一种疼痛识别方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本申请涉及生物医学工程技术领域，特别涉及一种疼痛识别方法、装置及电子设备。所述疼痛识别方法包括：通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号；其中，所述受试者分别包括健康者和疼痛患者；根据所述表面肌电信号分别对健康者和疼痛患者检测部位的肌肉收缩模式进行对比分析，获取健康者和疼痛患者检测部位的表面肌电信号的差异性特征；根据所述表面肌电信号的差异性特征对疼痛患者进行识别。本申请根据表面肌电信号对健康者和疼痛患者疼痛部位的肌肉收缩模式进行对比分析，获取健康者与疼痛患者表面肌电信号的差异性特征，根据差异性特征对疼痛患者进行识别，从而实现简单有效、低成本、无创无辐射、实时的疼痛识别。

A method, device and electronic equipment for pain recognition

The application relates to the field of biomedical engineering technology, in particular a pain identification method, device and electronic equipment. Including the pain recognition method through the signal collecting module subjects do flexion movement of surface EMG signal detection part; wherein the subjects including healthy and pain; muscle contraction mode according to the surface EMG signals were measured on site inspection and health of patients with pain were analyzed the characteristics, difference of surface EMG signal acquisition testing site health and pain; pain patients according to the different characteristics of the recognition of surface EMG signal. The application of comparative analysis based on the patterns of muscle surface electromyography for the healthy and pain in patients with pain, the differences get healthy and pain in patients with surface EMG signals, according to pain recognition differences, so as to achieve a simple and effective, low-cost, non-invasive, real-time identification of radiation pain.

【技术实现步骤摘要】
一种疼痛识别方法、装置及电子设备
本申请涉及生物医学工程
，特别涉及一种疼痛识别方法、装置及电子设备。
技术介绍
腰痛是一组可以引起腰背部疼痛的腰骶部骨、神经及其他软组织疾患的总称，腰痛不仅影响生活、工作质量，严重者会引起致残，目前已经呈现出高发病率、高致残率、高离职率和低诊治率的特点，成为严重影响人类健康的一类疾病。腰痛很重要的一个原因是腰部稳定性差。当脊柱稳定性遭遇攻击时，运动神经元激活适当的肌肉来保护、恢复或避免脊柱的不稳定现象发生，长期以往腰部肌肉重负荷的收缩引起劳损或疼痛，肌力下降、肌肉损伤、肌肉萎缩等是腰痛患者趋于严重的初期症状。目前，临床上对腰痛的诊断影像学主要包括X线、CT和MRI等，其中，X线辐射对人体存在危害，组织显像清晰度不高；CT对软组织显像清晰度和分辨率不高，并且CT辐射对人体有害；MRI检查费用昂贵，增加患者经济负担，且扫描时间长，患者难以忍受。因此，低成本、无辐射、实时性的疼痛识别装置有助于对临床腰痛患者进行识别。