專利名稱：主觀疼痛度量化評估裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種主觀疼痛度量化評估裝置。
背景技術(shù)：
在臨床研究中，通常是通過醫(yī)護(hù)人員口頭詢問來獲得患者/被試者的人體主觀疼痛度。但主觀疼痛度存在難以準(zhǔn)確表述的特點，為此，目前最為通用的評估主觀疼痛度方式是通過評定量表。以下是幾種評定量表的形式:直觀模擬量表(VisualAnalogue Scale 簡稱 VAS)直觀模擬量表就是用一條IOcm長的線衡量疼痛度，直線的一端是刻度起點，標(biāo)值為0，表示無疼痛；另一端是終點，標(biāo)值為10，表示最痛。被測試者根據(jù)自己的疼痛感覺程度在起點和終點間寫出一個數(shù)字表示自己的疼痛度。顯然，寫的數(shù)字越大，疼痛度越大。數(shù)字評定量表(NumericRating Scale 簡稱 NRS)數(shù)字評定量表就是在一條直線標(biāo)出10個點，分別為O、1、….、9、10,數(shù)字O表不
不痛，10表示最痛。被測試者根據(jù)自己的疼痛感覺程度在O到10中選擇一點，即一個數(shù)字O到10的數(shù)字表示自己的疼痛度。詞語描述量表(Ve rbalDescriptor Scale 簡稱 VDS)詞語描述量表用一系列詞語“無痛、輕度痛、中度痛、重度痛、極度痛和最痛”來代表不同水平的疼痛強度。被測試者根據(jù)自己的疼痛感覺程度在這些詞語中選擇最能代表其疼痛強度的詞表示自己的疼痛度。面部表情疼痛量表(Faces Pain Scale簡稱FPS)面部表情疼痛量表就是按照人們疼痛程度的面部圖形表示疼痛度，選用表示無痛、輕度痛、中度痛、中度痛、極度痛和最痛等6個面部表情表示疼痛度。被測試者根據(jù)自己的疼痛感覺程度在這些面部表情中選擇最能代表其疼痛強度的面部表情表示自己的疼痛度。但在實際應(yīng)用中，上述的各評定量表被發(fā)現(xiàn)存在以下缺點:I)受試者對模擬量表理解有差異,偏倚大；2)記錄離散，連續(xù)性差；3)測試時間間隔難以控制；4)數(shù)據(jù)采集繁瑣，計算量大；5)耗材費紙。因此，需要一種可以自動化評估人體主觀疼痛感受的儀器。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)上的缺點，提出一種主觀疼痛度量化評估裝置，既能準(zhǔn)確量化受試者的主觀感受，還能自動客觀記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，具有視覺模擬評分量表的功能和特點。[0019]為了達(dá)到上述實用新型目的，本實用新型實施例提出的一種主觀疼痛度量化評估裝置，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種主觀疼痛度量化評估裝置，其特征在于:該裝置由計算機以及至少一個和該計算機通訊連接的輸入機構(gòu)構(gòu)成，所述輸入機構(gòu)包括殼體設(shè)于該殼體內(nèi)的直線位移傳感器和數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元連接所述直線位移傳感器，讀取所述直線位移傳感器當(dāng)前的采樣電信號并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述計算機與所述數(shù)據(jù)采集單元通訊連接，接受所述數(shù)字信號并存儲，以及生成所述主觀感受量化值與時間之間的關(guān)系曲線。所述數(shù)據(jù)采集單元至少包括傳感器處理電路、采樣保持模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊以及通訊模塊；所述傳感器處理電路連接到所述直線型電位器的輸出端；所述采樣保持模塊分別連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊和傳感器處理電路，所述通訊模塊連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊，并通訊連接所述計算機。所述殼體包括開有導(dǎo)引槽的操作面板，所述直線位移傳感器上的推鈕配置于該操作面板上并可沿所述導(dǎo)引槽滑動，所述操作面板上沿所述導(dǎo)引槽方向形成有指示主觀感受量化值的刻度標(biāo)識。所述直線位移傳感器為直線型電位器。所述殼體內(nèi)還設(shè)有用于為所述直線位移傳感器和數(shù)據(jù)采集單元供電的直流電源。所述數(shù)據(jù)采集單元包括一個單片機，所述采樣保持模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊被集成在所述單片機內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:I)主觀感受程度表達(dá)準(zhǔn)確、偏倚??；2)儀器操作簡單；3)測試間隔的精確；4)數(shù)據(jù)采集方便。

通過
