一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，其特征在于：包括波形采集單元、輸出單元和波形仿真單元，還包括波形分析單元。本發(fā)明還提供一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，根據(jù)鎮(zhèn)痛波形的生成過程，一方面利用信號仿真技術(shù)根據(jù)波形配置參數(shù)仿真出理想鎮(zhèn)痛波形，另一方面利用信號處理方法從輸出波形分析計算出鎮(zhèn)痛波形的參數(shù)。用戶可據(jù)此比較直觀的觀察到配置參數(shù)與計算參數(shù)之間、理想波形與實際波形之間的差異，進而判斷波形生成裝置工作是否正常。本發(fā)明波形檢測裝置可以作為所述鎮(zhèn)痛裝置的配套自檢程序，方便用戶及維護人員使用，大大提高鎮(zhèn)痛裝置波形輸出的安全性和有效性。
【專利說明】一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎮(zhèn)痛領(lǐng)域，特別涉及一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]
【公開日】為2012-11-26的發(fā)明專利201210488575.3，公開了一種生物反饋式分娩
物理鎮(zhèn)痛裝置，闡述了鎮(zhèn)痛波形配方的生成方式。這種波形對分娩鎮(zhèn)痛具有較好的臨床效果O
[0003]這種鎮(zhèn)痛波形是利用電子元器件及配套的軟件生成相應(yīng)的具有一定規(guī)律的波群，在具體實現(xiàn)過程中，由于電子元器件和軟件的固有屬性，實際生成的波形與理想波形有一定差異；而電子元器件本身也不能保證完全一樣，會出現(xiàn)一些意想不到的問題，最終導致輸出波形與預(yù)期不一致。而目前還沒有一種檢測該設(shè)備的波形輸出是否與預(yù)期一致的裝置及方法，當出現(xiàn)故障時不易察覺，更不容易確定故障來源。比如出現(xiàn)鎮(zhèn)痛效果不佳時，很難確定是配方問題，還是個體差異問題，還是軟硬件問題。遇到這類問題時，臨床醫(yī)務(wù)人員往往只有尋求廠家設(shè)備維護工程師提供幫助。而設(shè)備工程師也只有利用示波器來檢測輸出波形，并利用經(jīng)驗來判斷波形是否正確。但是由于該鎮(zhèn)痛波形配方較為復雜，時間長，通過示波器查看，很難全面去判斷波形是否正確，而且需要較為專業(yè)的人士來檢測，適用性較差。
[0004]所以，目前迫切需要一種專門的波形檢測裝置來檢測波形輸出是否與預(yù)期相一致。一方面可以作為出廠檢測、設(shè)備維護工具；另一方面也可以作為一種臨床醫(yī)務(wù)人員的日常自檢工具，用于檢查設(shè)備波形輸出是否準確，提高設(shè)備使用的安全性及有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于解決上述問題，提供一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置及其方法，協(xié)助用戶判斷波形輸出的準確性。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，其特征在于:包括波形采集單元、輸出單元和波形仿真單元。所述波形采集單元、波形仿真單元分別與輸出單兀相連。
[0007]所述波形采集單元用于從鎮(zhèn)痛裝置采集鎮(zhèn)痛波形；
[0008]所述波形仿真單元用于根據(jù)生成所述鎮(zhèn)痛波形的配置參數(shù)仿真計算出理想的波形。
[0009]所述輸出單元用于輸出所述波形采集單元采集到的鎮(zhèn)痛波形，還用于輸出所述波形仿真單元仿真計算出的波形。所述輸出單元包括顯示器、打印機等。
[0010]進一步，本發(fā)明還提供一種基于所述鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0011]步驟Al、采集鎮(zhèn)痛裝置輸出的波形；
[0012]步驟A2、根據(jù)生成步驟Al所述波形的波形配置參數(shù)，仿真計算出理想的波形；
[0013] 步驟A3、輸出步驟Al采集的實際鎮(zhèn)痛波形和步驟A2仿真的理想波形。[0014]進一步，步驟A2，所述仿真計算出理想的波形步驟如下:
[0015]步驟Ml:仿真低頻調(diào)制波和載波；
