[发明专利]基于机器学习的足部刺激训练装置的实现方法

说明书

本发明公开了一种基于机器学习的足部刺激训练装置的实现方法，所述的足部刺激训练装置包括用于固定在足部的足部套设装置，设置在足部套设装置中并按照足部穴位分布的若干刺激部件，与所有的刺激部件均相连接的控制装置，与控制装置连接的无线模块，以及与无线模块连接的远程终端；实现方法包括：(1)数据库建立；(2)对原始数据的预处理；(3)缺失数据处理；(4)神经网络模型开发；(5)生成针对足部刺激训练的预测指南。本发明采用机器学习的方式建立相应的神经网络模型，利用模型预测出不同足部神经损伤情况下的刺激训练恢复程度，能为医生制定最佳的训练计划提供指导。因此，本发明适于推广应用。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，是涉及一种基于机器学习的足部刺激训练装置的实现方法。

背景技术

足针疗法(foot acupuncture)，又称足针。它是在中国传统针灸学基础上，结合牛物全息理论规律的基础上形成，通过针刺等方法刺激足部特定区域和穴位，以治疗疾病的一种治疗方法。经多年实践，近代已经将电针运用于足针刺激治疗疾病中，并对足针穴的定位、适应范围和刺激方法积累了更多的经验，足针已成为一些临床医生常用的治疗方法之一，在治疗大量小儿患者上取得了显著的疗效。足针体系的治疗范围广，辨证取穴简便，并具有科学性。足针治疗在能够取得疗效的同时，容易操作，易被患者极其家属所接受。

另外，直流电刺激(direct current stimulation，DCS)是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电调节神经元活动的技术。早在11世纪人们就开始尝试利用电来治疗疾病，随着认识的发展直流电刺激技术逐步成熟。DCS有两个不同的电极及其供电电池设备，外加一个控制软件设置刺激类型的输出。刺激方式包括3种，即阳极刺激、阴极刺激和伪刺激。阳极刺激通常能增强刺激部位神经的兴奋性，阴极刺激则降低刺激部位神经的兴奋性。DCS不是通过阈上刺激引起神经末梢放电，而是通过调节神经网络的活性而发挥作用。

因此，现有的足部刺激训练方案，往往加入了直流电刺激，以期达到良好的辅助治疗目的。但现有的足部刺激训练方案，往往训练效果不佳，最终都难以实现预期的辅助治疗目的，主要原因在于参考数据的缺失，导致训练结果难以预测或预测与实际偏差较大，这为医生制定训练计划带来了较大的困难。如果能够根据不同的足部神经损伤情况下预测出相应的刺激训练恢复程度，从而为医生制定最佳的训练计划提供指导，则将极大地促进足部刺激训练的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器学习的足部刺激训练装置的实现方法，能够根据不同的足部神经损伤情况，较好地预测出相应刺激训练的恢复程度，为医生制定最佳的训练计划提供指导。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于机器学习的足部刺激训练装置的实现方法，所述的足部刺激训练装置包括用于固定在足部的足部套设装置，设置在足部套设装置中并按照足部穴位分布的若干刺激部件，与所有的磁极部件均相连接的控制装置，与控制装置连接的无线模块，以及与无线模块连接的远程终端；

所述的实现方法包括以下步骤：

(1)收集以往的足部刺激训练报告，获得相关原始数据，并传至远程终端的数据库中；

(2)根据已有的生物学解释，将一些初始值分配给数据库中的缺失数据；

(3)将赋予缺失数据的初始值设置为数据库中存在的值的平均值，然后递归应用以下方程式直至收敛，并最终返回收敛的结果，获得缺失数据的预测值：

a^(s+1)＝(1-η)f(a^s)+ηa^s

其中，a^(s+1)代表预测值，s表示迭代次数；f(a^s)表示从神经网络获得的关于a的预测；η小于1；函数f在每次循环迭代中保持固定；