以下結(jié)合附圖對其示例性實施例進(jìn)行的描述，本實用新型上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖1為本實用新型評估裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為評估裝置的輸入機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型評估裝置工作流程示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:如圖1-3所示，標(biāo)號分別表示:輸入機構(gòu)1、計算機2、顯示器3、推鈕4、刻度標(biāo)識5、數(shù)據(jù)線6、操作面板7、導(dǎo)引槽8。參見圖1-3所示，本實施例中提供一種主觀疼痛度量化評估裝置，該裝置主要包括計算機3以及至少一個和該計算機3通訊連接的輸入機構(gòu)I構(gòu)成。其中:輸入機構(gòu)I包括殼 體、直線型電位器、蓄電池和數(shù)據(jù)采集單元，用于輸入人體主觀感受，并將輸入信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳遞給計算機3。其中，殼體由四個側(cè)板、一個底板以及一個面板組成，該些側(cè)板、底板以及面板圍合成一個容置空間。其中，面板構(gòu)成輸入機構(gòu)I的操作面板7，該操作面板7上沿中軸線開有導(dǎo)引槽8，操作面板7上沿所述導(dǎo)引槽8方向形成有指示主觀感受量化值的刻度標(biāo)識5。直線型電位器和數(shù)據(jù)采集單元被設(shè)置在殼體內(nèi)，直線型電位器的推鈕4配置于該操作面板7上并可沿所述導(dǎo)引槽滑動。當(dāng)直線型電位器兩端被接入恒定電壓，其輸出端輸出的電壓就反應(yīng)了滑片的位置，換而言之，當(dāng)推動推鈕4時，其輸出電壓值隨之線性改變，通過對于其電壓值的判斷，即可確定直線型電位器上的滑片位置，進(jìn)而確定操作者主觀感受量化值。采用直線型電位器輸入量化值時，每一次做出的判斷都是將推鈕4從前一位置移動到當(dāng)前位置的，仍以O(shè)到10中選擇一個數(shù)值來表示自己的疼痛度為例，刻度標(biāo)識5依次顯示數(shù)值0-10，前一判斷周期的疼痛度為3，當(dāng)前疼痛度增加，受試者根據(jù)疼痛度的變化判斷疼痛度應(yīng)該為5，而輸入時需要將推鈕4從刻度3移動到刻度5，這種輸入方式顯然和受試者的判斷模式非常吻合。而且，推鈕4的移動方向表示主觀感受的增強或削弱，移動行程表示變化幅度，這種輸入方式非常的直觀，有助于受試者準(zhǔn)確判斷，尤其是有助于抽象思維能力相對較差的受試者。數(shù)據(jù)采集單元主要完成以下功能:對直線型電位器輸出的電壓采樣保持；對采集的電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，生成數(shù)字信號；向計算機發(fā)送信息；接受計算機的控制。
也就是說數(shù)據(jù)采集單元應(yīng)該包括采樣保持模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊以及通訊模塊三部分，在本實施例中，為了提高電路抗干擾，簡化電路結(jié)構(gòu)，使用被編程的單片機SAK-XC164CS-F20完成數(shù)據(jù)采集單元的功能。信號的采樣保持和A/D轉(zhuǎn)換功能由所用單片機的A/D轉(zhuǎn)換模塊完成，該模塊可以對信號采樣保持時間和A/D轉(zhuǎn)換時間進(jìn)行精確的可編程控制。根據(jù)被測試者推動推鈕的頻率和輸入信號的輸出電阻確定信號采樣和A/D轉(zhuǎn)換時間，通過計算和試驗驗證采樣保持時間為1.664毫秒，A/D轉(zhuǎn)換時間為6.4微妙，使用15通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)采集單元使用RS232實現(xiàn)與計算機信息交換功能，RS232使用一個起始位、8個數(shù)據(jù)位、一個停止位的數(shù)據(jù)格式,傳送波特率9.6Kb。為了保證信息交換的可靠性，簡化傳送用通信協(xié)議，所有信息全部使用ASCII碼進(jìn)行交換。其與上位機有如下幾種交換信息:停止采樣命令，由計算機發(fā)給數(shù)據(jù)采集單元。采樣周期設(shè)置命令，由計算機發(fā)給數(shù)據(jù)采集單元。A/D數(shù)據(jù)上傳命令，由數(shù)據(jù)采集單元送給計算機。數(shù)據(jù)采集單元接受到停止采樣命令后立即停止采樣，處于接受等待狀態(tài)；數(shù)據(jù)采集單元接受到采樣周期設(shè)置命令后，首先設(shè)置采樣周期，然后每過一個周期就采樣一次，并且通過A/D數(shù)據(jù)上傳命令把采集到的數(shù)據(jù)傳給計算機。A/D數(shù)據(jù)上傳命令由數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送給計算機。另外，為了保證數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)傳送的完整性，數(shù)據(jù)采集單元統(tǒng)一在主程序中完成數(shù)據(jù)傳送，中斷程序模塊不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。