一种无创的运动疲劳的干预和评估方法技术

本发明专利技术公开了一种无创的运动疲劳的干预和评估方法。本发明专利技术按照下述步骤进行：步骤一：激光针灸联合经皮穴位电刺激复合干预方法，利用复合干预探头实现激光和电流同步刺激；步骤二：运动疲劳以及干预效果的评估方法，运动疲劳的评估首先需要建立上肢疲劳模型，然后使用视觉模拟评分量表、氧合/脱氧血红蛋白浓度、表面肌电信号、最大等长收缩的拉力等指标建立运动疲劳的融合评估模型，然后使用融合评估模型通过对照实验验证激光针灸联合经皮穴位电刺激复合干预对运动疲劳的干预效果。本发明专利技术为运动疲劳的防治提供了临床新思路，对提高运动员运动成绩，降低运动性损伤和疾病的风险，以及鼓励人们运动以促进身心健康有重要意义。鼓励人们运动以促进身心健康有重要意义。鼓励人们运动以促进身心健康有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种无创的运动疲劳的干预和评估方法


[0001]本专利技术涉及运动疲劳领域，更具体地说，是涉及一种无创的运动疲劳的干预和评估方法。

技术介绍

[0002]运动疲劳被定义为机体的生理过程不能维持其机能在某一特定水平上或各器官不能维持预定的运动强度，出现肌肉酸痛、活动不利等症状。人们试图从不同的角度探索疲劳的本质，并提出了多种假说，包括衰竭学说、堵塞学说、内环境稳定性失调学说、保护性抑制学说、自由基损伤学说等。运动疲劳发生时，运动者的心脏负荷会不断加重，肌肉发生酸痛且灵活度降低，判断、反应等竞技运动中必需的思维能力也会下降，阻碍运动能力的正常发挥，并且增加运动性损伤与疾病的风险。运动疲劳会导致交感神经过度兴奋，植物神经不平衡，睡眠障碍等，影响运动员与军人等特殊人群的训练计划。探索合理有效的方法防治运动疲劳对其身心健康具有重要意义。
[0003]人们研究了很多防治运动疲劳的方法，包括营养学手段、物理疗法、光生物调节疗法、中医药疗法等。其中营养学手段是通过补充能量类物质如碳水化合物、蛋白质、氨基酸、肌酸等和维持内环境平衡类物质如白开水、矿泉水、含糖和电解质的碱性运动饮料等防治运动疲劳。物理疗法有按摩、理疗、吸氧、气功和气压变换疗法等。光生物调节疗法包括低强度激光疗法、中等强度激光疗法、高强度激光疗法以及用LED作为光源进行干预。中医药疗法包括中药、针刺、艾灸、经皮穴位电刺激、激光针灸等。
[0004]目前研究运动疲劳的疲劳模型中，借助等速测力仪、功率自行车、跑步机等需要购买大型设备，并且有些运动如跑步存在一定的风险，需要同时监测心电、呼吸等，对验证实验有一定困难，因此探索简便且安全的运动方式建立疲劳模型具有重要意义。
[0005]目前研究防治运动疲劳的效果根据不同的疲劳模型有不同的评估指标，大致分为主观评估、肌力、心率、呼吸、血液标志物、肌电等。指标的种类繁多，但在实验中使用较为单一，并且血液标志物需要护士专业人士采集多次血液，不仅对招募志愿者带来困难，更有感染的风险，因此探索有效且无创的多指标融合评估模型具有十分重要的现实意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种无创的运动疲劳的干预和评估方法。
[0007]本专利技术一种无创的运动疲劳的干预和评估方法，按照下述步骤进行：
[0008]步骤一：激光针灸联合经皮穴位电刺激复合干预方法：
[0009]利用复合干预探头实现激光和电流同步刺激，复合干预探头由红激光探头和电极片组成，激光发射器发出激光经光纤传播至激光探头，电流由导线传播至电极片，实现激光和电流同时刺激；激光针灸联合经皮穴位电刺激复合干预是在运动之前或运动疲劳后使用低功率激光和低强度低频交流电同时去刺激穴位，以达到激光针灸和经皮穴位电刺激复合
刺激的效果；所述低功率激光包括但不限于波长为808nm、功率为100mW、频率为2Hz、脉宽为200ms、光斑直径为7mm的近红外激光；所述低强度低频交流电包括但不限于频率为15Hz、电流强度为15mA以下、脉宽为200ms、波形为方波的低强度低频交流电；所述穴位包括但不限于天府、尺泽、内关、天泉、足三里、三阴交穴位；激光照射剂量包括但不限于每个穴位剂量为10J、激光和电刺激刺激的时间包括但不限于每个穴位250s；
[0010]步骤二：运动疲劳以及干预效果的评估方法
[0011]运动疲劳的评估首先需要建立上肢疲劳模型，然后使用视觉模拟评分量表、氧合/脱氧血红蛋白浓度、表面肌电信号、最大等长收缩的拉力等指标建立运动疲劳的融合评估模型，然后使用融合评估模型通过对照实验验证激光针灸联合经皮穴位电刺激复合干预对运动疲劳的干预效果；
[0012]所述建立上肢疲劳模型：使志愿者将坐在牧师椅上，膝盖和臀部弯曲90
°
，上肢放置于牧师倚倾斜的表面上，保证举哑铃运动的力来自于上肢的发力。举哑铃运动是使用60％最大负荷，离心运动时肘关节需大于135
°
，向心运动时须小于90
°
方才算举起一次，根据志愿者自己的意愿速度进行运动，直到精疲力竭，即经过2次尝试后仍不能举起哑铃到肘关节小于90
°
的位置，视为一组的运动结束。休息30s后进行按照上述方法进行第2组举哑铃运动，直至精疲力竭。如此循环做多组运动，当某一组运动所举哑铃的个数小于第一组运动个数的20％时，疲劳任务结束；
