一种针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置

本发明属于医疗，具体是一种针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置。

背景技术：

1、在医学领域，脑梗死作为一种高发病率、高致残率和高死亡率的脑血管疾病，其康复治疗一直是临床研究的重点。针灸作为传统中医疗法，在脑梗死康复治疗中展现出独特的优势。然而，针灸治疗脑梗死的具体机理尚未完全阐明，尤其是针灸对脑代谢的影响机制亟待深入研究。

2、现代生物医学技术的发展，尤其是脑代谢监测技术的进步，为针灸治疗脑梗死机理的研究提供了有力工具。通过实时监测脑梗死患者在针灸治疗过程中的脑代谢变化，可以更加直观地了解针灸对脑组织的影响，从而揭示针灸治疗脑梗死的科学原理。虽然现有脑代谢监测技术已经取得了显著进展，但在实际应用中仍存在一些局限性。例如监测结果受到多种因素的干扰。目前关于针灸治疗脑梗死机理的研究大多停留在单个指标或多个指标的观察上，缺乏系统性的研究，这导致我们对针灸治疗脑梗死的整体影响机制缺乏全面的认识。

3、综上所述，针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置的缺乏系统性的研究已经成为该领域技术人员亟需解决的问题。因此，有必要提出一种针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，通过针灸枕头和枕头把手中的若干传感器在主机形成数字模拟脑部三维模型，主机再配合针灸枕头、脑部监测仪和调节组件实时反馈调节病人的大脑活跃度来实现针灸治疗脑梗死机理系统性的研究。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，包括针灸枕头，针灸枕头上层嵌入有弹性枕头，弹性枕头上开有限位槽，弹性枕头固定连接有若干绑带，绑带分别位于限位槽的两侧，针灸枕头下层嵌入有用于接收传感器信息以及脑部定位信息的动作捕捉定位器，限位槽内壁和绑带上均固定连接有若干用于采集脑部模型信息的第一声波定位传感器，动作捕捉定位器一侧固定连接有若干传输线，传输线另一端均固定连接有针尾把手，针尾把手远离传输线的一端均固定连接有针尖，针尾把手内沿针尖方向均依次嵌入有位移传感器、陀螺仪和用于采集针尖插入深度的第二声波定位传感器，动作捕捉定位器信号连接有主机和脑部监测仪。

3、采用上述方案后实现了以下原理以及有益效果：

4、基本原理：通过集成多种传感器和监测设备，实时捕捉和反馈病人在针灸研究过程中大脑活跃度及代谢状态的变化，针灸枕头不仅提供了舒适的支撑，还集成了动作捕捉定位器和多个声波定位传感器，第一声波定位传感器能够通过声波反馈精确捕捉脑部三维轮廓。同时，针尾把手内嵌入了位移传感器、陀螺仪和第二声波定位传感器，能够进一步细化针尖刺入穴位时的深度和角度信息，以及针尖在穴位内的动态变化。

5、数据传输到主机后，主机利用高级算法处理数据，结合基于病人医疗影像预设的扫描脑部模型、脑部监测仪实时获取的脑电、脑血流等生理指标和每根针尖的立体位置、深度和角度，构建出病人大脑的数字模拟脑部三维模型。这一模型能够动态反映针灸对脑梗死区域及其周边脑组织的影响，包括血流改善、神经兴奋性的变化等。主机根据这些反馈，可以实时调整调节组件和针灸的刺激参数，以达到最佳的研究效果。

6、有益效果：

7、1、本发明通过实时捕捉针灸过程中的细微变化，结合大脑的数字模拟脑部三维模型，可以实现对脑梗死治疗的精准化系统研究调控，提高了研究效果的直观度。

8、2、本发明通过采集病人在相同或者不同的生理和针灸条件下的脑梗死情况变化，实现了多种针灸研究方案，提高了研究的灵活度。

9、3、本发明中脑部监测仪与主机的配合，能够实时监测病人的脑电、脑血流等生理指标，为医生提供即时的研究反馈，便于及时调整针灸方案，实现了研究过程中的动态反馈。

10、4、本发明通过精确的动作捕捉，可以减少针灸过程中的误操作，降低对病人的潜在伤害，提高研究的安全性和稳定性。

11、5、本发明中的装置为针灸治疗脑梗死的机理研究提供了有力的工具，能够系统地收集和分析针灸过程中的各种数据，为深入探索针灸治疗机制提供科学依据。

12、进一步，主机用于接收各位移传感器、陀螺仪、第一声波定位传感器和第二声波定位传感器采集的数据，主机中预设有数字模拟脑部三维模型，数字模拟脑部三维模型基于患者脑部医疗影像扫描结果生成。

