[發明專利]腦交互設備和方法

在審

• 申請號: 201980091609.5
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN113518642A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 尼古拉·維索科夫;道雷恩·托列哈諾夫;伊利婭·塔拉先科;米哈伊爾·奧加涅相
• 申請（專利權）人: 大腦補丁有限公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61N1/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超

1.一種腦交互設備，所述腦交互設備在操作時提供對用戶大腦的腦活動監測和刺激，其中，所述設備包括：

(i)待放置或定位在用戶頭部上的頭戴式裝置，其中，所述頭戴式裝置包括電極裝置，所述電極裝置包括多個電極，所述多個電極在操作時與用戶的頭皮進行電接觸，以檢測來自所述頭皮的電信號并對所述頭皮施加腦刺激；

(ii)輸入/輸出裝置，所述輸入/輸出裝置在操作時從所述多個電極中的至少一個接收電信號，并且使用腦刺激協議將所述腦刺激傳遞到所述多個電極中的所述至少一個；

(iii)數據處理裝置，所述數據處理裝置在操作時對從輸入信號處理裝置接收到的所述檢測到的電信號進行處理，并且生成對應于所述接收到的電信號的所述腦刺激協議，其中，所述數據處理裝置包括存儲器模塊；以及

(iv)一個或多個電源單元，所述一個或多個電源單元為所述輸入/輸出裝置和所述數據處理裝置提供電力，

其特征在于，所述數據處理裝置將所述接收到的電信號與預定參考數據集進行比較以生成對所述接收到的電信號的分析，并且將至少一種自適應學習算法或另一計算算法應用于分析和生成所述腦刺激協議的過程。

2.根據權利要求1所述的腦交互設備，其特征在于，所述預定參考數據集被存儲在所述存儲器模塊中，并且在所述腦交互設備操作時以實時方式迭代更新。

3.根據權利要求1所述的腦交互設備，其特征在于，所述數據處理裝置分析所述接收到的電信號并且以實時方式應用所述腦刺激協議，使得在對所述用戶施加所述腦刺激的同時，在所述用戶的頭皮處檢測到所述電信號。

4.根據權利要求1所述的腦交互設備，其特征在于，所述數據處理裝置在對所述用戶施加所述腦刺激時，分析從所述輸入信號處理裝置接收到的所述電信號。

5.根據前述權利要求中任一項所述的腦交互設備，其特征在于，還對所述用戶的在空間上遠離給定用戶的頭皮的其他部位施加所述刺激。

6.根據前述權利要求中任一項所述的腦交互設備，其特征在于，所述數據處理裝置使用但不限于所述至少一種自適應學習算法或至少實現為以下的另一計算算法：可執行軟件、數字硬件(例如FPGA、ASIC、定制芯片設計)。

7.根據前述權利要求中任一項所述的腦交互設備，其特征在于，所述至少一種自適應學習算法包括但不限于以下機器學習算法中的至少一者：K-最近鄰算法、回歸分析、基于集成樹的算法、最大功率點跟蹤、人工神經網絡、深度卷積神經網絡、循環神經網絡、強化學習算法、隨機森林算法、推薦系統、遺傳算法、Q-學習和深度Q-學習算法，其中這些中的至少一者或另一計算算法在閉環系統中實現。

8.根據前述權利要求中任一項所述的腦交互設備，其特征在于，所述數據處理裝置使用但不限于所述至少一種自適應學習算法或另一計算算法來迭代地調整所述腦刺激協議，使得所述用戶的所述大腦的電活動根據需要被調制到近似目標。

9.根據前述權利要求中任一項所述的腦交互設備，其特征在于，所述設備還包括控制單元，所述控制單元在操作時從所述用戶和第三方器件中的至少一個接收輸入，其中，所述控制單元與所述數據處理裝置能通信地耦合，并且包括用于在所述設備與所述第三方器件之間建立通信的通信模塊。

10.根據前述權利要求中任一項所述的腦交互設備，其特征在于，所述設備還包括用于向所述用戶的大腦提供視覺刺激、音頻刺激和/或虛擬現實刺激中的至少一者的外部刺激裝置，其中，所述外部刺激裝置與所述控制單元能通信地耦合。

11.根據前述權利要求中任一項所述的腦交互設備，其特征在于，所述輸入/輸出裝置包括安全裝置，其中，在所述設備發生器件故障的情況下，所述安全裝置禁止對所述電極裝置施加任何腦刺激并且根據所述電極裝置進行記錄。