各种原因所致的腰痛均在不同程度上与腰部肌肉收缩能力下降所致的腰椎失稳互为因果关系，因此对腰椎局部肌肉状态的检测是预防腰痛的手段之一。国内外研究学者最初采用针电极插入肌肉检测肌电图，其干扰小，定位性好，易识别，但是由于它是一种有创的检测方法，人不易接受，使得该应用受到一定限制。经过长期研究发现，表面肌电信号同样可以采集到肌肉的运动信息，由于表面肌电信号是通过肌肉表面粘贴的电极片记录下来神经肌肉活动时发放的生物电信号的无创检测方法，其操作简单，容易接受，因此表面肌电信号在临床医学、生物医学工程、假肢仿生、模式识别、体育运动等领域得到了广泛的应用。然而与针电极检测相比，表面肌电信号的应用还处于发展阶段。它与神经肌肉的基础研究紧密相关，神经肌肉的生理学研究为肌电信号的应用提供了坚实的基础，而表面肌电信号的检测为神经肌肉的研究提供了较好的检测方法。人体在运动的过程中，肌肉会进行收缩，释放出电信号。收缩肌肉是人体运动中起发动机的作用，为人体运动提供动力，肌肉在运动中扮演着非常重要的作用，因此，肌肉研究是具有吸引力和挑战性的领域。表面肌电信号作为人体运动肌肉放电生理信号之一，操作简单、实时性和仿生性好。专利CN201410277780.4采用人体支撑支架、肌电采集和分析系统以及力量传感器对腰部力量大小、耐力等进行测试，来反应腰部肌肉状态，该系统可以对腰痛患者腰部肌肉状态进行评估，但是未能找到健康者与腰痛患者之间肌肉特性的差异性，并且没有识别模块进行正常与异常状态的识别，因此不能区分健康人与腰痛患者，存在一定的局限性。
技术实现思路
本申请提供了一种疼痛识别方法、装置及电子设备，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：一种疼痛识别方法，包括：步骤a：通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号；其中，所述受试者分别包括健康者和疼痛患者；步骤b：根据所述表面肌电信号分别对健康者和疼痛患者检测部位的肌肉收缩模式进行对比分析，获取健康者与疼痛患者的检测部位表面肌电信号的差异性特征；步骤c：根据所述检测部位表面肌电信号的差异性特征对疼痛患者进行识别。本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号还包括：将一次性理疗电极片沿肌肉纤维方向粘贴于受试者的检测部位，所述信号采集模块与一次性理疗电极片连接。本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号还包括：所述信号采集模块包括发射端和接收端，所述发射端与一次性理疗电极片连接，在受试者做屈曲运动时，通过所述发射端采集受试者的肌肉模拟信号，并将所述肌肉模拟信号传输给接收端；所述接收端对肌肉模拟信号进行模数转换，将肌肉模拟信号转换为一维随机电压信号，得到表面肌电信号。本申请实施例采取的技术方案还包括：所述步骤a与步骤b之间还包括：对所述表面肌电信号进行预处理。本申请实施例采取的技术方案还包括：所述对所述表面肌电信号进行预处理具体包括：步骤a1：采用带通滤波器对表面肌电信号进行滤波处理；步骤a2：采用带阻滤波器对滤波后的表面肌电信号进行工频去噪处理；步骤a3：采用最大值归一化算法对工频去噪后的表面肌电信号进行标准化处理。本申请实施例采取的另一技术方案为：一种疼痛识别装置，包括：信号采集模块：用于采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号；其中，所述受试者分别包括健康者和疼痛患者；特征提取模块：用于根据所述表面肌电信号分别对健康者和疼痛患者检测部位的肌肉收缩模式进行对比分析，获取健康者与疼痛患者检测部位的表面肌电信号的差异性特征；疼痛识别模块：用于根据健康者与疼痛患者检测部位的表面肌电信号的差异性特征对疼痛患者进行识别。本申请实施例采取的技术方案还包括一次性理疗电极片，所述一次性理疗电极片沿肌肉纤维方向粘贴于受试者的检测部位，所述信号采集模块与一次性理疗电极片连接。本申请实施例采取的技术方案还包括：所述信号采集模块包括发射端和接收端；所述发射端与一次性理疗电极片连接，在受试者做屈曲运动时，所述发射端用于采集受试者的肌肉模拟信号，并将所述肌肉模拟信号传输给接收端；所述接收端用于对肌肉模拟信号进行模数转换，将肌肉模拟信号转换为一维随机电压信号，得到表面肌电信号。本申请实施例采取的技术方案还包括信号预处理模块，所述信号预处理模块用于对表面肌电信号进行预处理。