一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统技术方案

本发明专利技术公开了一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统，包括：虚拟现实模块、声音响度获取模块、声音响度分段模块、声音响度最大值提取模块、声音响度计算模块、电刺激计算模块、电刺激输出模块和联合控制模块；本发明专利技术相较于虚拟现实干预与电刺激干预的单纯结合方式可以获得更好的镇痛效果。更好的镇痛效果。更好的镇痛效果。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统


[0001]本专利技术涉及医疗
，更具体的说是涉及一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统。

技术介绍

[0002]近年来，新型的非药物疼痛干预受到越来越多的重视，例如虚拟现实技术干预和经皮神经电刺激干预。虚拟现实技术干预通过创造沉浸式的三维环境，可以有效地分散患者对疼痛的注意力，从而降低患者对于疼痛的主观感受。经皮神经电刺激干预通过影响外周和中枢神经系统来减轻疼痛。然而单独的虚拟现实干预或经皮神经电刺激干预仅能从单一维度对疼痛进行调节，镇痛效果有限。针对于此，本领域技术人员提出了将虚拟现实干预和电刺激干预相结合的技术方案，但该方案仅仅是单纯的将虚拟现实干预和电刺激干预进行组合而已，其并未建立虚拟现实干预和电刺激干预的内在联系，因此现有的结合干预方案在镇痛效果上并不理想。
[0003]因此，如何提供一种镇痛效果更好的虚拟现实结合电刺激的镇痛系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统，其相较于
技术介绍
中的单纯组合方案，可以获得更好的镇痛效果。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统，包括：虚拟现实模块、声音响度获取模块、声音响度分段模块、声音响度最大值提取模块、声音响度计算模块、电刺激计算模块、电刺激输出模块和联合控制模块；
[0007]所述虚拟现实模块用于同步播放虚拟现实场景以及背景声音；
[0008]所述声音响度获取模块用于获取所述背景声音的声音响度；
[0009]所述声音响度最大值提取模块用于获取所述背景声音的声音响度中的最大值；
[0010]所述声音响度分段模块用于对所述背景声音的声音响度进行时间维度上的分段；
[0011]所述声音响度计算模块用于计算各时间段的平均声音响度；
[0012]所述电刺激计算模块用于计算各时间段应施加的电刺激强度；每个时间段应施加的电刺激强度基于该时间段的平均声音响度和所述背景声音的声音响度中的最大值计算得到；
[0013]所述电刺激输出模块用于输出各时间段应施加的电刺激强度；
[0014]所述联合控制模块用于保持各时间段应施加的电刺激强度与背景声音在时间上的一一对应关系。
[0015]优选的，各时间段应施加的电刺激强度计算公式包括：
[0016][0017]其中，I
i
表示第i个时间段的电刺激强度,i＝1、2、3...L；L表示时间段的个数；N表示疼痛患者的电刺激强度阈值，单位为毫安；m表示疼痛患者的电刺激强度调整量；V
i
表示第i个时间段的平均声音响度；V
max
表示所述背景声音的声音响度中的最大值；
[0018]优选的，疼痛患者的电刺激强度调整量m的计算公式为：
[0019][0020]其中，M表示疼痛患者在N毫安的基础上所能增加的最大电刺激强度值。
[0021]优选的，所述电刺激强度阈值N为疼痛患者产生强烈但不痛的麻刺感时的电流强度。
[0022]优选的，个数L的计算公式为：
[0023][0024]其中T表示背景声音的总时长；t表示所述电刺激输出模块改变其输出电刺激强度大小所需要的最短时间。
[0025]优选的，所述电刺激输出模块采用恒流电刺激器。
[0026]优选的，所述虚拟现实模块采用头戴式显示器来同步播放虚拟现实画面和背景声音。
[0027]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开了一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统，其相较于虚拟现实干预和电刺激干预单纯结合的技术方案可以获得更好的镇痛效果。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术提供的虚拟现实结合电刺激的镇痛系统构成图；
[0030]图2为本专利技术对照试验的效果图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术实施例公开了一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统，包括：虚拟现实模块、声音响度获取模块、声音响度分段模块、声音响度最大值提取模块、声音响度计算模块、电刺激计算模块、电刺激输出模块和联合控制模块；
[0033]所述虚拟现实模块用于同步播放虚拟现实场景以及背景声音；
[0034]所述声音响度最大值提取模块用于获取所述背景声音的声音响度中的最大值V
max
；
[0035]所述声音响度获取模块用于获取所述背景声音的声音响度；
[0036]所述声音响度分段模块用于对所述背景声音的声音响度进行时间维度上的分段；
[0037]所述声音响度计算模块用于计算各时间段的平均声音响度V
i
；
[0038]所述电刺激计算模块用于计算各时间段应施加的电刺激强度；每个时间段应施加的电刺激强度基于该时间段的平均声音响度和所述背景声音的声音响度中的最大值计算得到；
[0039]所述电刺激输出模块用于输出各时间段应施加的电刺激强度；
[0040]所述联合控制模块用于保持各时间段应施加的电刺激强度与背景声音在时间上的一一对应关系。
[0041]在某一实施例中，所述电刺激输出模块采用恒流电刺激器。
[0042]在某一实施例中，所述虚拟现实模块采用头戴式显示器来同步播放虚拟现实场景和背景声音。
[0043]在本实施例中，虚拟现实场景的呈现采用头戴式显示器(Pico Neo 3,Pico,China)，疼痛患者能够在360度的虚拟环境中环顾四周，同时通过耳机接收虚拟环境中的背景声音。本实施例所述的虚拟现实场景包括连续播放的两种场景，两种场景均由中国Ultimate Therapeutics开发。第一个虚拟现实场景持续时间为8分钟，该场景为虚拟深海场景，画面内信息包括鲸鱼、砗磲和其他稀有海洋生物，背景播放柔和的自然声音。第二个虚拟场景持续时间也为8分钟，该场景为虚拟海滨场景，画面内信息包括海鸥、帆船和有节奏的海浪，该场景要求疼痛患者进行腹式呼吸和肌肉放松，背景播放柔和的自然声音(包括波浪、海鸥叫声)，以及进行腹式呼吸和肌肉放松的柔和指导语。
[0044]在某一实施例中，各时间段应施加的电刺激强度计算公式包括：
[0045][0046]其中，I
i
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实结合电刺激的镇痛系统，其特征在于，包括：虚拟现实模块、声音响度获取模块、声音响度分段模块、声音响度最大值提取模块、声音响度计算模块、电刺激计算模块、电刺激输出模块和联合控制模块；所述虚拟现实模块用于同步播放虚拟现实场景以及背景声音；所述声音响度获取模块用于获取所述背景声音的声音响度；所述声音响度最大值提取模块用于获取所述背景声音的声音响度中的最大值；所述声音响度分段模块用于对所述背景声音的声音响度进行时间维度上的分段；所述声音响度计算模块用于计算各时间段的平均声音响度；所述电刺激计算模块用于计算各时间段应施加的电刺激强度；每个时间段应施加的电刺激强度基于该时间段的平均声音响度和所述背景声音的声音响度中的最大值计算得到；所述电刺激输出模块用于输出各时间段应施加的电刺激强度；所述联合控制模块用于保持各时间段应施加的电刺激强度与背景声音在时间上的一一对应关系。2.根据权利要求1所述的虚拟现实结合电刺激的镇痛系统，其特征在于，各时间段应施加的电刺激强度计算公式包括：其中，I
i
表示第i个时间段的电刺激强度,i＝1、2、3.....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡理，毕研芝，刘旭，
申请(专利权)人：中国科学院心理研究所，
类型：发明
国别省市：