[发明专利]基于表面肌电的个性化膈肌康复训练系统

权利要求书

1.一种基于表面肌电的个性化膈肌康复训练系统包括柔性表面电极（1）、信号处理模块（2）、离线分析模块（3）和人机交互模块（4）；其特征在于：所述柔性表面电极（1）与患者皮肤直接接触；信号处理模块（2）与柔性表面电极（1）通过接口电联；离线分析模块（3）与信号处理模块（2）通过存储卡实现数据交换；人机交互模块（4）与信号处理模块（2）通过无线传输方式通信连接，所述柔性表面电极（1）和呼吸起讫检测阈值计算都是个性化的。

2.根据权利要求1所述的基于表面肌电的个性化膈肌康复训练系统，其特征在于：所述柔性表面电极（1）是多通道、排列可阵列式的干电极，使用方便并可反复使用。

3.根据权利要求1所述的基于表面肌电的个性化膈肌康复训练系统，其特征在于：所述信号处理模块（2）包括电极接口组件（21）、信号调理与转换组件（22）、数据存储组件（23）、数据通信组件（24）与控制组件（25），信号调理与转换组件（22）连接电极接口组件（21）和控制组件（25）,控制组件（25）连接数据存储组件（23）和数据通信组件（24）；所有的组件集成在一块可折叠的柔性印刷电路板上；电极接口组件（21）能连接不同通道数的柔性表面电极（1）；数据存储组件（23）对采集的肌电信号数据进行存储；数据通信组件（24）将采集的肌电信号数据无线传输到人机交互模块（4）；控制组件（25）对信号处理模块（2）进行控制与供电。

4.根据权利要求1所述的基于表面肌电的个性化膈肌康复训练系统，其特征在于：所述离线分析模块（3）的功能包括呼吸次数及频率评估、肌电能量评估以及历史数据评估，评估结果可进一步对呼吸康复训练进行指导。

5.根据权利要求1所述的基于表面肌电的个性化膈肌康复训练系统，其特征在于：所述人机交互模块（4）包括显示屏（41）和辅助组件（42）；辅助组件（42）包括数据库单元（421）、渲染单元（423）与用户接口单元（422）；用户接口单元（422）与信号处理模块（2）中的数据通信组件（24）通过无线传输的方式通信连接，并与数据库单元（421）及渲染单元（423）相连；数据库单元（421）记录不同用户的个人信息和训练数据；渲染单元（423）实现肌电能量的映射以及训练场景的可视化并将其显示在显示屏上。

6.根据权利要求1所述的基于表面肌电的个性化膈肌康复训练系统，其特征在于：所述柔性表面电极（1）是个性化的：通过建模软件对患者的膈肌医学影像进行3D建模，根据患者膈肌模型的周长、体积等参数对柔性表面电极（1）的电极间隔、排布方式和尺寸进行个性化设计。

7.根据权利要求1所述的基于表面肌电的个性化膈肌康复训练系统，其特征在于：所述呼吸起讫检测阈值计算是个性化的：以个性化阈值解决肌电信号采集过程中个体和环境差异性所致的呼吸起气检测精度下降的问题，阈值的计算以样本熵算法为基础，该算法在对膈肌肌电信号进行特征提取时可有效削弱其中的心电干扰。