[发明专利]一种脑机接口康复训练系统及方法

权利要求书

1.一种脑机接口康复训练系统，其特征在于，应用于脑中猝康复，系统包括主机、脑电控制器和刺激单元，所述主机包括电脑集成器、生物反馈康复仪，所述电脑集成器包括电脑子系统和虚拟现实子系统，所述电脑子系统被配置为输入信息、输出信息，所述虚拟现实子系统被配置为显示信息，所述生物反馈康复仪包括生物反馈康复仪主机和信号线，所述脑电控制器包括脑电采集器和通讯单元，所述虚拟现实子系统与所述脑电采集器连接；

所述虚拟现实子系统包括场景生成模块、场景信息存储模块、中央处理器、传感模块和全自由交互式体感模块；所述中央处理器根据脑电采集器的发送的场景选择是否生成显示信息或刺激强度信息，向场景生成模块发送场景生成命令，场景生成模块从场景信息存储模块中调取相应的原始场景模型并根据刺激强度信息、结合传感模块及全自由交互式体感模块调整场景内容；

所述脑电采集器通过所述通讯单元与所述电脑集成器通讯连接，所述刺激单元与所述生物反馈康复仪电连接；所述脑电采集器被配置为采集用户大脑神经元电讯号，并通过所述通讯单元将所述大脑神经元电讯号发送至所述电脑集成器；

所述电脑子系统被配置为根据所述大脑神经元电讯号读取所述用户的意识，解码患者的运动意念，驱动所述生物反馈康复仪通过所述刺激单元刺激用户的瘫痪肢体神经。

2.根据权利要求1所述的脑机接口康复训练系统，其特征在于，所述根据所述大脑神经元电讯号读取所述用户的意识，解码患者的运动意念，驱动所述生物反馈康复仪通过所述刺激单元刺激用户瘫痪肢体神经包括：

对脑神经元电讯号进行预处理；

对特征进行提取和识别；

根据识别的特征分析用户的运动意识；

根据分析出的用户的运动意识，产生相应的驱动信号，驱动所述刺激单元刺激用户对应的瘫痪肢体的神经。

3.根据权利要求2所述的脑机接口康复训练系统，其特征在于，所述对特征进行提取和识别包括：

对脑神经元电讯号做傅里叶变换，得到频谱信息；

所述频谱信息中最低振荡频率的峰值被识别为特征值。

4.根据权利要求3所述的脑机接口康复训练系统，其特征在于，所述根据识别的特征分析用户的运动意识包括：

当所述特征值的大小在第一区间时，判断用户处于引导模式；

当所述特征值的大小在第二区间时，判断用户处于自由模式；

当所述特征值的大小在第三区间时，判断用户处于空闲模式。

5.根据权利要求4所述的脑机接口康复训练系统，其特征在于，在所述引导模式下，用户的脑神经元电讯号为受到所述虚拟现实子系统显示的信息所产生，根据预设的匹配关系，生成对应的驱动信号；在自由模式下，用户的脑神经元电讯号为用户大脑自由生成，根据预设的匹配关系，生成对应的驱动信号。

6.根据权利要求5所述的脑机接口康复训练系统，其特征在于，在所述引导模式下，所述显示信息为VR动画，用户在虚拟环境中，通过语言、动作等引导用户进行运动想象，以进行功能性交互训练。

7.根据权利要求2所述的脑机接口康复训练系统，其特征在于，所述对脑神经元电讯号进行预处理包括：对所述脑神经元电讯号进行去噪和滤波。

8.根据权利要求1所述的脑机接口康复训练系统，其特征在于，所述刺激单元包括电刺激输出线和电极片，所述电刺激输出线与所述生物反馈康复仪电连接，所述电极片与所述电刺激输出线连接。

9.一种脑机接口康复训练方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的脑机接口康复训练系统，所述方法包括：

用户将所述脑电采集器紧贴头部；

所述虚拟现实子系统为用户显示引导信息；

所述引导信息为VR虚拟现实画面；

所述脑电采集器采集用户大脑神经元电讯号，并通过通讯单元将所述大脑神经元电讯号发送至所述电脑集成器；

所述电脑子系统根据所述大脑神经元电讯号读取所述用户的意识，解码患者的运动意念，驱动所述生物反馈康复仪通过所述刺激单元刺激用户的瘫痪肢体神经。

10.根据权利要求9所述的脑机接口康复训练方法，其特征在于，所述电脑子系统对脑神经元电讯号进行去噪和滤波；对脑神经元电讯号做傅里叶变换，得到频谱信息；频谱信息中最低振荡频率的峰值被识别为特征值；当所述特征值的大小在第一区间时，判断用户处于引导模式；当所述特征值的大小在第二区间时，判断用户处于自由模式；当所述特征值的大小在第三区间时，判断用户处于空闲模式；在所述引导模式下，用户的脑神经元电讯号为受到所述虚拟现实子系统显示的信息所产生，根据预设的匹配关系，生成对应的驱动信号；在自由模式下，用户的脑神经元电讯号为用户大脑自由生成，根据预设的匹配关系，生成对应的驱动信号。