[0016]步驟M2:利用步驟Ml仿真的低頻調(diào)制波與載波做“與”運算，生成理想的輸出波形。
[0017]進一步，步驟Ml中，仿真低頻調(diào)制波和載波步驟如下:
[0018]ml、設(shè)置低頻調(diào)制波、載波的采樣率。
[0019]m2、根據(jù)步驟ml所述采樣率和各組合基礎(chǔ)波形的頻率，設(shè)置各組合基礎(chǔ)波形一個周期的點數(shù)及各點的數(shù)值，然后根據(jù)各組合基礎(chǔ)波形的個數(shù)及順序組合生成低頻調(diào)制波。
[0020]m3、根據(jù)步驟ml所述采樣率fs和載波的頻率，設(shè)置載波一個周期的點數(shù)及各點的數(shù)值，然后根據(jù)低頻調(diào)制波的時長計算載波的循環(huán)次數(shù)，生成載波。
[0021]進一步，基于所述的鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，其特征在于，還包括波形處理單元。所述波形采集單元還經(jīng)所述波形處理單元與輸出單元相連。
[0022]所述波形處理單元用于從波形采集單元采集的實際鎮(zhèn)痛波形分析計算出波形配置參數(shù)；
[0023]所述輸出單元還 用于輸出所述波形處理單元分析計算的波形配置參數(shù)和生成所述鎮(zhèn)痛波形的實際配置的波形參數(shù)。
[0024]進一步，本發(fā)明還提供一種基于所述鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0025]步驟B1:采集鎮(zhèn)痛裝置輸出的波形；
[0026]步驟B2:從輸出波形分析計算出波形配置參數(shù)；
[0027]步驟B3、根據(jù)生成步驟BI所述波形的波形配置參數(shù)，仿真計算出理想的波形；
[0028]步驟B4、輸出步驟BI采集的實際鎮(zhèn)痛波形和步驟B3仿真的理想鎮(zhèn)痛波形；同時輸出步驟B2計算的波形配置參數(shù)和實際配置的波形參數(shù)。
[0029]進一步，步驟B2中，從輸出波形分析計算出波形配置參數(shù)，步驟如下:
[0030]步驟Xl:利用Α/D轉(zhuǎn)換將采集的模擬鎮(zhèn)痛波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字波形，記為鎮(zhèn)痛波形S ；[0031 ] 步驟X2:對鎮(zhèn)痛波形S進行預(yù)處理；
[0032]步驟X3:計算載波和低頻調(diào)制波參數(shù)。
[0033]進一步，步驟X2對鎮(zhèn)痛波形S進行預(yù)處理，包括以下步驟:
[0034]步驟X21:獲取鎮(zhèn)痛波形S峰峰值土V，考慮實際波形輸出誤差，設(shè)置高低電平分界值為 k*V，0〈k〈l ；
[0035]步驟X22:基于波形S，大于+k*V的更新為1，小于或等于+k*V更新為O ;
[0036]步驟X23:獲取波形S上升沿時間點，并依次計算相鄰上升沿的時間間隔，記為時
間段數(shù)列Δ t [1，2]、Δ t [2，3]......Δ t [η-1, η] ； Δ t [η-1, η]表示第η-1個到第η個上升沿
的時間間隔。
[0037]進一步，步驟Χ3計算載波和低頻調(diào)制波參數(shù)，包括以下步驟:
[0038]步驟Χ31:根據(jù)所述鎮(zhèn)痛裝置載波的最小頻率和低頻調(diào)制波的最大頻率，選取載波與低頻調(diào)制波的周期分界點，記為AT;
[0039]步驟Χ32:計算載波頻率。從時間段At[i_l, i] (i=2......η)中選取小于ΔΤ的
時間段，對其求平均數(shù)△ Τρ，則載波頻率f=l/ Δ Tp ；[0040]步驟X33:計算低頻調(diào)制波的高電平時間。從步驟X32選取的小于AT的時間段中，累加相鄰的時間段后記為新的時間段。低頻調(diào)制波的高電平時間即為累加后的新時間段再加上一個載波的周期Λ Tp ；
[0041]步驟Χ34:計算低頻調(diào)制波的低電平時間。從At[i_l, i] (i=2......η)中選取大
于ΛΤ的時間段，低頻調(diào)制波的低電平時間即為該時間段再減去一個載波的周期ΛΤρ;
[0042]步驟Χ35:計算低頻調(diào)制波參數(shù)。根據(jù)步驟Χ33、Χ34計算的每個低頻調(diào)制波的高、低電平時間，計算每個基礎(chǔ)波形的頻率。計算出所有順序連接的基礎(chǔ)波形的頻率后，分別計算相鄰且同頻率的基礎(chǔ)波形的個數(shù)，推算出低頻調(diào)制波的每個組分基礎(chǔ)波形的頻率和個數(shù)。
