一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备及方法技术

本发明专利技术公开了一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备及方法，涉及医用冲击波治疗技术领域，包括：设备主机，用于获取并解析治疗方案，得到对应的冲击波施加路径以及冲击波输出指令；冲击波发生系统，所述冲击波发生系统与所述设备主机连接，用于根据所述冲击波输出指令实现冲击波的能量输出；机械臂，所述机械臂与所述设备主机及所述冲击波发生系统连接，用于根据所述冲击波施加路径控制所述冲击波发生系统中控制器的移动；本发明专利技术可实现对冲击波输出相关参数的定量化监测与调控

【技术实现步骤摘要】
一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备及方法


[0001]本专利技术涉及医用冲击波治疗
，更具体的说是涉及一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备及方法
。

技术介绍

[0002]目前，体外冲击波疗法
(Extracorporeal Shock Wave Therapy
，
ESWT)
，是一种利用以“冲击波
(ShockWave
，
SW)”为形式的机械能量进行疾病精准治疗的新型方法，具有安全
、
高效
、
精准
、
患者易接受等优势
。
近年来，冲击波疗法发展迅速，在多种疾病治疗领域，体外冲击波疗法均展现出了良好的应用前景
。
[0003]但是，冲击波治疗成功的关键是将合适以及稳定的输出能量准确地作用于靶部位，而由于设备存在的误差以及空气阻力
、
组织特性
、
质地等因素影响，现有冲击波治疗设备的实际输出能量和理论输出能量存在不一致，也不能在治疗过程中对实际输出能量进行及时反馈及调节，从而无法做到对冲击波剂量的精准调控；此外，现有冲击波治疗过程中，需要工作人员全程握持冲击波治疗手柄，不断移动，并调节方向和力度，时间短则数十分钟，长则1～2个小时，大大增加工作强度和负担
。
[0004]因此，如何提供一种能够解决上述问题的冲击波治疗装备，是本领域亟需解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备及方法，可实现对冲击波能量输出相关参数的定量化监测与调控，结合深度学习方法获得冲击波实际输出能量并反馈给冲击波治疗设备，可实时调控冲击波输出剂量，进而实现冲击波设备的精准化能量输出，同时还可解决现有冲击波治疗过程中，治疗范围受限
、
工作人员工作量大的问题，提高工作效率，减轻工作人员工作强度，使冲击波治疗过程更加智能
、
精准和便捷
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备，包括：
[0008]设备主机，用于获取并解析治疗方案，得到对应的冲击波施加路径以及冲击波输出指令；
[0009]冲击波发生系统，所述冲击波发生系统与所述设备主机连接，用于根据所述冲击波输出指令完成冲击波的能量输出；
[0010]机械臂，所述机械臂为柔性安全机械臂，在所述机械臂的表面包裹电子皮肤，同时机械臂末端可以安装力矩传感器，防止冲击波发生系统的控制器如冲击波输出手柄对人体施力过大而造成伤害，且所述机械臂与所述设备主机及所述冲击波发生系统连接，用于根据所述冲击波施加路径控制所述冲击波发生系统中的控制器的运动；
[0011]第一检测系统，所述第一检测系统与所述冲击波发生系统连接，用于实时检测所
述冲击波发生系统的输出冲击波信号；
[0012]第二检测系统，用于实时检测治疗区域的有效冲击波信号；
[0013]处理系统，所述处理系统的输入端与所述第一检测系统及所述第二检测系统连接，输出端与所述设备主机连接，用于根据所述输出冲击波信号与所述有效冲击波信号强度的差值进行处理，并将处理结果反馈至所述设备主机以更新所述冲击波施加路径以及所述冲击波输出指令
。
[0014]优选的，所述设备主机包括：
[0015]规划系统，用于获取并解析治疗方案，得到对应的冲击波施加路径以及冲击波输出指令，其中所述冲击波输出指令包括冲击波理论输出能量以及理论冲击次数；
[0016]控制系统，所述控制系统与所述规划系统及所述机械臂连接，用于控制所述机械臂按照所述冲击波施加路径进行运动，同时接收及发送所述冲击波输出指令
。
[0017]优选的，所述冲击波发生系统包括：
[0018]冲击波发生模块，所述冲击波发生模块与所述控制系统连接，用于根据所述冲击波输出指令生成所需冲击波；
[0019]控制器，所述控制器与所述冲击波发生模块连接，用于根据所需冲击波完成冲击波能量输出，直至达到所述理论冲击次数
。
[0020]优选的，所述第一检测系统包括：
[0021]输出冲击波信号检测模块，所述输出冲击波信号检测模块与所述控制器连接，用于实时检测所述控制器的输出冲击波信号；
[0022]第一预处理模块，所述第一预处理模块与所述输出冲击波信号检测模块连接，用于将所述输出冲击波信号进行预处理及转换并作为第一预处理结果，将第一预处理结果发送至所述处理系统
。
[0023]优选的，所述第二检测系统包括：
[0024]有效冲击波信号检测模块，用于实时检测治疗区域的有效冲击波信号；
[0025]第二预处理模块，所述第二预处理模块的输入端与所述有效冲击波信号检测模块连接，输出端与所述处理系统连接，用于将所述有效冲击波信号进行预处理及转换并作为第二预处理结果，将第二预处理结果发送至所述处理系统
。
[0026]优选的，所述处理系统包括：
[0027]接收模块，所述接收模块与所述第一预处理模块及所述第二预处理模块连接，用于接收所述第一预处理结果
、
所述第二预处理结果；
[0028]反馈模块，所述反馈模块与所述接收模块及所述控制器连接，用于对比所述第一预处理结果
、
