[发明专利]一种基于3D虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练系统

权利要求书

1.一种基于3D虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练系统，其特征在于，包括虚拟现实穿戴式模块、3D虚拟训练场景模块、信号采集模块、信号分析模块、调控模块和评估模块，其中：

所述信号采集模块用于采集患者的生理信号，将所述生理信号传输至所述信号分析模块；

所述信号分析模块对所述生理信号进行特征提取，得到生理信号特征值；

所述调控模块根据所述生理信号特征值对所述3D虚拟训练场景模块进行调控；

所述3D虚拟训练场景模块提供不同的训练方式和内容的虚拟场景，选择要进行的训练方式和内容后，所述3D虚拟训练场景模块向所述虚拟现实穿戴式模块提供对应的虚拟训练场景；

所述虚拟现实穿戴式模块根据所述3D虚拟训练场景模块选定训练方式和内容，将运动想象训练以视觉方式进行呈现；

所述评估模块根据上述所有模块量化患者每次进行运动想象训练的参与度，并对患者的肢体康复水平进行评估。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练评估系统，其特征在于，所述虚拟现实穿戴式模块包括穿戴式眼镜、定位器和交互设备，其中：

所述穿戴式眼镜用于将运动想象训练以视觉方式在虚拟空间进行呈现；

所述定位器用于定位患者在虚拟空间中的位置；

所述交互设备与虚拟空间进行交互。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练评估系统，其特征在于，所述交互设备包括虚拟手柄和键盘鼠标。

4.根据权利要求书3所述的基于虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练评估系统，其特征在于，所述3D虚拟训练场景模块提供包括上肢/下肢训练、卧床/坐立训练、单侧/双侧训练、学习/训练模式、训练场景、训练次数。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练评估系统，其特征在于，所述信号采集模块采集患者进行运动想象过程中产生的肌电信号和脑电信号。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练评估系统，其特征在于，所述信号采集模块中，采用肌电电极贴片、肌电电极导线和采集设备采集肌电信号，其中所述肌电电极贴片贴到患者双侧训练肢体的肌肉上，肌电电极导线的一端连接到肌电电极贴片上，另一端与采集设备连接，同时在患者的左手和右手各设置两个有效采集通道，分别采集拇长屈肌和桡侧腕屈肌的肌电信号，其中两侧的指浅屈肌的电极作为左手和右手的参考电极，采样率设为1200Hz，带通滤波设为0.5Hz-100Hz；采用80通道生物电信号采集系统和64通道主动电极系统采集脑电信号，所述64通道主动电极系统的电极位置采用国际标准10-20电极导联定位，参考电极设在左耳垂，接地电极设在了AFZ，共有18个采集通道：FC5、FC3、FC1、FC2、FC4、FC6、C5、C3、C1、C2、C4、C6、CP5、CP3、CP1、CP2、CP4、CP6，采样率设为1200Hz，带通滤波设为0.5Hz-100Hz。

7.根据权利要求6述的基于虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练评估系统，其特征在于，所述信号分析模块对脑电信号分析得到脑电活动映射地形图，具体为：

先对脑电信号进行滤波处理，再将采集到的18个通道的脑电信号降采样到256Hz，然后从信号中提取α波和β波频段，并计算脑电频谱密度，最后提取与事件相关同步和与事件相关去同步特征，根据18个通道对应的电极所在位置，绘制脑电活动映射地形图。

8.根据权利要求7述的基于虚拟现实技术实时反馈的运动想象训练评估系统，其特征在于，所述信号分析模块对肌电信号分析得到肌力值，先对肌电信号进行滤波去噪，使用均方根植和肌电积分值作为时域上的特征值，得到肌力值，肌力值表明肌肉力量的强弱。