一种改善手部震颤的方法及装置

文档序号:176199 发布日期:2021-11-02 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 一种改善手部震颤的方法及装置 (Method and device for improving hand tremor ) 是由 丁衍 何润宝 于 2021-08-05 设计创作,主要内容包括:一种改善手部震颤的方法及装置,所述方法包括:采集三维加速度数据及肌电数据,基于所述三维加速度数据及所述肌电数据确定处方,根据所确定的处方选择电刺激波形,利用所选择的电刺激波形刺激手腕桡神经。基于震颤检测确定处方的方案可以针对不同的震颤情况采取针对性的电刺激处方,适用于不同病情、不同患者的治疗,同时,通过及时有效的治疗反馈渠道,提高了电刺激治疗方案的灵活性。(A method and device for improving hand tremor, the method comprising: acquiring three-dimensional acceleration data and myoelectric data, determining a prescription based on the three-dimensional acceleration data and the myoelectric data, selecting an electrical stimulation waveform according to the determined prescription, and stimulating the wrist radial nerve by using the selected electrical stimulation waveform. The scheme of determining the prescription based on tremor detection can adopt a targeted electrical stimulation prescription according to different tremor conditions, is suitable for treatment of different illness states and different patients, and meanwhile improves the flexibility of an electrical stimulation treatment scheme through a timely and effective treatment feedback channel.)

一种改善手部震颤的方法及装置

技术领域

本发明属于医疗检测领域,具体地,涉及改善手部震颤的方法及装置。

背景技术

通常人体的某部位发生非意愿颤动的现象,医学上称之为“震颤”。震颤常见于人体的四肢和头部,是最常见的神经科疾病之一,如原发性震颤(ET)、帕金森病(PD)等。病理性震颤是由人体的病变引起的震颤,会一直伴随着人体运动而运动,病理性震颤具有大振幅、低频的特点。虽然震颤不直接危害生命,但是却给众多的患者带来了生活上的不便,降低患者生活质量。

早期临床实践中对震颤患者运动功能障碍症状的评估主要依靠评分量表,但是量表法受到评分医师的操作经验和主观影响,依靠评分量表对震颤患者运动功能进行评估并不够客观准确,会对震颤患者的早期诊断、分期造成影响;近年出现患者配备可穿戴设备利用加速度计测量手部动作,进而识别出震颤,然而这种方法识别精度有限,算法通常十分简陋,无法准确、真实地区分出生理性震颤或病理性震颤,且测量容易受到个人生理特性、设备以及其他噪声影响,导致测量结果不准确,甚至出现反复测量的情况。

传统的震颤治疗方案主要以药物为主,抑制特定神经传导及神经元活动,但效果并不理想,且容易产生赖药性。而电刺激的方式治疗周期长,很难应用于临床。随着可穿戴设备的迭代升级,以Cala Trio为代表的可穿戴设备可以测量特定的震颤,并向人体神经系统发出温和的刺激,通过中断一部分丘脑腹侧中间核的震颤,从而可以减轻患者的手部震颤情况,由于采用可穿戴设备的治疗方式,能够持续性地通过电刺激方式治疗震颤,解决了电刺激治疗周期长、无法应用于临床的难题,该设备目前已获得2021年美国盖伦奖提名。

虽然Trio结合了现代医疗技术与先进设备技术,但显然其仅仅是初期产物。Trio的电刺激方式十分单一,这也就决定其无法有效适用于不同病情、不同患者;Trio对于患者的治疗效果无法得到及时监控与反馈,“治疗方案”得不到适应性调整,患者可能需要频繁去医院检测、修改“治疗方案”。

发明内容

为解决上述问题中至少之一,本发明旨在提供一种灵活、有效的改善手部震颤的方法及装置。

第一方面,提供一种改善手部震颤的方法,包括:步骤1、采集三维加速度数据及肌电数据;步骤2、基于所述三维加速度数据及肌电数据确定处方;步骤3、根据所确定的处方,选择电刺激波形;步骤4、利用所选择的电刺激波形刺激手腕桡神经。基于采集的三维加速度及肌电数据,可以准确反馈和识别患者的震颤情况,针对不同的震颤情况确定不同的电刺激处方,可以有效适用于不同病情、不同患者的治疗。

可选地,预存特定处方与三维加速度数据及肌电数据之间的对应关系,在步骤2中,利用所述预存的对应关系确定处方。这样可以随时随地为患者确定出最合适的处方,适应不同病情。优选地,在步骤2中将所述三维加速度数据及肌电数据发送到远程监控终端,通过所述远程监控终端确定处方。通常在监控侧的医护人员具备更专业、更全面的医疗知识,能够为患者确定出最佳治疗效果的处方。

进一步,每种处方对应至少两种电刺激波形供选择;不同的电刺激波形具有不同的幅度和/或频率。患者可以依据不同的情景需求、不同的实时需求,而选择满足自身需求的电刺激波形,如此将进一步提高电刺激治疗方案的灵活性。

