基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供的一种基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法及系统，其方法包括步骤：S1、获取放置在待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片所感应的生物电信号；S2、对生物电信号进行降噪，得到已降噪信号；S3、采用非线性动力学分析方法对已降噪信号进行处理，得到与矩阵阵列式电极贴片相对应的可视化区域图。由此，本发明专利技术能够更加准确的反应穴位生物特性。本发明专利技术能够更加准确的反应穴位生物特性。本发明专利技术能够更加准确的反应穴位生物特性。

【技术实现步骤摘要】
基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法及系统


[0001]本专利技术涉及中医针灸学
，特别涉及一种基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法及系统。

技术介绍

[0002]穴位是体表的位置，它是一个疾病位于体表的反映，对疾病具有诊断意义。穴位敏化的研究认为，穴位在疾病状态下的位置和几何形态会处于变化当中。那么如何探寻穴位的位置及其几何形态，则是从业人员需要思考的问题。
[0003]目前，针灸临床研究多采用双电极与四电极的经穴电学探测仪。前者通过两个电极对人体体表施加直流电刺激进而测量皮肤电阻，但直流电设计受皮肤清洁度、湿度、角质层等表皮状况与外界因素影响从而导致测量结果误差较大，重复性较低。为了突破直流电的局限性，1978年杨威生教授研制的交流四电极测定仪具有较好的稳定性与可重复性，其能探测到穴位皮下2mm的浅层区域。
[0004]然而，大多数用于测量皮肤电阻的装置都由放置在笔形尖端处且具有不同尺寸的电极组装而成，需由研究者手动将电极压靠并固定于皮肤之上，故而电极压强及其接触角度、持续时间等诸多因素都将影响电阻值的大小。因此，如何消除相关测量干扰因素引起的测量结果误差，加强质量控制使得结果具有可靠性与可重复性是目前检测仪器与技术亟待解决的问题。
[0005]近年来，伴随着穴位动态性特征的敏化概念提出，以及体表生物物理学检测手段与方法的涌现，作为一定条件下大小、位置、局部生物活性物质发生变化的体表位域，腧穴呈现出热敏、痛敏、电敏和力敏等诸多体表动态表现形式。其中，基于经穴电学特性的电敏研究通过电位、电阻等电信号的特异性改变而寻找与疾病、干预相关的体表反应部位，其能实时、灵敏地反映个体当下的生理、病理状态。
[0006]然而，现有技术中基于经穴电学特性的电敏研究还存在以下问题：
[0007]1、目前大多数针灸临床电敏研究依旧多运用直径为2
‑
10mm的穴位/经络检测探头与简单的统计学分析。这种按图索骥式地对具有代表性经脉、腧穴的电信号进行简单的特异性比较，仅从其固化的位置及形态对其平面解读则难以深刻把握穴位是一定条件下体表反映这一基本论断。
[0008]2、目前，皮肤清洁度、湿度、角质层等表皮状况与外界因素影响，以及电极压强及其接触角度、持续时间等诸多因素影响皮肤电阻值的测量大小，从而导致测量结果误差较大，重复性较低。
[0009]3、不同人群、不同时段、不同生理或病理状态等影响经穴电学信号的时频特征，故而仅采用简单的统计学描述与分析以及统一标准的线性规律对比则难以揭示其非线性、非平稳的时变信号所反映的穴位生物特性。