直流電源則為直線位移傳感器和數(shù)據(jù)采集單元供電。計算機2具有顯示器3，供測試者/醫(yī)務(wù)人員使用，其接受數(shù)據(jù)采集單元傳輸?shù)臄?shù)字信號，對所述數(shù)字信號進(jìn)行歸一化處理得到對應(yīng)的主觀感受量化值，計算機2其可實時顯示受試者主觀感受量化值隨時間變化的曲線，并且相應(yīng)的顯示當(dāng)前采樣點數(shù)、當(dāng)前圖形顯示框原點時間坐標(biāo)、單位是采樣點數(shù)、顯示框原點主觀感受量化值、當(dāng)前光標(biāo)時間坐標(biāo)、單位是采樣點數(shù)、當(dāng)前光標(biāo)主觀感受量化值、當(dāng)前操作狀態(tài)提示等，通過移動光標(biāo)，可以確定某一確定時間的精確量化值。計算機2還具有數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)修正、設(shè)置記錄時長、記錄周期、顯示參數(shù)設(shè)置、圖形刷新、數(shù)據(jù)的導(dǎo)出等功能。除此之外，計算機2還包括的另一主要功能模塊是指示單元，預(yù)設(shè)多種不同的指示面板來測試不同的主觀感受種類，例如疼痛度、受力輕重、抑郁程度等等，而且針對每一種主觀感受種類可以設(shè)定多個不同的指示面板，例如疼痛度的分級可以分為10級，也可以僅分為6級(無痛、輕度痛、中度痛、重度痛、極度痛和最痛)。這樣，操作面板7僅保留基本的刻度標(biāo)尺，而通過選擇指示面板對于刻度標(biāo)尺做出不同的解釋，這樣一套設(shè)備可以用于不同心理和生理感知輸入。因此，由于不同指示面板確定的主觀感受量化值的分級不同，因此，計算機2進(jìn)行歸一化處理是基于當(dāng)前所選擇的指示面板而進(jìn)行的，且隨該歸一化處理獲得的主觀感受量化值變化，顯示器3上所顯示的指示面板上的游標(biāo)位置相應(yīng)移動。在上述技術(shù)方案中，直線型電位器的行程不小于40cm。這樣設(shè)置的目的是:正如背景技術(shù)中所描述的，受試者在通過輸入時往往不能準(zhǔn)確的判斷量化值。這種情況下，受試者輸入過程中的猶豫程度/確信程度會被準(zhǔn)確的反應(yīng)在曲線上，當(dāng)一個判斷周期曲線斜率越大，說明受試者對于量化值的判斷越確定；推到最終選擇量化值前越猶豫，則抖動幅度越大，反之亦然。因此通過計算抖動幅度和斜度，可以賦予各個判斷周期的量化值一個權(quán)數(shù)來獲得修正數(shù)值和修正曲線 ，這個權(quán)數(shù)范圍則是受試者確信度的反應(yīng)。為準(zhǔn)確的將上述的特征反應(yīng)在曲線上，直線型電位器的輸入行程應(yīng)該不小于40cm。上述各權(quán)數(shù)應(yīng)當(dāng)理解為一個取值范圍，其可以表述為I土 X，X為正數(shù)，當(dāng)斜率越大，X越大；抖動幅度越大，X越大。另外，權(quán)數(shù)的計算，還與如下因素有關(guān):同一受試者連續(xù)的多個判斷周期中的最大斜率，該最大斜率可以理解為受試者在受試過程中判斷最堅決的一次。不同受試者在執(zhí)行操作動作時，往往因為性格或身體條件的因素存在較大差異，例如耄耋老者顯然不如少年動作敏捷，因此首先選擇同一受試者的最確定一次判斷作為判斷基礎(chǔ)，而該最大斜率作為基準(zhǔn)斜率，而該受試者其它周期的斜率和最大斜率的比值則可反映出其它周期的猶豫程度。主觀感受種類和測試類型，顯然，測試類型不同和主觀感受種類不同則受試者反應(yīng)不同，因此對權(quán)數(shù)取值的影響也非常大。經(jīng)過申請人的長期經(jīng)驗積累，X的取值范圍為0.25，也就是說權(quán)數(shù)范圍應(yīng)該位于0.75-1.25 之間。以上為本實施例中裝置的結(jié)構(gòu)組成，以下將結(jié)合上述裝置結(jié)構(gòu)描述其工作原理:參見圖3所示，在使用時，被測試者基于自己的疼痛程度，根據(jù)操作面板7提示，移動操作面板7上推鈕4，通過改變直線型電位器的滑片位置來表達(dá)自己的疼痛程度。最痛時把推鈕4移動到數(shù)值10或最痛面部表情者最痛詞語處，不痛把手柄移到數(shù)值O或無痛面部表情或無痛詞語處。另外，被測試者在移動推鈕4的同時，顯示器3上所顯示的顯示面板上的紅色顯示標(biāo)志就移到被測試者疼痛度處。同時，傳感器處理電路把直線型電位器的直線位置量轉(zhuǎn)化成電信號送到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集單元供電首先對送來的電信號進(jìn)行采樣保持，然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并進(jìn)行歸一化，最后通過通信接口傳送給計算機2。計算機2對收集到的數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則進(jìn)行處理和存儲，并形成相應(yīng)的輸出表格和曲線。以上通過實施例對于本實用新型的發(fā)明意圖和實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實用新型所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以理解，本實用新型以上實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例之一，為篇幅限制，這里不能逐一列舉所有實施方式，任何可以體現(xiàn)本實用新型權(quán)利要求技術(shù)方案的實施，都在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。需要注意的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施方式