[0043]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果:
[0044]1、本發(fā)明提供了一種鎮(zhèn)痛波形檢測的手段，根據(jù)鎮(zhèn)痛波形的生成過程，可以解調(diào)出鎮(zhèn)痛波形配置參數(shù)，并且仿真出理想鎮(zhèn)痛波形，用戶可據(jù)此比較直觀的觀察到配置參數(shù)與計算參數(shù)之間、理想波形與實際波形之間的差異，進而判斷波形生成裝置工作是否正常。
[0045]2、本發(fā)明波形檢測裝置可以作為所述鎮(zhèn)痛裝置的配套自檢程序，方便用戶及維護人員使用，大大提高所述鎮(zhèn)痛裝置的安全性和有效性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1為實施例1 的鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的內(nèi)部單元連接示意圖；
[0047]圖2 (方法:針對圖1)為實施例1的鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的檢測步驟流程圖；
[0048]圖3為實施例1的低頻調(diào)制波的仿真波形示意圖；
[0049]圖4為實施例1的載波的仿真波形示意圖；
[0050]圖5為實施例1的一級波群的仿真波形示意圖；
[0051]圖6為實施例2的鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的內(nèi)部單元連接示意圖；
[0052]圖7為實施例2的鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的檢測步驟流程圖；
[0053]圖8為實施例2的鎮(zhèn)痛波形分析波形示意圖；
[0054]圖9為實施例2的鎮(zhèn)痛波形分析步驟流程圖；
【具體實施方式】
[0055]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0056]本發(fā)明是基于
【公開日】為2012-11-26的發(fā)明專利“生物反饋式分娩物理鎮(zhèn)痛裝置”，提供一種檢測該鎮(zhèn)痛裝置輸出波形的裝置及其方法。首先引用該發(fā)明專利鎮(zhèn)痛波形的生成過程:首先設(shè)置基礎(chǔ)波形(調(diào)制梯形波)的上升時間、高電平時間、下降時間和低電平時間，將若干個基礎(chǔ)波形組合成基礎(chǔ)波群，然后設(shè)置基礎(chǔ)波群的載波頻率，調(diào)制后生成一級波群，再將若干個一級波群組合成二次波群輸出。
[0057]本發(fā)明的基本原理:根據(jù)鎮(zhèn)痛波形的生成過程，一是利用信號仿真技術(shù)根據(jù)波形配置參數(shù)仿真出理想鎮(zhèn)痛波形，二是利用信號處理方法從輸出波形分析計算出鎮(zhèn)痛波形的參數(shù)。分析計算出鎮(zhèn)痛波形配置參數(shù)和仿真出理想鎮(zhèn)痛波形后，用戶可據(jù)此直觀比較實際配置的參數(shù)與經(jīng)過分析計算出的參數(shù)之間、理想波形與實際波形之間的差異，進而判斷波形生成裝置工作是否正常。
[0058]需要指出的是，
【公開日】為2012-11-26的發(fā)明專利“生物反饋式分娩物理鎮(zhèn)痛裝置”實施例中選用的載波為正弦波，而本發(fā)明實施例中所選的載波為方波，所以本發(fā)明實施例仿真圖中波形與其實施例附圖波形有所不同。
[0059]實施例1
[0060]作為本發(fā)明的第 I個實施例，如圖1所示，一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，其特征在于:包括波形采集單元101、輸出單元102和波形仿真單元103。所述波形采集單元101、波形仿真單元103分別與輸出單元102相連。
[0061]所述波形采集單元101用于從鎮(zhèn)痛裝置采集鎮(zhèn)痛波形；
[0062]所述波形仿真單元103用于根據(jù)生成所述鎮(zhèn)痛波形的配置參數(shù)仿真計算出理想的波形。
[0063]所述輸出單元102用于輸出所述波形采集單元101采集到的鎮(zhèn)痛波形，還用于輸出所述波形仿真單元103仿真計算出的波形。