[0013]所述视觉模拟评分是临床常用的测量疼痛程度的方法，在A4纸上打印一条长10cm的线条，线条左端表示程度最低，右端表示程度最高，让志愿者根据当前的运动上肢肌肉酸痛程度在线条上标记一个点；
[0014]所述氧合/脱氧血红蛋白浓度是基于近红外光谱的原理，无创测量组织氧合/脱氧血红蛋白浓度，反映被测组织的代谢活动，进而用于肌肉疲劳评估；使用酒精棉擦拭肱二头肌肌腹和测量探头，然后将测量探头放置在肱二头肌肌腹上，然后测量3分钟；
[0015]所述表面肌电信号是一种生物电信号，源于肌肉或神经系统的兴奋，信号随肌肉收缩情况变化，与肌肉的结构、收缩力及生理变化有很大关系，可以用于运动疲劳的评估。提取表面肌电信号的时域和频域的特征值可以研究运动至疲劳过程中特征的变化，进而分析干预手段的疗效。例如，表面肌电信号的均方根值、积分肌电值、整流平均值等时域特征，疲劳后这些时域特征值较疲劳前会升高，而中值频率、均值频率、平均功率频率等频域特征值在疲劳发展过程中则会减小即频谱出现左移。此专利技术中设计的各个时间点进行肱二头肌等张收缩时采集肌电数据的姿势为举哑铃运动到90
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时的姿势，手持哑铃发力的大小为仅能维持全身静止。
[0016]所述最大等长收缩时的拉力是使用拉力计测量的最大等长收缩的拉力，可以直观反应肌肉力量的变化，是评估运动疲劳导致的肌力变化的重要指标。
[0017]运动疲劳评估的数据分析：包括视觉模拟评分、氧合/脱氧血红蛋白浓度、拉力和表面肌电信号，使用MATLAB软件进行数据处理，使用SPSS软件进行统计分析。
[0018]所述运动疲劳的评估，将两个实验分组的视觉模拟评分、氧合/脱氧血红蛋白浓度、拉力、最大等张收缩时的表面肌电信号等数据进行统计分析，进行组内比较：分别将两个组运动前后的数据进行配对T检验，比较运动前后各数据的变化，疲劳后视觉模拟评分升高，氧合/脱氧血红蛋白浓度增大，肌电信号的均方根值增大，肌电信号的中值频率降低；
[0019]所述复合干预手段效果的评估，使用SPSS软件进行数据统计分析，将干预后的数据与运动后立刻的数据分别进行配对T检验，可以分析两个组的运动疲劳恢复情况，可以评估激光针灸和经皮穴位电刺激复合干预手段对运动疲劳的干预效果。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术提出了一种运动疲劳的干预和评估方法，干预手段是结合激光针灸和经皮穴位电刺激复合效果的防治运动疲劳的干预手段，是中西医疗法结合的特色体现，基于光、电对生物体刺激与中医本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无创的运动疲劳的干预和评估方法，其特征是，按照下述步骤进行：步骤一：激光针灸联合经皮穴位电刺激复合干预方法：利用复合干预探头实现激光和电流同步刺激，复合干预探头由激光探头和电极片组成，激光发射器发出激光经光纤传播至激光探头，电流由导线传播至电极片，实现激光和电流同时刺激；激光针灸联合经皮穴位电刺激复合干预是在运动疲劳后使用低功率激光和低强度低频交流电同时去刺激穴位，以达到激光针灸和经皮穴位电刺激复合刺激的效果；所述低功率激光包括但不限于波长为808nm、功率为100mW、频率为2Hz、脉宽为200ms、光斑直径为7mm的近红外激光；所述低强度低频交流电包括但不限于频率为15Hz、电流强度为15mA以下、脉宽为200ms、波形为方波的低强度低频交流电；所述穴位包括但不限于天府、尺泽、内关、天泉、足三里、三阴交穴位；激光照射剂量包括但不限于每个穴位剂量为10J、激光和电刺激刺激的时间包括但不限于每个穴位250s；步骤二：运动疲劳以及干预效果的评估方法运动疲劳的评估首先需要建立上肢疲劳模型，然后使用视觉模拟评分量表、氧合/脱氧血红蛋白浓度、表面肌电信号、最大等长收缩的拉力等指标建立运动疲劳的融合评估模型，然后使用融合评估模型通过对照实验验证激光针灸联合经皮穴位电刺激复合干预对运动疲劳的干预效果；所述建立上肢疲劳模型：使志愿者将坐在牧师椅上，膝盖和臀部弯曲90
°
，上肢放置于牧师倚倾斜的表面上，保证举哑铃运动的力来自于上肢的发力。举哑铃运动是使用60％最大负荷，离心运动时肘关节需大于135
°
，向心运动时须小于90
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方才算举起一次，根据志愿者自己的意愿速度进行运动，直到精疲力竭，即经过2次尝试后仍不能举起哑铃到肘关节小于90
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的位置，视为一组的运动结束，休息30s后进行按照上述方法进...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海燕，张力新，张阔，孟琳，徐瑞，杜娟，刘源，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：