[实用新型]一种基于脑机接口的康复训练装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及的是一种基于脑机接口的康复训练装置。

背景技术

在康复领域，由脑损伤（如脑卒中、脑瘫、脑外伤、脑肿瘤等）引起的肢体瘫痪的有效治疗手段是带有生物反馈的神经功能重建康复治疗系统。该系统融合了生物反馈原理，运动再学习疗法，认知与行为疗法及运动功能恢复的神经电生理基础理论。其工作原理是，通过检测待康复部位的运动诱发肌电（EMG）信号，以此作为反馈通道，将此肌电信号的幅值与可调的刺激阈值进行比较，以此判定患者大脑皮层的动作意识；当肌电信号强度超过阈值时，治疗系统将发出电刺激脉冲对被测部位的肌肉实施一次强制收缩，以鼓励患者对此动作意识所做的努力。伴随着患者大脑皮层意识活动的不断增强及待康复部位肌肉活动能力的不断恢复，肌电阈值也会自适应提高，如此反复地训练，可使患者的神经肌肉系统不断康复，并达到能自主控制肌肉动作的能力。

这种传统的肌电反馈治疗系统能有效地指导患者，并直观地反映患者的行为意识，尤其是针对上下肢体运动障碍的偏瘫患者，给其以强烈的康复自信心，极大地提高了治疗和康复效果。然而，对于手功能（如书写、签字）等较为精巧的运动功能的康复，肌电反馈只能起到初级的康复水平，即由不能动作到能控制动作，或粗略地控制动作的范围。如果要让患者能恢复到先前的娴熟运动机能，只靠肌电信号作为反馈信息是远远不够的，还需要反映动作结果的力度和位移来提供更细致的反馈信息，同时还需要关注大脑意识与行为的同步协调性。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于脑机接口的康复训练装置，实现对手功能障碍患者主动运动意愿的激发、提取和利用，强化患者使用患肢，改善肢体运动功能。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于脑机接口的康复训练装置，其中，包括一体设计的康复训练装置主体，所述主体包括依次连接的信息采集装置，信息融合处理装置、反馈装置以及显示装置；其中，

所述信息采集装置用于采集用户的脑电信息、手指运动信息以及肌电信息，并将所述脑电信息、手指运动信息以及肌电信息发送至信息融合处理装置；

所述信息融合处理装置用于根据脑电信息、手指运动信息和肌电信息，分别得出用户脑部意识活动状况、手指运动状况和肌肉收缩状况，并根据所述脑部意识活动状况、手指运动状况和肌肉收缩状况与预定目标的接近程度向反馈装置发送相应的反馈信号；

所述反馈装置用于根据所述反馈信号，向用户呈现模拟训练状态的反馈信息，并当手指运动状况和肌肉收缩状况以及脑部意识活动状况与预定目标的接近程度达到一阈值时施加协助用户手指运动的肌电刺激脉冲，刺激用户收缩肌肉并移动手指；

所述显示装置用于通过实时的模拟画面显示所述反馈信息。

所述的基于脑机接口的康复训练装置，其中，所述信息采集装置还包括：用于采集脑电信息的脑机接口、用于采集手指运动信息的传感器阵列、以及用于采集肌电信息的肌电信息采集装置。

所述的基于脑机接口的康复训练装置，其中，所述脑部意识活动况包括由大脑指挥手指运动以及肌肉收缩所产生的脑电波信号强度，所述手指运动状况包括手指运动位移和力度，所述肌肉收缩状况包括肌电信号强度。

所述的基于脑机接口的康复训练装置，其中，所述反馈信息包括图形化游戏或者声音或者电刺激信号。

所述的基于脑机接口的康复训练装置，其中，所述反馈装置还包括用于当所述脑部意识活动状况、手指运动状况和肌肉收缩状况与预定目标的接近程度达到一阀值时，以训练得分或者给予肌肉电刺激的形式来奖励用户训练的激励装置。

所述的基于脑机接口的康复训练装置，其中，脑机接口包括数个检测通道，所述传感器阵列也包括用于检测不同手指位置的运动信息的数个传感器。

本实用新型所提供的基于脑机接口的康复训练装置，通过将MEMS柔性微传感器阵列技术与BCI脑机接口技术、多源信息融合和自适应生物反馈控制技术结合，实现对手功能障碍患者主动运动意愿的激发、提取和利用，强化患者使用患肢，不仅可显著改善肢体运动功能，同时能促进皮层功能依赖区进行重组，从而扩大患肢的皮层运动支配区，为手功能障碍患者早期康复训练提供有效的工具。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于脑机接口的康复训练装置的结构示意图。

图2是本实用新型提供的基于脑机接口的康复训练装置中一优选实施例的结构示意图。

图3是本实用新型提供的基于脑机接口的康复训练装置中又一优选实施例的的结构示意图。

具体实施方式