[0064]進一步，如圖2所示，本發(fā)明還提供一種基于實施例1所述鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0065]步驟Al、采集鎮(zhèn)痛裝置輸出的波形；
[0066]步驟A2、根據(jù)生成步驟Al所述波形的波形配置參數(shù)，仿真計算出理想的波形；
[0067]步驟A3、輸出步驟Al采集的實際鎮(zhèn)痛波形和步驟A2仿真的理想波形。
[0068]需要說明的是，從
【公開日】為2012-11-26的發(fā)明專利“生物反饋式分娩物理鎮(zhèn)痛裝置”說明書中可看出，最后輸出的鎮(zhèn)痛波形(電刺激鎮(zhèn)痛波群)是由若干個一級波群組合形成，一級波群是由低頻調(diào)制波群調(diào)制相應(yīng)頻率的載波后形成，低頻調(diào)制波群是由若干個基礎(chǔ)波形組合形成，基礎(chǔ)波形是由不同高低電平形成的梯形波組合而成。根據(jù)上述鎮(zhèn)痛波形形成過程可看出，一級波群是該鎮(zhèn)痛波形的核心，它是由低頻調(diào)制波調(diào)制載波形成，這個調(diào)制過程是整個鎮(zhèn)痛波形生成的重點和難點，也是與鎮(zhèn)痛波形易出現(xiàn)差異的重要環(huán)節(jié)。本實施例的重點就是通過所述“波形檢測裝置”來檢測一級波群的生成是否正常，進而協(xié)助判斷鎮(zhèn)痛裝置是否工作正常。
[0069]本實施例中，按照鎮(zhèn)痛裝置波形生成過程，生成一段一級波群(如低頻調(diào)制波群:2(20Hz)+5 (100Hz) +3 (50Hz)+2 (25Hz)，載波:方波，頻率=1000Hz,上述表示方法參見
【公開日】為2012-11-26的發(fā)明專利“生物反饋式分娩物理鎮(zhèn)痛裝置”說明書0088段相關(guān)說明)，通過檢測所述一級波群來檢測鎮(zhèn)痛裝置的輸出是否正確。
[0070]本實施例中，以低頻調(diào)制波:2 (20Hz)+5 (100Hz)+3 (50Hz) +2 (25Hz)載波:方波，頻率=IKHz為例，仿真步驟如下:
[0071]步驟Ml:仿真低頻調(diào)制波和載波；
[0072]步驟M2:利用步驟Ml仿真的低頻調(diào)制波與載波做“與”運算，生成理想的輸出波形。
[0073]步驟Ml中，仿真低頻調(diào)制波和載波步驟如下:
[0074]ml、設(shè)置低頻調(diào)制波、載波的采樣率fs。
[0075]以本實施例為例，fs=5000。
[0076]m2、根據(jù)步驟ml所述采樣率fs和各組合基礎(chǔ)波形的頻率，設(shè)置各組合基礎(chǔ)波形一個周期的點數(shù)及各點的數(shù)值，然后根據(jù)各組合基礎(chǔ)波形的個數(shù)及順序組合生成低頻調(diào)制波。
[0077]以本實施例為例，低頻調(diào)制波由(nl=2個)基礎(chǔ)波形1、(n2=5個)基礎(chǔ)波形2、(n3=3個)基礎(chǔ)波形3、(n4=2個)基礎(chǔ)波形4組合而成，其中，基礎(chǔ)波形I頻率Π=20Ηζ，低電平時間為25ms、上升時間為O、高電平時間為25ms、下降時間為O ;基礎(chǔ)波形2頻率f2=100Hz、低電平時間為5ms、上升時間為O、高電平時間為5ms、下降時間為O ;基礎(chǔ)波形3頻率f3=50Hz、低電平時間為10ms、上升時間為O、高電平時間為10ms、下降時間為O ;基礎(chǔ)波形4頻率f4=25Hz，低電平時間為20ms、上升時間為O、高電平時間為20ms、下降時間為O。
[0078]則:基礎(chǔ)波形I的一個周期T的采樣點數(shù)為fs/f 1=5000/20=250個，其低電平點數(shù)為125、上升點數(shù)為O、高電平點數(shù)為125、下降點數(shù)為O ;基礎(chǔ)波形2的一個周期T的采樣點數(shù)為fs/fl=5000/100=50個，其低電平點數(shù)為25、上升點數(shù)為O、高電平點數(shù)為25、下降點數(shù)為O ;基礎(chǔ)波形3的一個周期T的采樣點數(shù)為fs/n=5000/50=100個，其低電平點數(shù)為50、上升點數(shù)為O、高電平點數(shù)為50、下降點數(shù)為O ;基礎(chǔ)波形4的一個周期T的采樣點數(shù)為fs/f 1=5000/25=200個，其低電平點數(shù)為100、上升點數(shù)為O、高電平點數(shù)為100、下降點數(shù)為O。高電平數(shù)值為1，低電平數(shù)值為O。低頻調(diào)制波由低頻調(diào)制波由(nl=2個)基礎(chǔ)波形1、(n2=5個)基礎(chǔ)波形2、(n3=3個)基礎(chǔ)波形3、(n4=2個)基礎(chǔ)波形4組成，低頻調(diào)制波的總時長 Ll=nl/n+n2/f2+n3/f3+n4/f4=2/20+5/100+3/50+2/25=0.29s。
