響等，但沒有提到利用音樂信號(hào)進(jìn)行胃部刺激治療疾病的方案。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合式多輸出體表胃刺激裝置及其使用方法，本發(fā)明利用多種刺激信號(hào)疊加后同時(shí)作用人體，利用經(jīng)音頻信號(hào)調(diào)制后的胃電信號(hào)刺激人體，達(dá)到更好的治療疾病的目的。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、刺激方式多樣，具有廣闊的市場(chǎng)前景。本發(fā)明的一種復(fù)合式多輸出體表胃刺激裝置，包括
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊101，用于存儲(chǔ)胃電信號(hào)和音頻信號(hào)；音視頻解碼器模塊102，用于讀取音頻信號(hào)并對(duì)讀取的音頻進(jìn)行解碼，獲得解碼后的音頻信號(hào)；胃電信號(hào)預(yù)處理模塊103，用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊或者直接提取類似正弦波的胃電信號(hào)，對(duì)胃電信號(hào)預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的胃電信號(hào)；信號(hào)調(diào)制處理模塊104，用于利用解碼后的音頻信號(hào)調(diào)制預(yù)處理后的胃電信號(hào)，獲得調(diào)制后的胃電信號(hào)；電極輸出模塊105，用于將調(diào)制后的胃電信號(hào)作用于胃起搏點(diǎn)在人體體表的投影區(qū)或/和胃腸功能相關(guān)穴位處；音頻輸出模塊106，用于將解碼后的音頻信號(hào)作用于人體聽覺。優(yōu)選的，進(jìn)一步包括視頻解碼器處理模塊108，用于對(duì)視頻文件進(jìn)行解碼處理；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊101還存儲(chǔ)視頻信號(hào)。優(yōu)選的，進(jìn)一步包括視頻輸出模塊109，用于將解碼后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)作用于人體視覺感觀或者將解碼后的視頻信號(hào)直接作用于人體視覺感觀。優(yōu)選的，進(jìn)一步包括信號(hào)變換模塊110，連接信號(hào)調(diào)制處理模塊104與電極輸出模塊105，用于對(duì)調(diào)制后的胃電信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換和濾波放大處理。優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方式，胃電信號(hào)預(yù)處理模塊103所述對(duì)胃電信號(hào)預(yù)處理為，在基波上等間隔提取Ni個(gè)點(diǎn)，Ni e
或Ni e
，以隊(duì)/2為中心，向兩邊每隔5個(gè)間隔抽取一個(gè)樣點(diǎn)、，所述、e
或者、e W，160]，獲得預(yù)處理后的胃電信號(hào)。優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方式，所述在基波上等間隔提取點(diǎn)的方法為
AN
= Σ an^(t-nT)，其中 IaJ 為幅度值，ειη e [50yV,2mV],n = 1，2，· · ·，N，s (t)是周
n = \
期為T的類正弦波的基波信號(hào)，是抽樣信號(hào)。優(yōu)選的，信號(hào)調(diào)制處理模塊104所述利用解碼后的音頻信號(hào)調(diào)制預(yù)處理后的胃電信號(hào)，獲得調(diào)制后的胃電信號(hào)為，x(k) = w(t) * s(t)，所述W (t)為抽樣后的音頻信號(hào)，*表示卷積運(yùn)算。優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方式，所述在基波上等間隔提取點(diǎn)的方法為
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式多輸出體表胃刺激裝置，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(101)，用于存儲(chǔ)胃電信號(hào)和音頻信號(hào)；音視頻解碼器模塊(102)，用于讀取音頻信號(hào)并對(duì)讀取的音頻進(jìn)行解碼，獲得解碼后的音頻信號(hào)；胃電信號(hào)預(yù)處理模塊(103)，用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊或者直接提取類似正弦波的胃電信號(hào)，對(duì)胃電信號(hào)預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的胃電信號(hào)；信號(hào)調(diào)制處理模塊(104)，用于利用解碼后的音頻信號(hào)調(diào)制預(yù)處理后的胃電信號(hào)，獲得調(diào)制后的胃電信號(hào)；電極輸出模塊(105)，用于將調(diào)制后的胃電信號(hào)作用于胃起搏點(diǎn)在人體體表的投影區(qū)或/和胃腸功能相關(guān)穴位處；音頻輸出模塊(106)，用于將解碼后的音頻信號(hào)作用于人體聽覺。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，包括視頻解碼器處理模塊(108)，用于對(duì)視頻文件進(jìn)行解碼處理；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(101)還存儲(chǔ)視頻信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，包括視頻輸出模塊(109)，用于將解碼后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)作用于人體視覺感觀或者將解碼后的視頻信號(hào)直接作用于人體視覺感觀。
