CN114027870B - 医疗控制设备、系统、方法、装置和计算机设备 - Google Patents
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- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
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Abstract
本申请涉及一种医疗控制设备、系统、方法、装置和计算机设备。该医疗控制设备包括：采集模块、信号处理模块、通信模块和支撑模块，其中，采集模块、信号处理模块和通信模块三者之间电连接，采集模块、信号处理模块和通信模块均设置在支撑模块上，支撑模块可固定于目标主体的头部。医疗控制设备通过采集模块采集目标主体的脑电信号，并将脑电信号传输给信号处理模块，通过信号处理模块根据脑电信号生成控制指令，并通过通信模块将控制指令发送至医疗诊断设备。本申请中，通过医疗控制设备控制医疗诊断设备，实现无接触的控制流程，有效地简化了操作流程，进一步地，有效降低了医疗控制设备和医疗诊断设备之间的交互负荷。
Description
技术领域
本申请涉及智能医疗技术领域，特别是涉及一种医疗控制设备、系统、方法、装置和计算机设备。
背景技术
在目前的医疗诊断设备的临床环境中，一般通过操作控制面板轨迹球或触摸屏幕来实现对医疗诊断设备的功能控制。例如，超声诊断设备是将超声检测技术应用于人体，通过工作人员手动操作控制面板轨迹球或触摸屏幕，来测量人体的生理或组织结构的数据和形态，从而发现人体疾病并做出提示。
但是，在一些特定的场景下，上述通过操作控制面板轨迹球、或触摸屏幕完成对医疗诊断设备的功能控制或功能转换存在较大的局限性，例如，当操作人员双手被占据时，难以实现对医疗诊断设备的控制。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够灵活控制的医疗控制设备、系统、方法、装置和计算机设备。
第一方面，提供一种医疗控制设备，该医疗控制设备包括：采集模块、信号处理模块、通信模块和支撑模块；采集模块、信号处理模块和通信模块三者之间电连接；采集模块、信号处理模块和通信模块均设置在支撑模块上，支撑模块可固定于目标主体的头部；
采集模块，用于采集目标主体的脑电信号，并将脑电信号传输给信号处理模块；
信号处理模块，用于根据脑电信号生成控制指令；
通信模块，用于将控制指令发送至医疗诊断设备。
在其中一个实施例中，上述信号处理模块，用于对脑电信号进行预处理，并根据预处理后的脑电信号生成控制指令；预处理包括频域分析、时域分析、空间滤波、伪迹去除操作。
在其中一个实施例中，上述信号处理模块，用于根据预处理后的脑电信号和预设的信号阈值、信号频次生成控制信息，并根据预设的编码规则，对控制信息进行编码，得到控制指令。
在其中一个实施例中，上述采集模块包括第一信号采集单元、第二信号采集单元、以及第三信号采集单元；第一信号采集单元设置于支撑模块上朝向脑后的位置；第二信号采集单元设置于支撑模块上朝向于头顶的位置；第三信号采集单元设置于支撑模块上朝向颈椎的位置；
第一信号采集单元，用于采集目标主体的稳态视觉诱发电位，并将稳态视觉诱发电位传输至信号处理模块；
第二信号采集单元，用于采集目标主体的运动想象电位，并将运动想象电位传输至信号处理模块；
第三信号采集单元，用于采集目标主体的头部运动信号，并将头部运动信号传输至信号处理模块。
在其中一个实施例中，上述第一信号采集单元和第二信号采集单元均为电极信号采集单元；第三信号采集单元为陀螺仪。
在其中一个实施例中，上述医疗控制设备还包括能源模块；能源模块可拆卸式装配在支撑模块上；
能源模块，用于为医疗控制设备供电。
在其中一个实施例中，上述支撑模块的结构为头戴式结构，且支撑模块包括支撑绑带；支撑绑带用于将支撑模块固定于目标主体的头部。
在其中一个实施例中，上述支撑模块采用弹性材料。