[0079]由上述仿真的低頻調(diào)制波，仿真波形如圖3所示。
[0080]m3、根據(jù)步驟ml所述采樣率fs和載波的頻率，設(shè)置載波一個周期的點數(shù)及各點的數(shù)值，然后根據(jù)低頻調(diào)制波的時長計算載波的循環(huán)次數(shù)，生成載波。
[0081]以本實施例為例， 載波頻率為F=1000Hz,方波，總時長L2須與低頻調(diào)制波相等。則:載波的一個周期T的采樣點數(shù)為fs/fl=5000/1000=5個，其低電平點數(shù)為2、高電平點數(shù)為3、高電平數(shù)值為1，低電平數(shù)值為-1 ;循環(huán)次數(shù)k=Ll/(1/1000)=0.29*1000=290次。
[0082]由上述仿真的載波，仿真波形如圖4所示。
[0083]上述低頻調(diào)制波與載波做“與”運算生成一級波群。
[0084]本實施例中，上述低頻調(diào)制波(如圖3所示)和載波(如圖4所示)做“與”運算，得到一級波群(如圖5所示)。
[0085]需要指出的是，本實施例一級波群中，基礎(chǔ)波形的形態(tài)和組合個數(shù)只是為了說明此方法的實現(xiàn)過程，與實際使用及臨床效果無關(guān)，由此產(chǎn)生的波形也只是為了更好的表達圖形的特征。
[0086]實施例2
[0087]基于實施例1所述的鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，本發(fā)明的第2個實施例，如圖6所示，一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，其特征在于，還包括波形處理單元601。所述波形采集單元101還經(jīng)所述波形處理單元601與輸出單元102相連。
[0088]所述波形處理單元601用于從波形采集單元101采集的實際鎮(zhèn)痛波形分析計算出波形配置參數(shù)；
[0089]所述輸出單元102還用于輸出所述波形處理單元分析計算的波形配置參數(shù)和生成所述鎮(zhèn)痛波形的實際配置的波形參數(shù)。
[0090]進一步，本發(fā)明還提供一種基于實施例2所述鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，如圖7所示，其特征在于，包括以下步驟:
[0091]步驟B1:采集鎮(zhèn)痛裝置輸出的波形；
[0092]步驟B2:從輸出波形分析計算出波形配置參數(shù)；
[0093]步驟B3、根據(jù)生成步驟BI所述波形的波形配置參數(shù)，仿真計算出理想的波形；
[0094]步驟B4、輸出步驟BI采集的實際鎮(zhèn)痛波形和步驟B3仿真的理想鎮(zhèn)痛波形；同時輸出步驟B2計算的波形配置參數(shù)和實際配置的波形參數(shù)。
[0095]需要說明的是，本實施例2是在實施例1的基礎(chǔ)上，通過對輸出波形數(shù)據(jù)的反向分析，計算出波形參數(shù)值。與實施例1相同，本實施例也是通過檢測所述一級波群來檢測鎮(zhèn)痛裝置的輸出是否正確。
[0096]本實施例中，同樣利用一級波群(如低頻調(diào)制波群:5 (5Hz)+20 (100Hz)+10 (2Hz)+20 (10Hz)，載波:方波，頻率=1000Hz)來說明從輸出波形計算出波形參數(shù)值的方法。為了更好的說明這一方法，本實施例假設(shè)所述鎮(zhèn)痛裝置輸出上述理想一級波群，同時考慮實際輸出波形的差異。
[0097]本實施例中，選取圖5 波形(由一級波群 2 (20Hz )+5 (100Hz )+3 (50Hz)+2 (25Hz)，載波:頻率=IKHz的仿真波形)中的一段波形記為S，如圖8~9所示，分析計算出波形參數(shù)值，步驟如下:
[0098]步驟Xl:利用A/D轉(zhuǎn)換將采集的模擬鎮(zhèn)痛波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字波形，記為鎮(zhèn)痛波形S ；
