[發(fā)明專利]一種基于運動觀察的腦機接口技術的康復方法與系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112998725A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 李鵬海;徐涵;陳超;劉瀛濤;劉聰;殷燦;黃娟娟;蘇建賢;李雪情;杜璞;國海銘;王辰;孟艷蕓
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: A61B5/378
• 分類號: A61B5/378;A61B5/256;A61B5/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 龍濤

本發(fā)明公開了一種基于運動觀察的腦機接口技術的康復方法和系統(tǒng)，其中所述方法包括：為患者裝配腦電數(shù)據采集設備；為所述患者播放運動康復動作多媒體文件；采集所述患者觀看所述多媒體文件的腦電波信號；將所述腦電波信號預處理后進行特征提取；將提取后的特征輸入康復評估模型；基于所述康復評估模型的輸出結果，調整康復策略。本發(fā)明采用基于運動觀察療法的腦機接口可以將患者進行運動觀察時腦電波的變化情況通過腦機接口技術用一定的方式反饋出來，這大大提高了患者在進行康復訓練時的注意度和積極性，可以進行有效的神經重塑和運動功能的恢復。

技術領域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學領域，尤其涉及一種基于運動觀察的腦機接口技術的康復方法與系統(tǒng)。

背景技術

腦卒中包括腦出血和腦梗塞一類的腦血管疾病，主要是因為腦部血管阻塞導致的腦部神經功能障礙，腦中風經過治療后大多留有后遺癥，表現(xiàn)為運動功能受損、肌肉萎縮等不同程度的肢體運動功能障礙，是造成肢體活動障礙的主要疾病。如果能夠重新激活腦部神經，重建運動神經通路，并對肢體進行訓練、提升肌力，則患者可以恢復運動功能。

國內外研究證明，對腦卒中患者進行康復護理措施干預可有效降低腦卒中患者的致殘率。目前國內對于腦卒中運動功能障礙常規(guī)的治療手段以康復護理為主，包括中醫(yī)康復護理措施、現(xiàn)代康復護理措施和中西醫(yī)結合康復護理，依靠療師或是康復機器人輔助對偏癱上下肢進行功能訓練促進運動功能恢復的物理療法和作業(yè)療法，現(xiàn)有的康復護理措施對腦卒中患者肢體運動障礙有較好的療效，對腦卒中患者肢體運動功能改善有一定作用。

但是常規(guī)的治療手段存在許多缺點和不足，進行康復護理訓練需要在專業(yè)醫(yī)師指導下進行，耗費大量人力和物力，價格昂貴等因素導致在家庭和社區(qū)的推廣使用中受到很大的限制。康復護理訓練方法多單調重復，患者在進行康復訓練時常常處于被動狀態(tài)，對康復效果缺少及時直觀的反饋，導致患者參與度和主動性不高，容易增加患者身體和心理上的痛苦。而且目前各種提高患者運動功能的康復新技術大多需要患者具備一定的運動能力，對于嚴重運動功能障礙的患者來說目前并沒有十分有效的康復訓練方法。

運動想象療法是指在思維過程中不斷模擬和重現(xiàn)人體運動的過程，沒有明顯的身體運動輸出。國內外研究均證明，運動想象療法能改善腦卒中患者的肢體運動功能及提高患者日常生活活動能力。它可以激活受損的神經網絡，可建或再造新的神經通路,從而重新恢復患者的運動功能。運動想象療法是一種與患者的主動運動密切相關的康復治療手段，但運動想象療法對腦卒中患者的要求比較高，要求患者具備較高的配合度和想象能力，并且基于此方法的腦機接口技術都需要借助外部康復設備配合使用才能取得一定的療效，這要求患者具有一定的運動能力，否則會對患者造成一定的痛苦。

運動觀察療法是基于鏡像療法和運動想象療法的優(yōu)點而提出的一種身心康復方法，中風患者通過集中注意觀看視頻或面對面觀察健康人執(zhí)行康復作業(yè)任務，無需進行特定動作的想象與額外的輸出，就可以激活與患者主動或被動運動相似的腦內感覺運動相關區(qū)域，鍛煉大腦神經，這種相似性不僅可以見于健康人，也見于腦卒中患者，適用于腦卒中的任何階段。運動觀察療法對大腦運動區(qū)域神經的激活的情況與運動想象有一定的關聯(lián)性，對患者的配合度和想象能力的要求相對較低，只要盡可能的集中注意力。

腦機接口是一種通過采集和分析人腦生物電信號，在人腦與計算機或其他電子設備間建立起直接交流或控制通道的方法，即可以不依賴于大腦外周神經與肌肉的正常輸出通道，直接通過控制腦電來表達意愿或操縱外界設備與外界交流。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種基于運動觀察的腦機接口技術的康復方法，包括以下步驟：

為患者裝配腦電數(shù)據采集設備；

為所述患者播放運動康復動作多媒體文件；

采集所述患者觀看所述多媒體文件的腦電波信號；

將所述腦電波信號預處理后進行特征提取；

將提取后的特征輸入康復評估模型；