[发明专利]一种基于实时监测与控制的仿专家手法智能针灸仪

说明书

本发明提出一种基于实时监测与控制的仿专家手法智能针灸仪，包括第一功能模块、第二功能模块、第三功能模块及智能针灸仪外壳；第一功能模块为针灸夹持单元，第二功能模块为针灸捻针单元，包括捻针和力反馈机构，第三功能模块为针灸施针单元，包括进给施针机构；第一功能模块、第二功能模块和第三功能模块轴线与出针孔轴线重合，第一功能模块径向夹持针灸针，第三功能模块通过电机固定螺钉与智能针灸仪外壳连接。本发明采用自动控制技术实现针灸过程中的进针速度、进针力度以及撵转角度精准可控，实现针灸治疗中的提插撵转手法，实现仿专家手法的针灸治疗效果和远程无接触式自动治疗；同时，能与其他可移动平台相结合，实现自动化和远程化治疗。

技术领域

本发明涉及中医学及医疗针灸装置技术领域，具体涉及一种基于实时监测与控制的仿专家手法智能针灸仪。

背景技术

针灸疗法是中医学的重要组成部分，在临床上有着广泛的应用，是我国在国际医疗领域具有发言权的优势行业之一。针灸起源于中国，针刺法萌发于新时期时代，当人们发生某些病痛或不适的时候，不自觉地用手按摩、锤拍，一直用尖锐石器按压疼痛不适的部位，而使原有的症状减轻或消失，随着社会的不断发展和进步，针具逐渐发展成青铜针、铁针、金针、银针，直到现在的不锈钢针，发展至今至少已有数千年的历史。随着科技的不断进步，集医学、生物学、机械学、机械电子学、材料学、计算机学、计算机控制学、机器学习于一体的医疗辅助技术和医疗辅助设备成为一个多学科结合的新型研究领域，已成为当今世界发展速度最快的热点研究领域之一。但目前，针灸临床实践、科研及教学方面存在着诸多问题，例如针刺手法难以标准化、针刺力度、速度难以量化、针刺刺激量具有不确定性、针刺可重复性差等。传统的针刺常由针灸专家根据自身的知识和经验，结合个人习惯施针，严重依赖于专家的经验及患者的反馈，缺乏量化的表征与评价方法，使得针灸疗法等传统医学的治疗手段缺乏规范化和智能化，很难实现量化的传承和大范围推广。为实现有效治疗，针灸的行针手法应当考虑施针力度、施针角度、施针深度与患者反馈等多种因素的耦合影响，现有的针灸仪器均无法保证施针力度、施针深度、施针角度和施针过程可控。随着现代传感及控制技术的迅速发展，智能监测与控制技术的发展及重要作用体现在医疗、工业，农业等各个行业，健康生活、智慧医疗已成为未来发展趋势。因此，针对专家针灸疗法的特性，如何设计新型的可以实现针灸过程监测和施针过程控制且可以模仿专家手法的智能针灸仪器，是进一步指导培训医师与普通用户的针灸过程，实现针灸仪器家庭化、普及化，传承和提升针灸疗法的关键。

发明内容

本发明的目的在于，针对普通针灸仪器的局限性，设计出一种集成治疗过程状态监测和过程可控的仿专家手法智能针灸仪，该智能针灸仪可同时供专业医师和针灸者共同使用：在医师专业治疗过程中，该数字化针灸仪通过位移和压力传感器记录治疗过程中的进针深度和力度，构建专家知识库，形成专家手法；在普通针灸者使用过程中，利用记录的专家手法数据、当前的穴位和使用状态的实时监测，对普通针灸者的施针手法加以纠正指导，实现远程指导和专业治疗过程复现。

本发明的一种基于实时监测与控制的仿专家手法智能针灸仪，采用模块化设计思想，包括第一功能模块、第二功能模块和第三功能模块共三个功能模块；其中，第一功能模块为针灸夹持单元，第二功能模块为针灸捻针单元，包括捻针和力反馈机构，第三功能模块为针灸施针单元，包括进给施针机构。

本发明的一种基于实时监测与控制的仿专家手法智能针灸仪整体结构为笔型。头部出口部分为出针端，尾部为可以与机械臂等移动平台连接的连接末端。出针端仅有一细小圆孔通道，直径略大于针灸针针柄直径，可避免在施针过程中针灸针受到压力导致弯曲变形，进而保证施针角度。连接端为圆形T台，通过四个螺栓与机械臂等移动平台末端连接。

其中，第一功能模块即针灸夹持单元，包括：一个第一步进电机、一个齿轮、三个复合齿条和三个夹具。齿轮安装在第一步进电机的电机轴末端，齿轮与复合齿条配合，复合齿条通过侧身的斜槽与夹具侧身的斜槽配合。电机正反转带动齿轮转动，齿轮带动复合齿条直线循环往复运动，通过斜槽带动夹具径向移动，实现对针柄的夹持功能。