[0099]步驟X2:對鎮(zhèn)痛波形S進行預(yù)處理；
[0100]步驟X3:計算載波和低頻調(diào)制波參數(shù)。
[0101]進一步，步驟X2對鎮(zhèn)痛波形S進行預(yù)處理，包括以下步驟:
[0102]步驟X21:獲取鎮(zhèn)痛波形S峰峰值土V，考慮實際波形輸出誤差，設(shè)置高低電平分界值為k*V，0〈k〈l。本實施例k=0.4;
[0103]步驟X22:基于波形S，大于+k*V的更新為1，小于或等于+k*V更新為O ;
[0104]步驟X23:獲取波形S上升沿時間點，并依次計算相鄰上升沿的時間間隔，記為時
間段數(shù)列Δ t [1，2]、Δ t [2，3]......Δ t [η-1, η] ； Δ t [η_1, η]表示第η_1個到第n個上升沿
的時間間隔。
[0105]以本實施例為例，如圖8所示，理想波形下，At[l, 2] = At[2, 3] = At[4, 5] = At[5,6] =Ims, Δ t [3, 4] =4ms, At[6，7]=7ms。
[0106]進一步，步驟X3計算載波和低頻調(diào)制波參數(shù)，包括以下步驟:
[0107]步驟X31:根據(jù)所述鎮(zhèn)痛裝置載波的最小頻率和低頻調(diào)制波的最大頻率，選取載波與低頻調(diào)制波的周期分界點，記為AT。
[0108]以本實施例為例，載波與低頻調(diào)制波的頻率分界點為500Hz，則AT=2ms。
[0109]步驟X32:計算載波頻率。從時間段Δ t[1-l, i] (i=2......η)中選取小于ΔΤ的
時間段，對其求平均數(shù)△ Τρ，則載波頻率f=l/ Δ Tp ；
[0110]以本實施例為例，小于△ T的時間段為At[l，2]、At[2，3]、At[4，5]、At[5，6]。Δ Tp= ( Δ t [I, 2] + Δ t [2, 3] + Δ t [4, 5] + Δ t [5, 6] ) /4=lms，載波頻率 f=l/ Δ Tp=1000Hz ；
[0111]步驟X33:計算低頻調(diào)制波的高電平時間。從步驟X32選取的小于AT的時間段中，累加相鄰的時間段后記為新的時間段。低頻調(diào)制波的高電平時間即為累加后的新時間段再加上一個載波的周期ΛΤρ。[0112]如，從步驟X32選取的小于AT的時間段中，某一相鄰的時間段有m段，分別
是:Δ t [n-m, n-m+1]、Δ t [n-m+1, n-m+2]、......Δ t[n_l, n]，(n>m, m>l),根據(jù)時間段序
列，累加相鄰的時間段后記為新的時間段At[n-m，n]=m*ATp。低頻調(diào)制波的高電平時間TH [n-m, η] = [n- (n-m) ] * Δ Tp+ Δ Tp= (m+1)* Δ Tp0
[0113]以本實施例為例，其中一個小于AT且相鄰的時間段:Λ t[l，2]、At [2，3]，由(At[l，2] + At[2，3])作為新的時間段At[l，3]= (3_1) * Λ Τρ=2* Λ Τρ。則低頻調(diào)制波的高電平時間 ΤΗ[1, 3] = Δ t [I, 3] + Δ Τρ=3* Δ Tp=3ms。
[0114]另外一個小于ΔΤ且相鄰的時間段:At[4，5]、At[5，6]，由(At[4，5] + At[5，6])作為新的時間段At [4，6]= (6-4) * Λ Τρ=2* Λ Τρ。則低頻調(diào)制波的高電平時間 TH[4, 6] = Δ t [4, 6] + Δ Τρ=3* Δ Tp=3ms。
[0115]步驟X34:計算低頻調(diào)制波的低電平時間。從At[i_l, i] (i=2......η)中選取大
于ΛΤ的時間段，低頻調(diào)制波的低電平時間即為該時間段再減去一個載波的周期ΛΤρ。
[0116]比如，時間段Δ t [k, k+Ι]，低頻調(diào)制波的低電平時間TL [k, k+Ι] = Δ t [k,k+1]-ΔTp ；
[0117]以本實施例為例，小于ΛΤ的時間段為At[3，4]，則低頻調(diào)制波的低電平時間TL [3，4] = Δ t [3，4] - Δ Tp=3ms ；
[0118]步驟X35:計算低頻調(diào)制波參數(shù)。根據(jù)步驟X33、X34計算的每個低頻調(diào)制波的高、低電平時間，計算每個基礎(chǔ)波形的頻率。計算出所有順序連接的基礎(chǔ)波形的頻率后，分別計算相鄰且同頻率的基礎(chǔ)波形的個數(shù)，推算出低頻調(diào)制波的每個組分基礎(chǔ)波形的頻率和個數(shù)。
