CN109199726A - 一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统 - Google Patents

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谢婷
谢忠涛
杨帮华
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Abstract

本发明涉及一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，包括采集患者脑电信号的电极帽(1)，处理脑电信号的计算机(2)，人机交互界面显示屏(3)，具有起背升降功能的新型病床(4)。电极帽用于采集脑电信号，并将信号传递给处理脑电信号的计算机，处理脑电信号的计算机将处理之后的信号传递给人机交互界面显示屏，用于与患者交互信息，信息确认后，将信号传递给起背具有起降功能的新型病床，从而完成起背的上升/下降功能。利用患者脑电信号控制起背升降的新型病床控制系统，不仅使患者拥有了一个更加舒适的生活环境，而且大大减少了患者亲属的劳动量，极大便利了人们的生活。

Description

一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统
技术领域
本发明涉及脑科学的运动想象领域，特别涉及一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，针对目前瘫痪患者只能通过他人帮助才能实现病床起背功能的实际问题。
技术背景
脑科学主要有两个研究方向：以探索大脑秘密、攻克大脑疾病为导向的脑科学研究以及以建立和发展人工智能技术为导向的类脑研究。其中人工智能技术主要通过采集人的脑电波信号并加以区分，实现控制目标完成一系列行为的技术。运动想象是人们非常关注的一个领域，该领域的主要工作是通过采集人在想象某种行为时的脑电波信号并对信号进行适当的处理，从而达到只依靠脑电波数据便可判断大脑在想象何种行为。
随着经济的发展，生活水平的改善，人们对于弱势群体的关注也逐年提高。瘫痪是神经系统常见的症状之一，是指肌肉活动能力的降低或丧失，通称风瘫。老年人是瘫痪的高发人群，一旦发病，很难治愈。瘫痪会使人们丧失部分乃至全部行动能力，严重者会危及生命。由于瘫痪患者生活难以自理，大部分时间都躺在床上，床的舒适度对于患者来说非常重要，起背功能是决定床舒适程度的重要功能。目前具有起背功能的床都需要其他人的协助才能实现起背功能，失去行动能力的患者无法单独完成，导致患者无法按照自己的舒适度随心所欲的调整起背的高度，这给患者的生活带来了很大的影响。
对于上述问题，本专利提出了一种利用脑电信号控制起背功能的新型病床控制系统，患者虽失去了行动能力，但只要其大脑正常，就可根据自己意愿调整起背高度。本专利提出的利用脑电信号控制起背功能的新型病床不仅使患者拥有了一个更加舒适的生活环境，而且大大减少了患者亲属的劳动量，极大便利了人们的生活。
发明内容
本发明针对目前瘫痪患者只能通过他人帮助才能实现病床起背功能的实际问题，设计了一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，使瘫痪患者可自己调整病床的起背高度。
为了实现上述目的，本发明采用下述的技术方案：
一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，包括采集患者脑电信号的电极帽，处理脑电信号的计算机，人机交互界面显示屏和能够接收起降信号的新型病床，其特征如下：所述计算机连接电极帽、显示屏和新型病床；所述电极帽采集脑电信号并传给计算机，计算机将处理后的脑电信号传输给显示屏，经过人机交互确认后，传给新型病床，使其完成上升和下降的功能。
上述的电极帽用于采集患者的脑电信号(共采集四种信号，上升信号：用于控制病床的上升，下降信号：控制病床的下降，左眼信号：确认信号正确并执行，右眼信号：信号错误，重新输入)，并将脑电信号传递给处理信号的计算机。
上述的处理脑电信号的计算机，在患者初次使用该设备时，会将接收到的患者的脑电信号进行分类训练，分类的正确率达到90％以上时，停止训练，并保存训练结果。当投入使用后，对接收到的患者脑电信号直接进行分类。
上述的人机交互显示屏，位于患者的正对面，患者可以方便的看到显示屏上的信息。初次使用该设备时，人机交互界面显示屏会提示患者想象上升，下降以及眨左眼，眨右眼动作。训练完成后，显示屏会提示完成信息。当显示屏接收到上升或下降信号时会提示患者，患者根据提示信息，用眨眼信号来确认信号是否正确，当信号正确时，计算机会将信号传递给病床，当信号错误时，计算机会传递信号给显示屏，提示患者信号错误，需要重新输入信号。
上述的新型病床，安装有信号接收装置，当接收到上升/下降信号时，自动完成起背的上升/下降功能，新型病床共可起降75度，如图1所示，分五个档位，每个档位15度，每接收一次信号上升/下降一个档位。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：本发明利用脑电信号控制起背高度功能的新型病床，不仅使患者拥有了一个更加舒适的生活环境，而且大大减少了患者家属的劳动量，极大的便利了人们的生活。
附图说明
图1为新型病床构造图。
图2为本发明的结构框图。
图3为本发明的指令逻辑流程图。
具体实施方式
下面通过结合附图和优选实施例，对本发明技术方案做进一步的详细描述。
实施例一：
参见图2，本起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，包括采集患者脑电信号的电极帽(1)，处理脑电信号的计算机(2)，人机交互界面显示屏(3)，能够接收起降信号的新型病床(4)，其特征如下：所述计算机(2)连接电极帽(1)、显示屏(3)和新型病床(4)；所述电极帽(1)采集脑电信号并传给计算机(2)，计算机(2)将处理后的脑电信号传输给显示屏(3)，经过人机交互确认后，传给新型病床(4)，使其完成上升和下降的功能。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：
所述的电极帽(1)用于采集患者的脑电信号，上升信号：用于控制病床起背上升；下降信号：控制病床起背下降；左眼信号：确认信号正确并执行；右眼信号：信号错误，重新输入；并将脑电信号传递给处理信号的计算机(2)。
所述的处理脑电信号的计算机(2)，在患者初次使用时，会将接收到的患者的脑电信号进行分类训练，分类的正确率达到90％以上时，停止训练，并保存训练结果；当投入使用后，对接收到的患者脑电信号直接进行分类。
所述的人机交互显示屏(3)，位于患者的正对面，患者可以方便的看到显示屏(3)上的信息；初次使用时，人机交互界面显示屏(3)会提示想象上升，下降以及眨左眼，眨右眼动作，帮助患者想象；训练完成后，显示屏(3)会提示完成信息；当显示屏(3)接收到上升或下降信号时会提示患者，患者根据提示信息，用眨眼信号来确认信息是否正确，当信号正确时，计算机(2)会将信号传递给新型病床(4)，当信号错误时，计算机(2)会传递信号给显示屏(3)，提示患者信号错误，需要重新输入信号。
所述的新型病床(4)，安装有信号接收装置，当接收到上升/下降信号时，自动完成起背的上升/下降功能，新型病床共可起降75度，分五个档位，每个档位15度，每接收一次信号上升/下降一个档位。
实施例三：
如图2，3所示，图2中实线箭头代表上升和下降脑电信号的采集和传递过程，虚线箭头代表对上升和下降分类结果进行确认或否认的脑电信号的采集和传递过程，图3为本发明的指令逻辑流程图。一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，其特征在于：该新型病床由采集患者脑电信号的电极帽(1)，处理脑电信号的计算机(2)，人机交互界面显示屏(3)，能够接收起降信号的新型病床(4)组成。电极帽(1)用于采集脑电信号，并将信号传递给处理脑电信号的计算机(2)，处理脑电信号的计算机(2)将处理之后的信号传递给人机交互界面显示屏(3)，与患者交互信息，信息确认后，将信号传递给具有起降功能的新型病床(4)，从而完成起背的上升/下降功能。
实施例四：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：所述的采集患者脑电信号的电极帽(1)使用美国加州旧金山的神经科技公司生产的Emotiv Epoc电极帽，佩戴于患者头部。
所述的处理脑电信号的计算机(2)使用任意种类的计算机，只需在计算机内装入处理脑电信号的程序。
所述的人机交互界面显示屏(3)使用任意可接收并能显示计算机信号的显示屏，安置于患者对面，方便患者观察信息。
所述的能够接收起降信号的新型病床(4)采用昊康医疗器械有限公司生产的三功能中控电动豪华床，型号为HK-N102，可起背75度，并且要稍加改造，加入信号接收系统，将此信号代替原本的遥控器信号，并根据病床的起降速度，规定每次信号起作用的时间，达到每接收一次信号上升/下降15度的目的。