4.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，包括信號(hào)變換模塊(110)，連接信號(hào)調(diào)制處理模塊(104)與電極輸出模塊(105)，用于對(duì)調(diào)制后的胃電信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換和濾波放大處理。
5.如權(quán)利要求1-5任一所述裝置，其特征在于，胃電信號(hào)預(yù)處理模塊(10 所述對(duì)胃電信號(hào)預(yù)處理為，在基波上等間隔提取隊(duì)個(gè)點(diǎn)，Ni e
或隊(duì)e
，以隊(duì)/2為中心，向兩邊每隔5個(gè)間隔抽取一個(gè)樣點(diǎn)、，所述、e
或者k」e W，160]，獲得預(yù)處理后的胃電信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述裝置，其特征在于，所述在基波上等間隔提取點(diǎn)的方法為aN^iO = Σ ans(t-nT)，其中{aj 為幅度值，ειη e [50yV,2mV],n = 1，2，· · ·，N，s (t)是周n = \期為T的類正弦波的基波信號(hào)，是抽樣信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于，信號(hào)調(diào)制處理模塊(104)所述利用解碼后的音頻信號(hào)調(diào)制預(yù)處理后的胃電信號(hào)，獲得調(diào)制后的胃電信號(hào)為，= m^Xi),所述W(t)為抽樣后的音頻信號(hào)，*表示卷積運(yùn)算。
8.如權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于，所述在基波上等間隔提取點(diǎn)的方法為Ms(t) = ^bmgT(t-mT)，其中{bj，m= 1，2，..^為幅度值，&(0是周期為T的矩形脈沖信m號(hào)，S(t)是抽樣信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述裝置，其特征在于，信號(hào)調(diào)制處理模塊(104)所述利用解碼后的音頻信號(hào)調(diào)制預(yù)處理后的胃電信號(hào)，獲得調(diào)制后的胃電信號(hào)為，x(k) = IDFT(DFT{w(t))χDFT(s(t)))，所述w(t)為抽樣后的音頻信號(hào)，DFT( ·)表示離散傅里葉變換，IDFT( ·)表示離散傅里葉反變換。
10. 一種復(fù)合式多輸出體表胃刺激裝置的使用方法，其特征在于，在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行刺激，并判斷預(yù)設(shè)時(shí)間是否到達(dá)，若預(yù)設(shè)時(shí)間到達(dá)，則停止刺激，否則，進(jìn)行信號(hào)的采集、提取和分析，判斷是否產(chǎn)生波形，若沒有產(chǎn)生波形，則繼續(xù)在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)刺激，若產(chǎn)生波形，則用音頻信號(hào)對(duì)輸出的胃電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)調(diào)制后的胃電信號(hào)刺激人體，同時(shí)，將音頻信號(hào)直接刺激人體。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)信息提取和處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合式多輸出體表胃刺激裝置及其使用方法，所述裝置包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(101)、音視頻解碼器模塊(102)、胃電信號(hào)預(yù)處理模塊(103)、信號(hào)調(diào)制處理模塊(104)、電極輸出模塊(105)和音頻輸出模塊(106)，本發(fā)明利用音頻信號(hào)對(duì)胃電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制后的胃電信號(hào)作用于人體，同時(shí)將音頻信號(hào)直接作用于人體，使得聽覺獲知的音頻信號(hào)與觸覺感知的胃電信號(hào)中都帶有音頻信息，人體感知的是復(fù)合式多輸出信息，不但使患者從聽覺上獲得音頻刺激，同時(shí)對(duì)于觸覺也能感知到音頻信息，從而產(chǎn)生較好治療效果。
文檔編號(hào)A61N1/36GK102553073SQ20121008221
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者何春蘭, 劉圣蓉, 張荔芳, 李章勇, 王偉, 郭毅軍, 魏進(jìn)民 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)