[0119]以本實施例圖8為例，根據(jù)步驟X33、X34計算的每個低頻調(diào)制波的高、低電平時間會按照高、低電平循環(huán)覆蓋整個波形，比如TH[1，3]高電平，TH[3, 4]低電平，TH[4, 6]高電平，TH[6, 7]低電平等等。每一相鄰的高、低電平組合成一個基礎(chǔ)波形，據(jù)此計算每個基礎(chǔ)波形的頻率?；A(chǔ)波形是低頻調(diào)制波的組成部分，當計算出所有順序連接的基礎(chǔ)波形的頻率后，就可以分別計算相鄰且同頻率的基礎(chǔ)波形的個數(shù)，就可以推算出低頻調(diào)制波的每個組分基礎(chǔ)波形的頻率和個數(shù)。
[0120]需要指出的是，雖然本實施例2所述的波形分析方法是基于圖8所示的理想仿真波形，實際采集的波形可能與之有所差異，但這并影響本實施例所述波形分析方法的實施。相反，正是基于理想仿真波形研究的波形分析方法，可以檢測出波形輸出是否準確，提高了波形的輸出準確度。
[0121]波形SI表示了波形的頻率信息，經(jīng)步驟X2~X3閾值分割后，波形S2不但繼續(xù)保留了實際輸出波形Si的頻率信息，而且為計算調(diào)制波和載波的參數(shù)提供了便利。另一方面，在本實施例中，按照上述Xl~X9方法推算出的低頻調(diào)制波參數(shù)忽略了基礎(chǔ)波形的上升時間和下降時間參數(shù)，存在一些系統(tǒng)誤差，但這并不影響對低頻調(diào)制波各組分基礎(chǔ)波形頻率和個數(shù)的計算。頻率和個數(shù)正是所述鎮(zhèn)痛波形的核心所在，本實施例就是通過判斷低頻調(diào)制波各組分基礎(chǔ)波形頻率和個數(shù)的準確性來檢測波形輸出的準確性。
[0122]本發(fā)明的主要目的是根據(jù)波形的生成過程，一方面從輸入端波形參數(shù)仿真出理想鎮(zhèn)痛波形，一方面從輸出端波形分析計算出波形配置參數(shù)，然后將兩組對比數(shù)據(jù)提供給用戶幫助他們判斷鎮(zhèn)痛波形輸出是否正確。當然，波形配置參數(shù)經(jīng)過軟硬件輸出后，實際輸出的波形與理想仿真波形有一定差距，從實際輸出波形反向推算出的參數(shù)值與實際設(shè)置的也會有一些差距，這些都需要用戶后續(xù)對理想和實際的符合度進行進一步判斷。本發(fā)明所述輸出單元包括目前常用的顯示器、打印機等輸出單元。
[0123] 上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制， 其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，其特征在于:包括波形采集單元、輸出單元和波形仿真單元。所述波形采集單元、波形仿真單元分別與輸出單元相連。 所述波形采集單元用于從鎮(zhèn)痛裝置采集鎮(zhèn)痛波形； 所述波形仿真單元用于根據(jù)生成所述鎮(zhèn)痛波形的配置參數(shù)仿真計算出理想的波形。 所述輸出單元用于輸出所述波形采集單元采集到的鎮(zhèn)痛波形，還用于輸出所述波形仿真單元仿真計算出的波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)痛波形檢測裝置，其特征在于，還包括波形處理單元。所述波形采集單元還經(jīng)所述波形處理單元與輸出單元相連。 所述波形處理單元用于從波形采集單元采集的實際鎮(zhèn)痛波形分析計算出波形配置參數(shù)； 所述輸出單元還用于輸出所述波形處理單元分析計算的波形配置參數(shù)和生成所述鎮(zhèn)痛波形的實際配置的波形參數(shù)。
3.一種基于權(quán)利要求1所述鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟Al、采集鎮(zhèn)痛裝置輸出的波形； 步驟A2、根據(jù)生成步驟Al所述波形的波形配置參數(shù)，仿真計算出理想的波形； 步驟A3、輸出步驟Al采集的實際鎮(zhèn)痛波形和步驟A2仿真的理想波形。
4.基于權(quán)利要求3所述的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，所述步驟A2中仿真計算出理想的波形，包括以下步驟: 步驟Ml:仿真低頻調(diào)制波和載波； 步驟M2:利用步驟Ml仿真的低頻調(diào)制波與載波做“與”運算，生成理想的輸出波形。
