[發明專利]視覺持續注意力測試裝置和方法

有效

• 申請號: 202011048215.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112168185B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 張冀聰;羅煜
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61M21/00
• 代理公司: 北京云嘉湃富知識產權代理有限公司 11678
• 代理人: 程凌軍

1.一種視覺持續注意力測試裝置，其特征在于包括數學運算任務測試單元、持續注意力反應測試單元、高密度腦電信號采集單元、腦電數據溯源成像模塊以及分析單元，所述數學運算任務測試單元和持續注意力反應測試單元用于測試視覺持續注意力，所述高密度腦電信號采集單元用于采集測試者在視覺持續注意力測試期間的腦電數據，所述分析單元根據腦電數據獲取前額葉和感覺運動皮層的大腦激活量，該大腦激活量用于表征測試者的視覺持續注意力，所述腦電數據溯源成像模塊用于腦電數據的溯源成像，以獲取所述前額葉和感覺運動皮層的大腦激活量；

所述持續注意力反應測試單元包括目標刺激測試模塊、非目標刺激測試模塊以及探針問題測試模塊；

所述目標刺激測試模塊用于在計算機屏幕上隨機顯示數字1到9時，在要求測試者僅在看見目標數字時才按鍵的情形下，采集測試者的按鍵數據；非目標刺激測試模塊用于在計算機屏幕上隨機顯示數字1到9時，在要求測試者在看見該目標數字以外的非目標數字時才按鍵的情形下，采集測試者的按鍵數據；探針問題測試模塊用于測試過程中實時調查測試者是否心智游移；

所述數學運算任務測試單元用于確定測試者的總體準確率和計算效率，所述目標刺激測試模塊用于獲得目標刺激測試中的遺漏錯誤率、執行錯誤率和反應時間變異性系數，所述非目標刺激測試模塊用于獲得非目標刺激測試中的遺漏錯誤率、執行錯誤率和反應時間變異性系數，所述探針問題測試模塊用于獲得無心智游移的比率、知道自己心智游移的比率、以及不知道自己心智游移的比率；

所述視覺持續注意力測試裝置根據所述大腦激活量確定測試者的第一視覺持續注意力值，根據所述總體準確率和計算效率、遺漏錯誤率、執行錯誤率和反應時間變異性系數、以及無心智游移的比率、知道自己心智游移的比率和不知道自己心智游移的比率確定測試者的第二視覺持續注意力值，并根據第一視覺持續注意力值和第二視覺持續注意力值確定測試者的視覺持續注意力值，第一視覺持續注意力值Z1＝aX1+bY1，X1為前額葉區域的大腦激活量，Y1為感覺運動皮層的大腦激活量，a和b為對應的系數；

其中，所述分析單元對所述腦電數據進行分析，包括濾波、去噪預處理，事件相關電位波形的提取，以及所述腦電數據的溯源成像，以獲取所述前額葉和感覺運動皮層的大腦激活量。

2.根據權利要求1所述的視覺持續注意力測試裝置，其特征在于所述目標數字為3，第二視覺持續注意力值Z2＝a1Y2+b1M2+c1F2+d1T2，其中Y2為運算任務測試分值，M2為目標刺激測試分值，F2為非目標測試分值，T2為探針問題測試分值，a1、b1、c1、d1為對應的系數。

3.根據權利要求2所述的視覺持續注意力測試裝置，其特征在于所述視覺持續注意力測試裝置通過所述分析單元確定所述第一視覺持續注意力值和第二視覺持續注意力值。

4.根據權利要求1-3任一項所述的視覺持續注意力測試裝置，其特征在于為第一視覺持續注意力值和第二視覺持續注意力值設置不同的權重，并根據所述權重確定測試者的視覺持續注意力值。

5.根據權利要求1-3任一項所述的視覺持續注意力測試裝置，其特征在于第二視覺持續注意力值明顯偏離第一視覺持續注意力值時，將第一視覺持續注意力值作為測試結果。

6.根據權利要求4所述的視覺持續注意力測試裝置，其特征在于所述第一視覺持續注意力值的權重大于第二視覺持續注意力值的權重。

7.一種視覺持續注意力測試方法，其特征在于采用權利要求1-6任一項所述的視覺持續注意力測試裝置進行測試，該方法包括以下步驟：

利用目標刺激測試模塊、非目標刺激測試模塊以及探針問題測試模塊進行目標刺激測試、非目標刺激測試和探針問題測試，其中，探針問題測試隨機穿插于目標刺激測試以及非目標刺激測試的過程中；

在測試過程中高密度腦電信號采集單元實時采集測試者的腦電信號；

分析單元根據目標刺激測試、非目標刺激測試和探針問題測試確定第二視覺持續注意力值，根據所述腦電信號確定前額葉和感覺運動皮層的大腦激活量和第一視覺持續注意力值，且根據第一視覺持續注意力值和第二視覺持續注意力值確定測試者的視覺持續注意力值。