技术实现思路

[0010](一)要解决的技术问题
[0011]为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法及系统，能够更加准确的反应穴位生物特性。
[0012](二)技术方案
[0013]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0014]基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法，包括步骤：
[0015]S1、获取放置在待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片所感应的生物电信号；
[0016]S2、对所述生物电信号进行降噪，得到已降噪信号；
[0017]S3、采用非线性动力学分析方法对所述已降噪信号进行处理，得到与矩阵阵列式电极贴片相对应的可视化区域图。
[0018]进一步地，所述步骤S1包括：
[0019]当对待分析腧穴的预设远端穴位进行干预之后，按照等时间间隔实时获取放置在所述待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片所感应的生物电信号；
[0020]所述步骤S3包括：
[0021]S311、获取所述已降噪信号所对应的时间序列u(1),u(2),...,u(N)，定义向量长度m和表示“相似度”的度量值r；
[0022]S312、重构m维向量X(1),X(2),...,X(N
‑
m+1)，其中X(i)＝[u(i),u(i+1),...,u(i+m
‑
1)]；
[0023]S313、对于1≤i≤N
‑
m+1，统计满足以下条件的向量个数：
[0024][0025]其中，d[X,X
*
]＝max|u(a)
‑
u
*
(a)|,X≠X
*
，u(a)为向量X的元素，d表示向量X(i)与X(j)的距离，由对应元素的最大差值决定，j的取值范围为[1,N
‑
m+1]，且j≠i；
[0026]S314、求对所有i值的平均值，记作B
m
(r)，即：
[0027][0028]S315、令k＝m+1，重复步骤S312至步骤S314，得到：
[0029][0030]其中，
[0031]S316、则样本熵SampEn定义为：SampEn＝lim
n
→
∞
{
‑
ln[A
k
(r)/B
m
(r)]}，其中，ln表示自然对数；
[0032]S317、根据所述样本熵SampEn的数值高低在与矩阵阵列式电极贴片相对应的可视化区域图上呈现出不同颜色。
[0033]进一步地，所述步骤S1包括：
[0034]获取放置在用户疾病所对应的待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片所感应的生物电信号；
[0035]所述步骤S3包括：
[0036]S321、以所述矩阵阵列式电极贴片中任一通道为参照通道，得到所述参照通道的相关系数为1；
[0037]S322、采用非线性动力学的锁相值量化所述矩阵阵列式电极贴片中其余通道与所述参照通道所分别对应的已降噪信号之间的相关系数；
[0038]S323、根据所述相关系数的数值高低在与矩阵阵列式电极贴片相对应的可视化区域图上呈现出不同颜色。
[0039]进一步地，所述步骤S2包括：
[0040]通过数字滤波器与集成经验模态分解对所述生物电信号进行降噪，得到已降噪信号。
[0041]进一步地，所述矩阵阵列式电极贴片包括多个相邻距离为3
‑
7mm的氯化银点电极和位于所述氯化银点电极前段的供电电池，相邻的所述氯化银点电极分别为采集电极和输出电极，所述矩阵阵列式电极贴片为双层柔性打印而成；
[0042]所述步骤S1包括：
[0043]通过放置在待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片上的多个氯化银点电极连续采集多个生物电信号。
[0044]为了达到上述目的，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0045]基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析系统，包括矩阵阵列式电极贴片和信号处理装置，所述信号处理装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0046]S1、获取放置在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法，其特征在于，包括步骤：S1、获取放置在待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片所感应的生物电信号；S2、对所述生物电信号进行降噪，得到已降噪信号；S3、采用非线性动力学分析方法对所述已降噪信号进行处理，得到与矩阵阵列式电极贴片相对应的可视化区域图。2.根据权利要求1所述的基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法，其特征在于，所述步骤S1包括：当对待分析腧穴的预设远端穴位进行干预之后，按照等时间间隔实时获取放置在所述待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片所感应的生物电信号；所述步骤S3包括：S311、获取所述已降噪信号所对应的时间序列u(1),u(2),...,u(N)，定义向量长度m和表示“相似度”的度量值r；S312、重构m维向量X(1),X(2),...,X(N
‑
m+1)，其中X(i)＝[u(i),u(i+1),...,u(i+m
‑
1)]；S313、对于1≤i≤N
‑
m+1，统计满足以下条件的向量个数：其中，d[X,X
*
]＝max|u(a)
‑
u
*
(a)|,X≠X
*
，u(a)为向量X的元素，d表示向量X(i)与X(j)的距离，由对应元素的最大差值决定，j的取值范围为[1,N
‑
m+1]，且j≠i；S314、求对所有i值的平均值，记作B
m
(r)，即：S315、令k＝m+1，重复步骤S312至步骤S314，得到：其中，S316、则样本熵SampEn定义为：SampEn＝lim
n
→
∞
{
‑
ln[A
k
(r)/B
m
(r)]}，其中，ln表示自然对数；S317、根据所述样本熵SampEn的数值高低在与矩阵阵列式电极贴片相对应的可视化区域图上呈现出不同颜色。3.根据权利要求1所述的基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法，其特征在于，所述步骤S1包括：获取放置在用户疾病所对应的待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片所感应的生物电信号；所述步骤S3包括：S321、以所述矩阵阵列式电极贴片中任一通道为参照通道，得到所述参照通道的相关系数为1；S322、采用非线性动力学的锁相值量化所述矩阵阵列式电极贴片中其余通道与所述参照通道所分别对应的已降噪信号之间的相关系数；
S323、根据所述相关系数的数值高低在与矩阵阵列式电极贴片相对应的可视化区域图上呈现出不同颜色。4.根据权利要求1至3任一所述的基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法，其特征在于，所述步骤S2包括：通过数字滤波器与集成经验模态分解对所述生物电信号进行降噪，得到已降噪信号。5.根据权利要求1至3任一所述的基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析方法，其特征在于，所述矩阵阵列式电极贴片包括多个相邻距离为3
‑
7mm的氯化银点电极和位于所述氯化银点电极前段的供电电池，相邻的所述氯化银点电极分别为采集电极和输出电极，所述矩阵阵列式电极贴片为双层柔性打印而成；所述步骤S1包括：通过放置在待分析腧穴上的矩阵阵列式电极贴片上的多个氯化银点电极连续采集多个生物电信号。6.基于空间分布特征的穴电体表阵列信号分析系统，包括矩阵阵列式电极贴片和信号处理装置，所述信号处理装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处...

【专利技术属性】
技术研发人员：林栋，林丽莉，齐诗仪，
申请(专利权)人：林栋，
类型：发明
国别省市：