5.基于權(quán)利要求4所述的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，所述步驟Ml中仿真低頻調(diào)制波和載波，包括以下步驟: ml、設(shè)置低頻調(diào)制波、載波的采樣率。 m2、根據(jù)步驟ml所述采樣率和各組合基礎(chǔ)波形的頻率，設(shè)置各組合基礎(chǔ)波形一個周期的點數(shù)及各點的數(shù)值，然后根據(jù)各組合基礎(chǔ)波形的個數(shù)及順序組合生成低頻調(diào)制波。 m3、根據(jù)步驟ml所述采樣率fs和載波的頻率，設(shè)置載波一個周期的點數(shù)及各點的數(shù)值，然后根據(jù)低頻調(diào)制波的時長計算載波的循環(huán)次數(shù)，生成載波。
6.一種基于權(quán)利要求2所述鎮(zhèn)痛波形檢測裝置的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟B1:采集鎮(zhèn)痛裝置輸出的波形； 步驟B2:從輸出波形分析計算出波形配置參數(shù)； 步驟B3、根據(jù)生成步驟BI所述波形的波形配置參數(shù)，仿真計算出理想的波形； 步驟B4、輸出步驟BI采集的實際鎮(zhèn)痛波形和步驟B3仿真的理想鎮(zhèn)痛波形；同時輸出步驟B2計算的波形配置參數(shù)和實際配置的波形參數(shù)。
7.基于權(quán)利要求6所述的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，所述步驟B2中從輸出波形數(shù)據(jù)分析計算出波形參數(shù)值，包括以下步驟: 步驟Xl:利用A/D轉(zhuǎn)換將采集的模擬鎮(zhèn)痛波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字波形，記為鎮(zhèn)痛波形S ； 步驟X2:對鎮(zhèn)痛波形S進行預(yù)處理；步驟X3:計算載波和低頻調(diào)制波參數(shù)。
8.基于權(quán)利要求7所述的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，所述步驟X2中對鎮(zhèn)痛波形S進行預(yù)處理，包括以下步驟: 步驟X21:獲取鎮(zhèn)痛波形S峰峰值土V，考慮實際波形輸出誤差，設(shè)置高低電平分界值為k*V，0〈k〈l ； 步驟X22:基于波形S，大于+k*V的更新為1，小于或等于+k*V更新為O ; 步驟X23:獲取波形S上升沿時間點，并依次計算相鄰上升沿的時間間隔，記為時間段數(shù)列Δ t [1，2]、Δ t [2，3]......Δ t [η-1, η] ； Δ t [η_1, η]表示第η_1個到第n個上升沿的時間間隔。
9.基于權(quán)利要求7所述的鎮(zhèn)痛波形檢測方法，其特征在于，所述步驟Χ3中計算載波和低頻調(diào)制波參數(shù)，包括以下步驟: 步驟Χ31:根據(jù)所述鎮(zhèn)痛裝置載波的最小頻率和低頻調(diào)制波的最大頻率，選取載波與低頻調(diào)制波的周期分界點， 記為ΔΤ; 步驟Χ32:計算載波頻率。從時間段At[1-1, i] (i=2......η)中選取小于ΔΤ的時間段，對其求平均數(shù)△ Τρ，則載波頻率f=l/ Δ Tp ； 步驟X33:計算低頻調(diào)制波的高電平時間。從步驟X32選取的小于AT的時間段中，累加相鄰的時間段后記為新的時間段。低頻調(diào)制波的高電平時間即為累加后的新時間段再加上一個載波的周期Λ Tp; 步驟Χ34:計算低頻調(diào)制波的低電平時間。從At[1-l,i] (i=2......η)中選取大于ΔΤ的時間段，低頻調(diào)制波的低電平時間即為該時間段再減去一個載波的周期ATp ； 步驟Χ35:計算低頻調(diào)制波參數(shù)。根據(jù)步驟Χ33、Χ34計算的每個低頻調(diào)制波的高、低電平時間，計算每個基礎(chǔ)波形的頻率。計算出所有順序連接的基礎(chǔ)波形的頻率后，分別計算相鄰且同頻率的基礎(chǔ)波形的個數(shù)，推算出低頻調(diào)制波的每個組分基礎(chǔ)波形的頻率和個數(shù)。
【文檔編號】A61N1/36GK104014076SQ201410160077
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】齊建國, 陳海鋒, 黃焰文 申請人:廣州三瑞醫(yī)療器械有限公司