所述第二预处理结果并将二者差值作为第一处理结果，根据所述第一处理结果对所述控制器进行能量反馈；
[0029]拟合模块，所述拟合模块与所述反馈模块连接，且所述拟合模块预先存储有输出冲击波信号对应关系以及预设差值阈值，用于当所述第一处理结果超过所述预设差值阈值时根据所述对应关系对所述输出冲击波信号进行更新；
[0030]校准模块，所述校准模块与所述拟合模块及所述控制系统连接，用于构建并训练长短时记忆神经网络，并将所述有效冲击波信号输入至所述长短时记忆神经网络进行处理，根据长短时记忆神经网络处理结果对所述输出冲击波信号进行校准，最后将校准结果
发送至所述控制系统，得到最新的冲击波输出指令以及冲击波实施路径
。
[0031]本专利技术还提供一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备实现方法，包括以下步骤：
[0032]S1
：通过规划系统获取并解析治疗方案，得到对应的冲击波施加路径以及冲击波输出指令，其中所述冲击波输出指令包括冲击波理论输出能量以及理论冲击次数；
[0033]S2
：控制系统接收所述冲击波施加路径以及所述冲击波输出指令，控制机械臂根据所述冲击波施加路径进行移动，同时根据所述冲击波输出指令控制冲击波发生系统的控制器输出所需冲击波，直至达到所述理论冲击次数；
[0034]在输出所需冲击波的过程中，通过输出冲击波信号检测模块实时检测所述控制器的输出冲击波信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备，其特征在于，包括：设备主机
(1)
，用于获取并解析治疗方案，得到对应的冲击波施加路径以及冲击波输出指令；冲击波发生系统
(2)
，所述冲击波发生系统
(2)
与所述设备主机
(1)
连接，用于根据所述冲击波输出指令完成冲击波的能量输出；机械臂
(3)
，所述机械臂
(3)
为柔性机械臂，且所述机械臂
(3)
与所述设备主机
(1)
及所述冲击波发生系统
(2)
连接，用于根据所述冲击波施加路径控制所述冲击波发生系统
(2)
的移动；第一检测系统
(4)
，所述第一检测系统
(4)
与所述冲击波发生系统
(2)
连接，用于实时检测所述冲击波发生系统
(2)
的输出冲击波信号；第二检测系统
(5)
，用于实时检测治疗区域的有效冲击波信号；处理系统
(6)
，所述处理系统
(6)
的输入端与所述第一检测系统
(4)
及所述第二检测系统
(5)
连接，输出端与所述设备主机
(1)
连接，用于根据所述输出冲击波信号与所述有效冲击波信号的差值进行处理，并将处理结果反馈至所述设备主机
(1)
以更新所述冲击波施加路径以及所述冲击波输出指令
。2.
根据权利要求1所述的一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备，其特征在于，所述设备主机
(1)
包括：规划系统
(11)
，用于获取并解析治疗方案，得到对应的冲击波施加路径以及冲击波输出指令，其中所述冲击波输出指令包括冲击波理论输出能量以及理论冲击次数；控制系统
(12)
，所述控制系统
(12)
与所述规划系统
(11)
及所述机械臂
(3)
连接，用于控制所述机械臂
(3)
按照所述冲击波施加路径到达指定的位置，同时接收及发送所述冲击波输出指令
。3.
根据权利要求2所述的一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备，其特征在于，所述冲击波发生系统
(2)
包括：冲击波发生模块
(21)
，所述冲击波发生模块
(21)
与所述控制系统
(12)
连接，用于根据所述冲击波输出指令生成所需冲击波；控制器
(22)
，所述控制器
(22)
与所述冲击波发生模块
(21)
连接，用于根据所需冲击波完成冲击波能量输出，直至达到所述理论冲击次数
。4.
根据权利要求3所述的一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备，其特征在于，所述第一检测系统
(4)
包括：输出冲击波信号检测模块
(41)
，所述输出冲击波信号检测模块
(41)
与所述控制器
(22)
连接，用于实时检测所述控制器
(22)
的输出冲击波信号；第一预处理模块
(42)
，所述第一预处理模块
(42)
与所述输出冲击波信号检测模块
(41)
连接，用于将所述输出冲击波信号进行预处理及转换并作为第一预处理结果，将第一预处理结果发送至所述处理系统
(6)。5.
根据权利要求4所述的一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备，其特征在于，所述第二检测系统
(5)
包括：有效冲击波信号检测模块
(51)
，所述有效冲击波信号检测模块
(51)
无创贴敷于治疗区体表，用于实时检测治疗区域的有效冲击波信号；
第二预处理模块
(52)
，所述第二预处理模块
(52)
的输入端与所述有效冲击波信号检测模块
(51)
连接，输出端与所述处理系统
(6)
连接，用于将所述有效冲击波信号进行预处理及转换并作为第二预处理结果，将第二预处理结果发送至所述处理系统
(6)。6.
根据权利要求5所述的一种基于实时监测及动态反馈的冲击波治疗装备，其特征在于，所述处理系统
(6)
包括：接收模块
(61)
，所述接收模块
(61)
与所述第二预处理模块
(52)
及所述第一预处理模块
(42)
连接，用于接收所述第二预处理结果
、
所述第一预处理结果；反馈模块
(62)
，所述反馈模块
(62...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，瓮长水，蒋天裕，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第二医学中心，
类型：发明
国别省市：