[发明专利]神经反馈系统

说明书

技术领域

本发明涉及向用户提供神经反馈的神经反馈系统和方法。本发明特别地涉及测量脑电活动的领域，也称为脑电描记术（EEG）。

背景技术

借助于接触用户的皮肤、特别是用户的头皮的EEG电极来测量脑电活动或EEG。一个类型的已知电极是湿或凝胶电极。另一类型的已知电极是干电极（不使用凝胶）。当应用EEG湿或凝胶电极时的主要挑战是获得对皮肤的良好、因此低的接触阻抗。在临床测量中，这正常地用具有集成金属电极（例如涂覆Ag/AgCl）的（浴帽状）橡胶盖来完成。通常需要通过去油脂和常常附加的摩擦（例如，去除皮肤的干燥顶层、角质层）来准备在这些电极下面的皮肤。然后通常通过电极或盖中的孔在每个电极与头皮之间涂上导电凝胶。这确保到更深的皮肤层、表皮的低欧姆接触以及从身体中的离子电流到测量系统中的电子电流的“转换”。使用导电凝胶还（部分地）解决了由于相对于头发层厚度和头发量的人与人之间的变化以及由于头部和/或身体运动而可能发生的距离的时间改变而引起的电极与皮肤之间的变化距离的问题。

对于生活方式消费者产品而言以及出于临床应用中的伤残病人和远程监视的目的，使用这种“湿”电极是不切实际的。尝试了实现干电极，其使用大头针结构电极或类似方式来穿透头发并做出到皮肤的电流接触。当这种类型的电极必须应付厚且长的头发时出现问题。在实践中，这些解决方案常常导致在头皮处到皮肤的不良接触和不足的信号质量。此外，电极皮肤接触阻抗对于不同的电极而言可能不同，并且皮肤接触阻抗随时间推移的变化对于每个电极而言可能不同，对实际应用造成严重的威胁。

用于方便的EEG测量的重要应用是脑波传感技术，诸如α神经反馈。神经反馈（NF）、特别是α神经反馈是可以在消费者和专业健康护理产品两者中都有应用领域的新型方法。Boxtel等人在2011年的国际心理生理学杂志（International Journal of Psychophysiology）的“新型自我引导的α活动训练方法（A novel self-guided approach to alpha activity training）”中公开了神经反馈在人不感觉到对其自己的精神状态的责任负担的情况下引发人的舒适感觉。这对于医院背景而言是特别相关的，其中，以非常微妙的方式在不要求用户或病人知道神经反馈的效果的情况下使其放松。这对于医院背景而言是重要的，因为其意味着病人没有必须要放松的感觉负担。

为了以方便的方式来测量α脑波活动，干电极是必需的。在用凝胶电极的标准EEG测量中，通常在受控条件下完成测量，其中，实验者或经训练的人员涂上凝胶并将EEG系统定位于用户的头上，检查皮肤电极接触阻抗是否在范围内（即，小于10 kΩ）以及信号是否看起来如预期。在其中专家不可用且其中用户施加干电极（具有干电极的头箍（headset））的现实生活情况下，实际测量之前对信号质量的全面预先测量并不是个选项。用户并不处于施行对信号质量的彻底检查的位置。然而，充分的信号质量对于防止用户依附于（adhering to）错误的神经反馈而言是至关重要的。

作为此问题的解决方案，WO 2011/055291 A1公开了一种用于将干的大头针结构电极定位于用户头皮上的设备。该设备以在多个电极上朝着头皮施加压力、从而改善电极到皮肤的接触的弹性元件为特征。进一步改善信号质量的一个方式是监视和调整电极-皮肤接触压力，其进而改变电极-皮肤接触阻抗。

US 2009/062680 A1公开了一种用于脑电描记术神经反馈训练方法的伪像检测和校正系统。所公开的系统的核心元件是伪像检测系统和EEG信号校正器，其中包含所检测的伪像的数据读数被最后所知的良好数据读数替代。当所检测的伪像发生时，在向受训人员提供EEG信号的特定视觉或听觉反馈测量之前对EEG信号进行校正。

US 7433732 B1公开了一种用于监视婴儿脑功能的实时脑监视系统。将婴儿的EEG数据相对于相同年龄组的儿童中的孩子的正常和异常脑功能或行为进行比较。可以评价儿童的疾病并且可以实时检测婴儿癫痫（seizure）。关于EEG信号的处理，US 7433 732 B1教导了可以将噪声减少处理应用于EEG信号并且未提及神经反馈。

US 2011/295142 A1公开了一种用于从生理信号识别生理伪像的方法和检测器。US 2011/295142 A1也未提及神经反馈。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止用户依附于错误的神经反馈的神经反馈系统和方法。此外，该系统和方法应具有实时能力。