本申请实施例采取的技术方案还包括：所述信号预处理模块具体包括：滤波单元：用于采用带通滤波器对表面肌电信号进行滤波处理；工频去噪单元：用于采用带阻滤波器对滤波后的表面肌电信号进行工频去噪处理；标准化单元：用于采用最大值归一化算法对工频去噪后的表面肌电信号进行标准化处理。本申请实施例采取的又一技术方案为：一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述疼痛识别方法的以下操作：通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号；其中，所述受试者分别包括健康者和疼痛患者；根据所述表面肌电信号分别对健康者和疼痛患者检测部位的肌肉收缩模式进行对比分析，获取健康者与疼痛患者的检测部位表面肌电信号的差异性特征；根据所述检测部位表面肌电信号的差异性特征对疼痛患者进行识别。相对于现有技术，本申请实施例产生的有益效果在于：本申请实施例的疼痛识别方法、装置及电子设备通过分别采集健康者和疼痛患者疼痛部位的表面肌电信号，根据表面肌电信号对健康者和疼痛患者疼痛部位的肌肉收缩模式进行对比分析，获取健康者与疼痛患者表面肌电信号的差异性特征，根据差异性特征对疼痛患者进行识别；本申请可实现简单有效、低成本、无创无辐射、实时的疼痛识别，为后期临床诊断技术提供了理论依据。附图说明图1是本申请第一实施例的疼痛识别方法的流程图；图2是本申请第二实施例的疼痛识别方法的流程图；图3为屈曲运动姿势图；图4为腰椎局部肌肉肌电信号特性变化示意图；其中，图4a为健康者的腰椎肌肉肌电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种疼痛识别方法，其特征在于，包括：步骤a：通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号；其中，所述受试者分别包括健康者和疼痛患者；步骤b：根据所述表面肌电信号分别对健康者和疼痛患者检测部位的肌肉收缩模式进行对比分析，获取健康者与疼痛患者的检测部位表面肌电信号的差异性特征；步骤c：根据所述检测部位表面肌电信号的差异性特征对疼痛患者进行识别。

【技术特征摘要】
1.一种疼痛识别方法，其特征在于，包括：步骤a：通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号；其中，所述受试者分别包括健康者和疼痛患者；步骤b：根据所述表面肌电信号分别对健康者和疼痛患者检测部位的肌肉收缩模式进行对比分析，获取健康者与疼痛患者的检测部位表面肌电信号的差异性特征；步骤c：根据所述检测部位表面肌电信号的差异性特征对疼痛患者进行识别。2.根据权利要求1所述的疼痛识别方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号还包括：将一次性理疗电极片沿肌肉纤维方向粘贴于受试者的检测部位，所述信号采集模块与一次性理疗电极片连接。3.根据权利要求2所述的疼痛识别方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述通过信号采集模块采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号还包括：所述信号采集模块包括发射端和接收端，所述发射端与一次性理疗电极片连接，在受试者做屈曲运动时，通过所述发射端采集受试者的肌肉模拟信号，并将所述肌肉模拟信号传输给接收端；所述接收端对肌肉模拟信号进行模数转换，将肌肉模拟信号转换为一维随机电压信号，得到表面肌电信号。4.根据权利要求1至3任一项所述的疼痛识别方法，其特征在于，所述步骤a与步骤b之间还包括：对所述表面肌电信号进行预处理。5.根据权利要求4所述的疼痛识别方法，其特征在于，所述对所述表面肌电信号进行预处理具体包括：步骤a1：采用带通滤波器对表面肌电信号进行滤波处理；步骤a2：采用带阻滤波器对滤波后的表面肌电信号进行工频去噪处理；步骤a3：采用最大值归一化算法对工频去噪后的表面肌电信号进行标准化处理。6.一种疼痛识别装置，其特征在于，包括：信号采集模块：用于采集受试者做屈曲运动时检测部位的表面肌电信号；其中，所述受试者分别包括健康者和疼痛患者；特征提取模块：用于根据所述表面肌电信号分别对健康者和疼痛患者检测部位的肌肉...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜文静，王磊，李慧慧，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44