僅限于此，在上述實施例的指導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實用新型的保護(hù)范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種主觀疼痛度量化評估裝置，其特征在于:該裝置由計算機以及至少一個和該計算機通訊連接的輸入機構(gòu)構(gòu)成，所述輸入機構(gòu)包括殼體設(shè)于該殼體內(nèi)的直線位移傳感器和數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元連接所述直線位移傳感器，讀取所述直線位移傳感器當(dāng)前的采樣電信號并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述計算機與所述數(shù)據(jù)采集單元通訊連接，接受所述數(shù)字信號并存儲，以及生成所述主觀感受量化值與時間之間的關(guān)系曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主觀疼痛度量化評估裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集單元至少包括傳感器處理電路、采樣保持模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊以及通訊模塊；所述傳感器處理電路連接到所述直線型電位器的輸出端；所述采樣保持模塊分別連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊和傳感器處理電路，所述通訊模塊連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊，并通訊連接所述計算機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主觀疼痛度量化評估裝置，其特征在于:所述殼體包括開有導(dǎo)引槽的操作面板，所述直線位移傳感器上的推鈕配置于該操作面板上并可沿所述導(dǎo)引槽滑動，所述操作面板上沿所述導(dǎo)引槽方向形成有指示主觀感受量化值的刻度標(biāo)識。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主觀疼痛度量化評估裝置，其特征在于:所述直線位移傳感器為直線型電位器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主觀疼痛度量化評估裝置，其特征在于:所述殼體內(nèi)還設(shè)有用于為所述直線位移傳感器和數(shù)據(jù)采集單元供電的直流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種主觀疼痛度量化評估裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集單元包括一個單片機，所述·采樣保持模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊被集成在所述單片機內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種主觀疼痛度量化評估裝置，該裝置由計算機以及至少一個和該計算機通訊連接的輸入機構(gòu)構(gòu)成，所述輸入機構(gòu)包括殼體設(shè)于該殼體內(nèi)的直線位移傳感器和數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元連接所述直線位移傳感器，讀取所述直線位移傳感器當(dāng)前的采樣電信號并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述計算機與所述數(shù)據(jù)采集單元通訊連接，接受所述數(shù)字信號并存儲，以及生成所述主觀感受量化值與時間之間的關(guān)系曲線。本實用新型的優(yōu)點是主觀感受程度表達(dá)準(zhǔn)確、偏倚?。粌x器操作簡單；測試間隔的精確；數(shù)據(jù)采集方便。
文檔編號G06F19/00GK203133861SQ20132006366
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者蔣詩超, 房敏, 張昊, 朱清廣, 張仲博, 周楠, 姚斐, 程艷彬, 王廣東, 艾健 申請人:上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院