第二方面,提供一种改善手部震颤的装置,包括:第一电极片组、第二电极片组、肌电数据采集电路、加速度检测电路、主控芯片、电刺激波形控制电路、按键;其中,肌电数据采集电路与第二电极片组电性连接,用于采集肌电数据,加速度检测电路用于采集三维加速度数据,肌电数据采集电路与加速度检测电路分别将采集的肌电数据及三维加速度数据发送给主控芯片;主控芯片基于所述三维加速度数据及肌电数据确定处方,通过按键选择所述处方对应的电刺激波形,主控芯片将选择的电刺激波形发送给电刺激波形控制电路,所述电刺激波形控制电路产生对应的电刺激波形并传递给第一电极片组。

可选地,所述装置还包括存储电路,预存特定处方与三维加速度数据及肌电数据之间的对应关系,所述主控芯片利用所述预存的对应关系、三维加速度数据及肌电数据确定处方。每种处方对应至少两种电刺激波形供选择;不同的电刺激波形具有不同的幅度和/或频率,所述存储电路中还存储有每一种处方及其对应的所有电刺激波形的信息。

可选地,所述装置还包括通信组件,主控芯片将所述三维加速度数据及肌电数据通过通信组件发送到远程监控终端,由所述远程监控终端确定处方,并将所述处方经由所述通信组件回传给所述主控芯片。优选地,所述通信组件为短距离通信组件,所述装置通过所述短距离通信组件与智能终端或网关配对连接。

进一步,所述装置还包括显示组件,所述显示组件用于显示所述处方的信息和/或电刺激波形的信息。

进一步,所述装置为可穿戴设备,佩戴后所述第一电极片组位于手腕桡神经处。

第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可执行指令,当所述计算机可执行指令由处理器执行时,实现本发明第一方面所述的方法。还提供一种计算机设备,其包括存储装置及处理装置,所述存储装置存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理装置执行时,使得所述计算机设备实现本发明第一方面所述的方法。

根据本发明的第一方面~第三方面,可以达到以下有益效果:1、集手部震颤检测与治疗于一体,根据实际情况灵活确定治疗方式,提高治疗效果;2、实时监控反馈治疗状态,精准刺激特定神经,使得医生及患者能够及时掌握治疗进展,并且能够随时调整治疗方案,以保证最优治疗效果;3、患者在日常治疗过程中,可以根据不同场景的不同需求,而适度调整电刺激波形的频率和幅度,在保证治疗效果的基础上,兼顾使用体验。

本发明的其他特征及优点,将在随后的说明书

具体实施方式

部分阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。

附图说明

图1示出本发明第一实施例的改善手部震颤的方法示意图;

图2示出本发明第二实施例的改善手部震颤的装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

根据本发明的第一实施例,如附图1所示,提供一种改善手部震颤的方法,包括:

步骤1、采集三维加速度数据及肌电数据。

震颤是一种重复的、刻板的运动,该运动的频率和幅度都具有一定的规律性。震颤的类型很多,且容易混淆,帕金森震颤和特发性震颤是最容易被混淆误诊的两种疾病,有时候其他类型的震颤或各种运动障碍仅仅通过临床表现也很难做出鉴别,而通过电生理检测可以辅助诊断,相比单纯的临床评估或加速度评估,电生理检查对震颤的分析能更可靠地明确震颤的规律程度,可以用来区分典型的震颤综合征(一般是规律的)和肌阵挛综合征或心因性综合症(一般是不规律的)。

采集三维加速度数据以及肌电数据是用于诊断震颤病情,确定不同病人的实际震颤特征,以便于后续能够给出治疗效果最佳的处方,从而有效改善震颤病情。

步骤2、基于所述三维加速度数据及肌电数据确定处方。具体地,可以预先存储每种处方与三维加速度数据及肌电数据之间的对应关系,例如某一三维加速度数据具有特征Ca1、某一肌电数据具有特征Ce1,则对应第一种处方R1;另一三维加速度数据具有特征Ca2、另一肌电数据具有特征Ce2,则对应第二种处方R2;……以此类推,这些对应关系通常依据大量的临床实践经验设定。加速度数据可以协助我们了解震颤的频率、幅度和节律性,肌电图可以用来评估震颤的规律性、爆发模式和持续时间。通过记录一对或多对同步发生运动的肌肉的肌电信号,全面检测震颤情况。不同的特征实际上反映出患者不同的病情,针对不同的病情而设计出对应的处方进行预先存储,进而利用这一预设对应关系确定处方,可以实现随时随地为患者确定出最合适的处方,适应不同病情。

可选地,在步骤2中还可以利用远程通信技术将三维加速度数据及肌电数据发送到远程监控终端,进而通过远程监控终端确定处方。通常,远程监控终端设置在医院或康复中心中由具备专业医疗知识的医护人员负责监控,能够为患者确定出最佳治疗效果的处方,一方面弥补了预存预设关系的无法全面覆盖的漏洞;另一方面,医护人员可以实时监控治疗效果,如果出现改善效果欠佳或未遵医嘱使用等情况,除了可以人工调整处方之外,还可以通过人工、自动等方式远程指导。

