體感音樂(lè)治療生理信息反饋智能系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、生活壓力的不斷增大，亞健康狀態(tài)逐漸成為了人類(lèi)的常態(tài)。體感音樂(lè)治療生理信息反饋療法作為一種新興的治療方法對(duì)人體有著重大的意義。體感音樂(lè)治療生理信息反饋理療儀是通過(guò)使人體感知音樂(lè)以及與音樂(lè)頻率相同的低頻振動(dòng)刺激，使人體在不知不覺(jué)中得到心理和身體的雙重治療。同時(shí)將患者的治療情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋，以便根據(jù)治療情況進(jìn)行相應(yīng)治療方案的調(diào)整。
　　本課題的主要目的是研發(fā)一款帶有生理信息反饋功能的體感音樂(lè)振動(dòng)理療儀。

2、主要包含六部分的設(shè)計(jì):生理信息檢測(cè)部分、低頻振動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分、單片機(jī)電路部分、下位機(jī)程序設(shè)計(jì)、上位機(jī)可視化操作界面設(shè)計(jì)、上位機(jī)程序設(shè)計(jì)。
　　論文在最開(kāi)始講述了音樂(lè)療法對(duì)人體的治療效果、一些生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的相關(guān)內(nèi)容、能夠反映人體身體狀態(tài)的生理指標(biāo)介紹、相關(guān)生理指標(biāo)的檢測(cè)方法以及生物傳感器的相關(guān)內(nèi)容。
　　生理信息檢測(cè)部分包含皮膚溫度以及皮膚阻抗兩部分的檢測(cè)。皮膚溫度采用廣泛應(yīng)用的鉑熱電阻溫度傳感器和四線(xiàn)制方法進(jìn)行采集，皮膚阻抗采用

3、四電極法進(jìn)行采集，四個(gè)電極分成兩組，命名為敏感電極和激勵(lì)電極。安全電流是一個(gè)確定不變的值，通過(guò)激勵(lì)電極注入身體。電壓信號(hào)的提取通過(guò)敏感電極實(shí)現(xiàn)。兩部分共同實(shí)現(xiàn)生理信息的檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)和上位機(jī)之間的信息傳送。
　　低頻振動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分包含信號(hào)放大電路、濾波電路以及音頻輸出、振動(dòng)床墊四部分。濾波電路是這部分的重點(diǎn)，在對(duì)濾波方法的選取上，我對(duì)比了硬件濾波與軟件濾波兩種方法，由于硬件濾波成本低、易于實(shí)現(xiàn)雖然濾波效果相比軟件濾波較差，但綜合考慮還

4、是選取既能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能又節(jié)約成本的硬件濾波方法。
　　單片機(jī)電路部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)生理信息的提取和上位機(jī)之間的傳送。下位機(jī)程序設(shè)計(jì)部分主要是對(duì)信號(hào)的傳輸速率、傳輸通道、以及傳輸方法等進(jìn)行一定的編程操作。
　　上位機(jī)可視化操作界面設(shè)計(jì)主要是根據(jù)需要布局各個(gè)界面的信息顯示窗口，本課題上位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)病人信息的管理、治療過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。為此設(shè)計(jì)了病人檔案管理、音樂(lè)治療、用戶(hù)管理、以及串口通信等界面。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)患者信息的管理，我們采用數(shù)據(jù)庫(kù)

5、技術(shù)，通過(guò)VB內(nèi)部的ADO控件實(shí)現(xiàn)與ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)。上位機(jī)程序編程部分則實(shí)現(xiàn)各個(gè)界面、窗口內(nèi)部控件具體功能的實(shí)現(xiàn)以及之間的連接和跳轉(zhuǎn)。
　　在上位機(jī)中，我們還加入了針對(duì)治療效果評(píng)價(jià)系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，通過(guò)建模、訓(xùn)練各級(jí)神經(jīng)元，使系統(tǒng)可以自主的判斷治療效果，從而實(shí)現(xiàn)人工智能的過(guò)程。
　　在調(diào)試與實(shí)驗(yàn)中，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。臨床實(shí)驗(yàn)中，志愿者在進(jìn)行一段時(shí)間的治療后，身體指標(biāo)都有了明顯的改善。主要體現(xiàn)在身