13、有益效果：数字模拟脑部三维模型为医生提供了一个直观、可视化的研究模型。医生可以清晰地看到针灸过程中大脑内部的变化情况，从而更好地理解针灸对脑梗死区域的影响，以及这些影响如何促进康复。通过实时更新的三维模型，医生可以精确控制针灸的深度、角度和刺激强度，确保每一次针灸都精准地作用于目标区域，从而提高研究的精确度和有效性。

14、进一步，数字模拟脑部三维模型还包括脑部监测仪收集的脑部生理指标，以及每根针尖的立体位置、深度和角度。

15、有益效果：通过数字模拟脑部三维模型中的针尖位置、深度和角度信息，医生可以精确控制针灸操作，确保每根针都按照预定的路径和深度刺入穴位。这种精确控制有助于减少误操作，提高研究的安全性。根据模型中的实时数据，医生可以及时调整针灸的研究策略，如改变针尖的角度、深度或刺激频率，以更好地适应病人的个体差异。通过分析数字模拟脑部三维模型中的历史数据和变化趋势，医生可以预测针灸治疗的未来效果，从而提前制定应对策略。

16、进一步，主机信号连接有调节组件，调节组件包括显示屏、麻醉机和注射机。

17、有益效果：通过主机的统一控制和协调，显示屏、麻醉机和注射机能够协同工作，形成一个高效、有序的调节流程。这有助于减少人为操作的误差和遗漏，提高研究的准确性和效率。

18、进一步，脑部监测仪与主机信号连接，将实时监测到的脑代谢数据传输给主机，主机根据生成的数字模拟脑部三维模型和脑代谢数据生成调节方案，调节方案包含调整显示屏输出画面、调整麻醉机参数和调整注射机参数，并将调节方案传输给调节组件，调节组件用于在接收调节方案后，基于调节方案控制麻醉机和注射机参数调控患者脑活跃度。

19、有益效果：自动化和智能化的调节方案减少了人为操作中的误差和不确定性。医生可以根据主机的建议进行决策，而不必完全依赖个人经验和直觉，从而提高了研究的准确性和可靠性。实时监测脑代谢数据有助于及时发现并处理研究过程中可能出现的异常情况，如脑代谢异常波动、神经功能异常等。这有助于医生及时采取措施，保障患者的安全。该装置将科研与临床紧密结合，为针灸治疗脑梗死机理的研究提供了宝贵的实时数据和反馈。通过不断收集和分析这些数据，研究人员可以更加深入地了解针灸治疗的作用机制和效果，为未来的临床实践研究和科研创新提供有力支持。

20、进一步，注射机中注射药物包括神经保护剂、咖啡因、肾上腺素、维生素b5和维生素b6的多种或一种。

21、有益效果：多种药物的选择性使用为针灸治疗脑梗死机理的研究提供了更多的变量和可能性。通过不断收集和分析不同药物组合的治疗效果与调节大脑活跃度，研究人员可以更加深入地了解针灸治疗的作用机制和效果，为未来的临床应用研究提供有力支持。

22、进一步，调节方案用于调整调节组件的参数使大脑脑电波达到δ波：1-3hz。

23、有益效果：δ波是大脑在深度睡眠或深度放松状态下产生的脑电波频率。通过调整治疗参数使大脑达到δ波状态，有助于患者进入一种深度放松和恢复的状态。在这种状态下，身体的自我修复机制得到加强，有助于脑梗死区域的神经细胞和脑组织得到更好的修复和再生。将大脑脑电波达到δ波作为研究目标之一，为针灸治疗脑梗死机理的研究提供了新的视角和切入点。通过收集和分析不同患者在达到δ波状态下的治疗效果和生理指标变化，研究人员可以更加深入地了解针灸治疗在患者大脑脑电波处于δ波下对脑梗死的改善效果，为未来的临床实践研究和科研创新提供有力支持。

24、进一步，调节方案用于调整调节组件的参数使大脑脑电波达到θ波：4-7hz。

25、有益效果：θ波是大脑在轻松、沉思或创造性思考时产生的脑电波频率。当大脑处于θ波状态时，人们更容易产生新的想法和创意，这对于康复治疗中的认知重建和神经可塑性增强尤为重要。在针灸治疗脑梗死的过程中，达到θ波状态可能有助于促进患者的大脑功能重建，增强他们的想象力和创造力。通过收集和分析不同患者在达到θ波状态下的治疗效果和生理指标变化，研究人员可以更加深入地了解针灸治疗在患者大脑脑电波处于θ波下对脑梗死的改善效果，为未来的临床实践研究和科研创新提供有力支持。

