一种神经内科病人用头部理疗系统技术方案

本发明专利技术涉及一种神经内科病人用头部理疗系统，包括分别与温度传感器、心率监测仪有线连接，用于对接收的数据进行分析和处理的单片机；与单片机有线连接，用于消除干扰杂讯的滤波器；与单片机有线连接，用于对病人信息和理疗方案进行比对、采样和查询的RAM存储器、MRAM存储器和大容量存储器；与单片机通过GPRS无线网络无线连接，用于进行数据传输与交换的云服务器；与单片机有线连接，用于病人头部理疗的头部理疗仪；与单片机有线连接，用于头部理疗仪内部的药包进行加热的加热装置。本发明专利技术智能化程度高，操作简单，使用方便，功能多样化，能够根据不同人的情况采用不同的头部理疗方案，运行参数检测精准，数据存储安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗设备
，尤其涉及一种神经内科病人用头部理疗系统。
技术介绍
目前，在神经内科临床中，对于具有脑神经疾病患者的治疗，一般是通过内服药物进行治疗，还要按照医嘱，患者需要长期俯卧进行恢复修养，采用内服药物的不足在于：疗效慢，而且副作用大；长期俯卧进行恢复修养，趴在枕头上容易阻碍患者呼吸，使患者感觉不适，达不到最终治疗的目的。神经内科病人越来越多，该类病人的特点就是生活不能自理，同时还会长时间的卧床不起；同时会造成失眠，对人的精神打击越来越大，会影响工作，影响生活，进而影响到身体。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的功能单一、使用不便、头部理疗方案单一导致无法适应不同病人的治疗、运行参数检测不精准和数据存储不安全的技术问题而提供一种神经内科病人用头部理疗系统。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：本专利技术提供的神经内科病人用头部理疗系统，该神经内科病人用头部理疗系统包括：用于对人体皮肤温度进行采集的温度传感器；温度传感器设置有两个；采用内插外推的时间配准算法将温度传感器A的采样数据向温度传感器B的数据进行配准，使得两个温度传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据，内插外推时间配准算法如下：在同一时间片内将各温度传感器观测数据按测量精度进行增量排序，然后将温度传感器A的观测数据分别向温度传感器B的时间点内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据，采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得温度传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值为：其中，tBk为配准时刻，tk-1,tk,tk+1为温度传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻，YA(tk-1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据；完成时间配准后，根据温度传感器A的配准数据与温度传感器B的采样数据，采用基于地心地固(EarthCenterEarthFixed,ECEF)坐标系下的伪量测法实现温度传感器A和温度传感器B的系统误差的估计；基于ECEF的系统误差估计算法具体为：假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)＝[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T，极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角；转换至本地直角坐标系下为X1(k)＝[x1(k),y1(k),z1(k)]T；温度传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差；于是有其中表示观测噪声,均值为零、方差为式(1)可以用一阶近似展开并写成矩阵形式为：X'1(k)＝X1(k)+C(k)[ξ(k)+n(k)]\\*MERGEFORMAT(3)其中，设两部温度传感器A和B,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为X'e＝[x'e,y'e,z'e]T)，可得X'e＝XAs+BAX'A1(k)＝XBs+BBX'B1(k)\\*MERGEFORMAT(4)BA，BB分别为目标在温度传感器A与温度传感器B本地坐标下的位置转换到ECEF坐标系下的位置时的转换矩阵；定义伪量测为：Z(k)＝XAe(k)-XBe(k)\\*MERGEFORMAT(5)其中，XAe(k)＝XAs+BAXA1(k)；XBe(k)＝XBs+BBXB1(k)将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于温度传感器偏差的伪测量方程Z(k)＝H(k)β(k)+W(k)\\*MERGEFORMAT(6)其中，Z(k)为伪测量向量；H(k)为测量矩阵；β为温度传感器偏差向量；W(k)为测量噪声向量；由于nA(k),nB(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此W(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为R(k)；用于对病人的心率进行检测的心率监测仪；所述心率监测仪计算信号持续时间ΔTmax；将各个信号的时宽τm与信号的初始持续时间ΔT比较大小，取时宽τm与初始持续时间ΔT中的最大值来确定时域信号的持续时间ΔTmax：ΔTmax＝max{τm,ΔT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种神经内科病人用头部理疗系统，其特征在于，该神经内科病人用头部理疗系统包括：用于对人体皮肤温度进行采集的温度传感器；温度传感器设置有两个；采用内插外推的时间配准算法将温度传感器A的采样数据向温度传感器B的数据进行配准，使得两个温度传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据，内插外推时间配准算法如下：在同一时间片内将各温度传感器观测数据按测量精度进行增量排序，然后将温度传感器A的观测数据分别向温度传感器B的时间点内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据，采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得温度传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值为：其中，tBk为配准时刻，tk‑1,tk,tk+1为温度传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻，YA(tk‑1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据；完成时间配准后，根据温度传感器A的配准数据与温度传感器B的采样数据，采用基于地心地固(Earth