步骤3、根据所确定的处方,选择电刺激波形。

每种处方对应至少两种电刺激波形供患者选择,而不同的电刺激波形具有不同的幅度和/或频率。患者可以依据不同的情景需求、不同的实时需求,而选择处方中满足自身需求的电刺激波形,例如在需要集中精力伏案工作时可以适当减弱电刺激波形的幅度,在午间休息时选择较低频率的电刺激波形,而在日常运动时,可以选择默认的或较强幅度的电刺激波形,如此可以进一步针对患者的实际场景、实际需求提高电刺激治疗方案的灵活性。

步骤4、利用所选择的电刺激波形刺激手腕桡神经。基于采集的三维加速度及肌电数据,可以准确反馈和识别患者的震颤情况,针对不同的震颤情况确定不同的电刺激处方,可以有效适用于不同病情、不同患者的治疗。

根据本发明的第二实施例,如附图2所示,提供一种改善手部震颤的装置,包括:第一电极片组、第二电极片组、肌电数据采集电路、加速度检测电路、主控芯片、电刺激波形控制电路、按键。本实施例的改善手部震颤的装置优选为可穿戴设备,例如智能手环、智能表带、智能手表等,患者通过日常佩戴即可达到长期电刺激治疗的目的。

为了跟踪治疗效果、根据病情适时调整治疗方案,本实施例中改善手部震颤的装置设置有用于震颤检测的部件:肌电数据采集电路与第二电极片组电性连接,用于采集肌电数据,加速度检测电路用于采集三维加速度数据。加速度数据可以协助我们了解震颤的频率、幅度和节律性,肌电图可以用来评估震颤的规律性、爆发模式和持续时间。通过记录一对或多对同步发生运动的肌肉的肌电信号,全面获取患者的实际震颤情况。本实施例中,利用成对的肌肉电信号差分传感器通过第二电极片组采集获得手腕特定肌肉的肌电数据,例如手腕的桡侧腕伸肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕伸肌和尺侧腕屈肌等,本发明不做限定,可以根据病人的不同情况,按需采集手部肌群的其他肌肉的肌电数据。

采集获取震颤信号之后,肌电数据采集电路及加速度检测电路分别将采集的肌电数据及三维加速度数据发送给主控芯片。主控芯片是本实施例中改善手部震颤的装置中具备数据处理功能的核心部件,其与装置内绝大部分功能组件相连——接收震颤检测组件的采集数据、与通信组件相连以实现对外交互、与本地按键、显示等组件连接以实现本地功能、与电刺激波形控制电路相连以实现治疗控制。同时,主控芯片具备一定的信号处理能力——主控芯片可以基于加速度检测电路及肌电数据采集电路发送的三维加速度数据及肌电数据确定处方。具体地,通过设置存储电路预存特定处方与三维加速度数据及肌电数据之间的对应关系,主控芯片能够调用所预存的对应关系,进而通过三维加速度数据及肌电数据确定最佳处方。其中,处方与三维加速度数据及肌电数据之间的对应关系与本发明第一实施例中相同,均是依据足量临床实践经验得出。存储电路中还存储有每种处方及其对应的电刺激波形的信息,且每种处方对应至少两种电刺激波形供选择,不同的电刺激波形具有不同的幅度和/或频率。患者通过按键选择处方对应的电刺激波形,还可以通过显示组件查看处方的信息和/或自身选择的电刺激波形的信息。

主控芯片接收按键选择信息,将选择的电刺激波形发送给电刺激波形控制电路,以产生对应的电刺激波形并传递给第一电极片组。优选地,佩戴本实施例的改善手部震颤的装置后,第一电极片组位于手腕桡神经处,第二电极片组则位于手腕桡侧、尺侧的腕伸肌、腕屈肌等肌肉部位。对于位置不合适的情况,可以通过表带调节装置进行调整。对于某些特定波形,可能需要利用升压电路以使产生的电刺激波形满足患者所选择的波形要求。

可选地,主控芯片还可以将所采集的三维加速度数据及肌电数据通过通信组件发送到远程监控终端,由所述远程监控终端确定处方,并接收远程监控终端回传的处方。通常,远程监控终端设置在医院或康复中心中由具备专业医疗知识的医护人员负责监控,能够为患者确定出最佳治疗效果的处方,一方面弥补了预存预设关系的无法全面覆盖的漏洞;另一方面,医护人员可以实时监控治疗效果,如果出现改善效果欠佳或未遵医嘱使用等情况,除了可以人工调整处方之外,还可以通过人工、自动等方式远程指导。其中通信组件优选为短距离通信组件,例如无线保真(WiFi)、蓝牙(BLUETOOTH)、以及无线载波超宽带(UWB)等通信组件,能够使本实施例的改善手部震颤的装置与智能终端(及客户端)或网关配对连接,进而通过广域网与服务器以及位于医院或康复中心的远程监控终端实现信息交互。

根据本发明的第三实施例,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可执行指令,当所述计算机可执行指令由处理器执行时,实现本发明第一实施例中的方法。还提供一种计算机设备,其包括存储装置及处理装置,所述存储装置存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理装置执行时,使得所述计算机设备实现本发明第一实施例中的方法。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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