Claims (5)

1.一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，包括采集患者脑电信号的电极帽(1)，处理脑电信号的计算机(2)，人机交互界面显示屏(3)，具有起背升降功能的新型病床(4)，其特征如下：所述计算机(2)连接电极帽(1)、显示屏(3)和新型病床(4)；所述电极帽(1)采集脑电信号并传给计算机(2)，计算机(2)将处理后的脑电信号传输给显示屏(3)，经过人机交互确认后，传给新型病床(4)，使其完成上升和下降的功能。
2.根据权利要求1所述的一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，其特征在于：所述的电极帽(1)用于采集患者的信号，上升信号：用于控制病床起背上升；下降信号：控制病床起背下降；左眼信号：确认信号正确并执行；右眼信号：信号错误，重新输入；并将脑电信号传递给处理信号的计算机(2)。
3.根据权利要求1所述的一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，其特征在于：所述的处理脑电信号的计算机(2)，在患者初次使用时，会将接收到的患者的脑电信号进行分类训练，分类的正确率达到90％以上时，停止训练，并保存训练结果；当投入使用后，对接收到的患者脑电信号直接进行分类。
4.根据权利要求1所述的一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，其特征在于：所述的人机交互显示屏(3)，位于患者的正对面，患者可以方便的看到显示屏(3)上的信息；初次使用时，人机交互界面显示屏(3)会提示想象上升，下降以及眨左眼，眨右眼动作，帮助患者想象；训练完成后，显示屏(3)会提示完成信息；当显示屏(3)接收到上升或下降信号时会提示患者，患者根据提示信息，用眨眼信号来确认信号是否正确，当信号正确时，计算机(2)会将信号传递给新型病床(4)，当信号错误时，计算机(2)会传递信息给显示屏(3)，提示患者信号错误，需要重新输入信号。
5.根据权利要求1所述的一种起背高度可脑控调节的新型病床控制系统，其特征在于：所述的新型病床(4)，安装有信号接收装置，当接收到上升/下降信号时，自动完成起背的上升/下降功能，新型病床共可起降75度，分五个档位，每个档位15度，每接收一次信号上升/下降一个档位。
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