Center Earth Fixed,ECEF)坐标系下的伪量测法实现温度传感器A和温度传感器B的系统误差的估计；基于ECEF的系统误差估计算法具体为：假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)＝[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T，极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角；转换至本地直角坐标系下为X1(k)＝[x1(k),y1(k),z1(k)]T；温度传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差；于是有其中表示观测噪声,均值为零、方差为式(1)可以用一阶近似展开并写成矩阵形式为：X'1(k)＝X1(k)+C(k)[ξ(k)+n(k)]\*MERGEFORMAT(3)其中，设两部温度传感器A和B,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为X'e＝[x'e,y'e,z'e]T)，可得X'e＝XAs+BAX'A1(k)＝XBs+BBX'B1(k)\*MERGEFORMAT(4)BA，BB分别为目标在温度传感器A与温度传感器B本地坐标下的位置转换到ECEF坐标系下的位置时的转换矩阵；定义伪量测为：Z(k)＝XAe(k)‑XBe(k)\*MERGEFORMAT(5)其中，XAe(k)＝XAs+BAXA1(k)；XBe(k)＝XBs+BBXB1(k)将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于温度传感器偏差的伪测量方程Z(k)＝H(k)β(k)+W(k)\*MERGEFORMAT(6)其中，Z(k)为伪测量向量；H(k)为测量矩阵；β为温度传感器偏差向量；W(k)为测量噪声向量；由于nA(k),nB(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此W(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为R(k)；用于对病人的心率进行检测的心率监测仪；所述心率监测仪计算信号持续时间ΔTmax；将各个信号的时宽τm与信号的初始持续时间ΔT比较大小，取时宽τm与初始持续时间ΔT中的最大值来确定时域信号的持续时间ΔTmax：ΔTmax＝max{τm,ΔT}；分别与温度传感器、心率监测仪有线连接，用于对接收的数据进行分析和处理的单片机；单片机计算信号频谱Smr(f)具体包括：1)对基带信号smr(t)采样，确定信号时域采样后信号其中采样后信号索引k＝0,1,…fsm‑1，数据长度Nm表示按照以下公式进行计算：Nm＝fsm×τm；fsm表示接收到雷达信号采样率，τm表示信号时宽；2)最大采样点数Nmax，对信号时域采样后信号根据数据长度Nm后向补零得到补零后数据下标N′m表示补零后数据长度，补零的长度Lcomp计算按照以下公式进行：Lcomp＝fsm×ΔTmax‑Nm；3)对补零后数据做傅里叶变换得到的各信号频谱Smr(f)；与单片机有线连接，用于计时的计时模块；所述计时模块利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率时，包括以下步骤：第一步，在p(p＝0，1，2，…P‑1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；第二步，对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P‑1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；第三步，对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即N^=round(1pΣp=0P-1N^p);]]>第四步，找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；第五步，根据第二步中估计得到的p≠ph以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：a^n(l)=1p‾h(1)·Σp=1,p≠ph...

【技术特征摘要】
1.一种神经内科病人用头部理疗系统，其特征在于，该神经内科病人用头部理疗系统包括：用于对人体皮肤温度进行采集的温度传感器；温度传感器设置有两个；采用内插外推的时间配准算法将温度传感器A的采样数据向温度传感器B的数据进行配准，使得两个温度传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据，内插外推时间配准算法如下：在同一时间片内将各温度传感器观测数据按测量精度进行增量排序，然后将温度传感器A的观测数据分别向温度传感器B的时间点内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据，采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得温度传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值为：其中，tBk为配准时刻，tk-1,tk,tk+1为温度传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻，YA(tk-1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据；完成时间配准后，根据温度传感器A的配准数据与温度传感器B的采样数据，采用基于地心地固(EarthCenterEarthFixed,ECEF)坐标系下的伪量测法实现温度传感器A和温度传感器B的系统误差的估计；基于ECEF的系统误差估计算法具体为：假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)＝[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T，极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角；转换至本地直角坐标系下为X1(k)＝[x1(k),y1(k),z1(k)]T；温度传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯...

【专利技术属性】
技术研发人员：候津杰，张瑞娟，
申请(专利权)人：邢台医学高等专科学校，
类型：发明
国别省市：河北;13