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中国针灸2025年第07期:一种基于肌电信号的智能艾灸仪的研制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:彭鑫;张天翼;汪东颖;谷雪莲;余梓豪;

单位:上海理工大学健康科学与工程学院;上海中医药大学中医体质健康研究室;

摘要:目的:设计一种基于肌电信号的智能艾灸仪,以实时评估艾灸治疗效果。方法:以肾俞穴为研究对象,采集肾俞穴中心及等距点处的表面肌电信号(sEMG),并计算施灸前后的积分肌电(iEMG)值和均方根(RMS)值特征参数,分析艾灸效果后得到施灸结束提示功能算法。随后,利用该算法结合STM32技术设计艾灸仪的控制系统与上位机软件,实现对施灸过程的精确控制。最后,通过临床试验对智能艾灸仪的功能性、稳定性和安全性进行验证,确保其在实际应用中的效果。结果:肾俞穴中心点施灸的1个周期内,该处sEMG的iEMG值随着时间增加而下降,即肌肉疲劳程度降低,而超过1个周期后,该处的iEMG值随着时间增加而升高,即肌肉疲劳程度升高;肾俞穴等距点施灸前后的RMS值最大上升了1.90%,且系统在RMS值上升0.15%时已经提示施灸结束,肾俞穴中心点最大降低0.13%。基于此算法设计的智能艾灸仪能实现温和灸功能,通过上位机可实时监测RMS值变化评估施灸效果。智能艾灸仪工作中推进艾条稳定,艾条与皮肤表面始终保持3~4 cm的安全距离,当艾条长度小于5cm、皮肤温度超过48℃的预设安全阈值时,系统会自动触发警报。结论:本研究设计的智能艾灸仪能够有效评估施灸效果,且能保障施灸过程中的安全性和稳定性。

关键词:温和灸;;肾俞;;表面肌电信号;;智能艾灸仪

基金资助:江苏省科技计划项目:BE2023737;; 浙江省医药卫生科技计划项目:2019KY610