26、进一步，调节方案用于调整调节组件的参数使大脑脑电波达到α波：8-13hz。

27、有益效果：α波状态与高度的注意力和专注力密切相关。在针灸治疗过程中，达到α波状态可能有助于患者更好地集中注意力于研究过程，提高对研究信息的接收和处理能力。通过收集和分析不同患者在达到α波状态下的治疗效果和生理指标变化，研究人员可以更加深入地了解针灸治疗在患者大脑脑电波处于α波下对脑梗死的改善效果，为未来的临床实践研究和科研创新提供有力支持。

28、进一步，调节方案用于调整调节组件的参数使大脑脑电波达到β波：14-30hz。

29、有益效果：β波是大脑在清醒、警觉且思维活跃时产生的脑电波。通过调整治疗参数以促进β波的产生，有助于提高患者的警觉性和注意力水平。这对于需要保持清醒和专注以配合针灸治疗的患者尤为重要，有助于他们更好地参与研究过程。通过收集和分析不同患者在达到β波状态下的治疗效果和生理指标变化，研究人员可以更加深入地了解针灸治疗在患者大脑脑电波处于β波下对脑梗死的改善效果，为未来的临床实践研究和科研创新提供有力支持。

技术特征：

1.一种针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：包括针灸枕头(1)，针灸枕头(1)上层嵌入有弹性枕头(9)，弹性枕头(9)上开有限位槽(4)，弹性枕头(9)固定连接有若干绑带(2)，绑带(2)分别位于限位槽(4)的两侧，针灸枕头(1)下层嵌入有用于接收传感器信息以及脑部定位信息的动作捕捉定位器(5)，限位槽(4)内壁和绑带上均固定连接有若干用于采集脑部模型信息的第一声波定位传感器(3)，动作捕捉定位器(5)一侧固定连接有若干传输线(6)，传输线(6)另一端均固定连接有针尾把手(7)，针尾把手(7)远离传输线(6)的一端均固定连接有针尖(8)，针尾把手(7)内沿针尖(8)方向均依次嵌入有位移传感器(10)、陀螺仪(11)和用于采集针尖(8)插入深度的第二声波定位传感器(16)，动作捕捉定位器(5)信号连接有主机(14)和脑部监测仪。

2.根据权利要求1所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：主机(14)用于接收各位移传感器(10)、陀螺仪(11)、第一声波定位传感器(3)和第二声波定位传感器(16)采集的数据，主机(14)中预设有数字模拟脑部三维模型，数字模拟脑部三维模型基于患者脑部医疗影像扫描结果生成。

3.根据权利要求2所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：数字模拟脑部三维模型还包括脑部监测仪收集的脑部生理指标，以及每根针尖(8)的立体位置、深度和角度。

4.根据权利要求3所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：主机信号连接有调节组件(15)，调节组件(15)包括显示屏、麻醉机和注射机。

5.根据权利要求4所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：脑部监测仪与主机(14)信号连接，将实时监测到的脑代谢数据传输给主机(14)，主机(14)根据生成的数字模拟脑部三维模型和脑代谢数据生成调节方案，调节方案包含调整显示屏输出画面、调整麻醉机参数和调整注射机参数，并将调节方案传输给调节组件(15)，调节组件(15)用于在接收调节方案后，基于调节方案控制麻醉机和注射机参数调控患者脑活跃度。

6.根据权利要求5所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：注射机中注射药物包括神经保护剂、咖啡因、肾上腺素、维生素b5和维生素b6中的多种或一种。

7.根据权利要求6所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：调节方案用于调整调节组件(15)的参数使大脑脑电波达到δ波：1-3hz。

8.根据权利要求7所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：调节方案用于调整调节组件(15)的参数使大脑脑电波达到θ波：4-7hz。

9.根据权利要求8所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：调节方案用于调整调节组件(15)的参数使大脑脑电波达到α波：8-13hz。

10.根据权利要求9所述的针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，其特征在于：调节方案用于调整调节组件(15)的参数使大脑脑电波达到β波：14-30hz。

技术总结
本发明公开了医疗技术领域的一种针灸治疗脑梗死机理研究用脑代谢反馈装置，包括针灸枕头，针灸枕头上层嵌入有弹性枕头，弹性枕头上开有限位槽，弹性枕头靠近限位槽两侧的外壁均固定连接有若干绑带，针灸枕头下层嵌入有动作捕捉定位器，限位槽内壁和绑带上均固定连接有若干第一声波定位传感器，动作捕捉定位器一侧固定连接有若干贯穿针灸枕头的传输线，传输线另一端均固定连接有针尾把手，针尾把手远离传输线的一端均固定连接有针尖，针尾把手内沿针尖方向均依次嵌入有位移传感器、陀螺仪和第二声波定位传感器。本发明科学合理，通过形成数字模拟脑部三维模型，再通过实时反馈调节病人状态来实现针灸治疗脑梗死机理系统性研究。

技术研发人员：刘美章,吕鹤群,彭拥军,曾春利,刘姗姗
受保护的技术使用者：南京中医药大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5