[發(fā)明專利]一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的腦電神經(jīng)反饋干預(yù)系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710052572.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN106933348A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊猛;韋新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢黑金科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙)42212
• 代理人: 胡清堂

1.一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的腦電神經(jīng)反饋干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于：包括虛擬現(xiàn)實(shí)子系統(tǒng)(100)、腦電采集及控制子系統(tǒng)(200)，所述虛擬現(xiàn)實(shí)子系統(tǒng)與腦電采集及控制子系統(tǒng)通過無線或有線方式建立通訊連接，所述腦電采集及控制子系統(tǒng)(200)集成有經(jīng)顱直流電刺激設(shè)備(300)；

所述虛擬現(xiàn)實(shí)子系統(tǒng)(100)包括頭戴式可視設(shè)備HMD(101)、場景生成模塊(102)、場景信息存儲(chǔ)模塊(103)、中央處理器(104)、傳感模塊(105)和全自由交互式體感模塊(106)；所述中央處理器(104)根據(jù)腦電采集及控制子系統(tǒng)(200)的發(fā)送的場景選擇信息及刺激強(qiáng)度信息，向場景生成模塊(102)發(fā)送場景生成命令，場景生成模塊(102)從場景信息存儲(chǔ)模塊(103)中調(diào)取相應(yīng)的原始場景模型并根據(jù)刺激強(qiáng)度信息、結(jié)合傳感模塊(105)及全自由交互式體感模塊(106)調(diào)整場景內(nèi)容，通過HMD進(jìn)行場景展現(xiàn)；

所述腦電采集及控制子系統(tǒng)(200)包括腦電采集單元(210)和腦電分析處理單元(220)；所述腦電采集單元(210)采用16導(dǎo)聯(lián)干電極監(jiān)測設(shè)備，包括腦機(jī)接口采集傳感干電極(211)和基于CoolMax織物的16導(dǎo)聯(lián)電極帽(212)；所述腦機(jī)接口采集傳感干電極(211)采集患者在神經(jīng)康復(fù)訓(xùn)練時(shí)產(chǎn)生的腦電信號(hào)，并將腦電信號(hào)發(fā)送給腦電分析處理單元(220)，所述腦電分析處理單元(220)處理分析當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)場景下患者的腦電信號(hào)，當(dāng)患者的腦電信號(hào)水平接近或超過警戒值時(shí)則向虛擬現(xiàn)實(shí)子系統(tǒng)發(fā)送降低當(dāng)前場景刺激強(qiáng)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的腦電神經(jīng)反饋干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于：所述腦電分析處理單元(220)用于在EEG信號(hào)采集過程中，通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD將EEG分解為一系列內(nèi)蘊(yùn)模型函數(shù)IMF，然后對(duì)IMF進(jìn)行HHT得到Hilbert譜；用于在靜息態(tài)通過Hilbert譜得到患者的腦電基線，在交互刺激場景訓(xùn)練狀態(tài)下通過Hilbert譜得到患者的腦電變化狀態(tài)，并與腦電基線做對(duì)比進(jìn)而控制虛擬現(xiàn)實(shí)子系統(tǒng)調(diào)整當(dāng)前場景刺激強(qiáng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的腦電神經(jīng)反饋干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于：所述經(jīng)顱直流電刺激設(shè)備(300)通過腦機(jī)接口采集傳感干電極(211)對(duì)使用者大腦釋放微直流電刺激進(jìn)行神經(jīng)康復(fù)訓(xùn)練。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的腦電神經(jīng)反饋干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于：所述腦機(jī)接口采集傳感干電極(211)釋放的直流電刺激強(qiáng)度及釋放持續(xù)時(shí)間由腦電采集及控制子系統(tǒng)(200)和經(jīng)顱直流電刺激設(shè)備(300)協(xié)同控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的腦電神經(jīng)反饋干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于：所述場景信息存儲(chǔ)模塊(103)中存儲(chǔ)的多種訓(xùn)練場景根據(jù)干預(yù)訓(xùn)練的目的不同分為8類應(yīng)激交互訓(xùn)練場景和5類放松心理訓(xùn)練場景。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的腦電神經(jīng)反饋干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于：所述訓(xùn)練場景中模型參數(shù)的值均可調(diào)，即訓(xùn)練場景中模型的數(shù)量、大小、色彩、亮度或結(jié)構(gòu)均可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整。

7.一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的腦電神經(jīng)反饋干預(yù)方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1，采集靜息態(tài)或者舒緩場景下患者的腦電信號(hào)并經(jīng)過分析得到當(dāng)前患者的腦電基線；

S2，針對(duì)不同的神經(jīng)反饋訓(xùn)練目標(biāo)，結(jié)合相應(yīng)的VR腳本和劇情，采集分析患者腦電信號(hào)狀態(tài)，得到腦電信號(hào)的瞬時(shí)能量值；

S3，根據(jù)腦電信號(hào)的瞬時(shí)能量值與腦電基線的對(duì)比結(jié)果，調(diào)整虛擬現(xiàn)實(shí)場景中參數(shù)特征，同時(shí)施加經(jīng)顱微直流電刺激，對(duì)患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。