在其中一个实施例中，上述支撑模块的材料为聚醚类塑料；支撑模块的外围采用硅胶外壳包裹。
第二方面，提供一种医疗控制系统，包括医疗诊断设备和上述第一方面提供的医疗控制设备；医疗诊断设备和医疗控制设备通信连接。
第三方面，提供一种医疗控制方法，该方法包括：
采集目标主体的脑电信号；脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号；
根据脑电信号生成控制指令；
将控制指令发送至医疗诊断设备。
在其中一个实施例中，上述根据脑电信号生成控制指令，包括：
对脑电信号进行预处理，并根据预处理后的脑电信号生成控制指令；预处理包括频域分析、时域分析、空间滤波、伪迹去除操作。
在其中一个实施例中，上述根据预处理后的脑电信号生成控制指令，包括：
根据预设的信号强度阈值、预设的信号频次和预处理后的脑电信号生成控制信息；
根据预设的编码规则，对控制信息进行编码处理，得到控制指令。
在其中一个实施例中，上述根据预设的信号强度阈值、预设的信号频次和预处理后的脑电信号生成控制信息，包括：
根据信号强度阈值、信号频次、预处理后的脑电信号和预设条件，从脑电信号中筛选目标脑电信号；
根据目标脑电信号生成控制信息。
在其中一个实施例中，上述预设条件包括脑电信号的信号强度超过信号强度阈值，和/或，脑电信号发生的频次超过信号频次。
第四方面，提供一种医疗控制装置，该装置包括：
采集模块，用于采集目标主体的脑电信号；脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号；
生成模块，用于根据脑电信号生成控制指令；
发送模块，用于将控制指令发送至医疗诊断设备。
第五方面，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现上述第三方面任一所述的医疗控制方法。
第六方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第三方面任一所述的医疗控制方法。
上述医疗控制设备、系统、方法、装置和计算机设备，该医疗控制设备包括：采集模块、信号处理模块、通信模块和支撑模块，其中，采集模块、信号处理模块和通信模块三者之间电连接，采集模块、信号处理模块和通信模块均设置在支撑模块上，支撑模块可固定于目标主体的头部。医疗控制设备通过采集模块采集目标主体的脑电信号，并将脑电信号传输给信号处理模块，通过信号处理模块根据脑电信号生成控制指令，并通过通信模块将控制指令发送至医疗诊断设备。本申请中，医疗控制设备通过采集模块采集脑电信号从而生成对医疗诊断设备的控制指令，通过医疗控制设备控制医疗诊断设备，实现无接触的控制流程，有效地简化了操作流程，进一步地，有效降低了医疗控制设备和医疗诊断设备之间的交互负荷。
附图说明
图1为一个实施例中医疗控制设备的结构示意图；
图2为一个实施例中医疗控制设备的结构示意图；
图3为一个实施例中医疗控制设备的结构示意图；
图4为一个实施例中医疗控制设备的结构示意图；
图5为一个实施例中医疗控制系统的应用环境图；
图6为一个实施例中医疗控制方法的流程示意图；
图7为一个实施例中医疗控制方法的流程示意图；
图8为一个实施例中医疗控制方法的流程示意图；
图9为一个实施例中医疗控制方法的流程示意图；
图10为一个实施例中医疗控制装置的结构框图；
图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的医疗控制设备，如图1所示，该医疗控制设备包括：采集模块21、信号处理模块22、通信模块23和支撑模块24；采集模块21、信号处理模块22和通信模块23三者之间电连接；采集模块21、信号处理模块22和通信模块23均设置在支撑模块24上，支撑模块24可固定于目标主体的头部。
其中，信号处理模块22、通信模块23集成于组合机构20中；采集模块21通过信号传输接口25，将采集到的脑电信号传输至信号处理模块22中。
采集模块，用于采集目标主体的脑电信号，并将脑电信号传输给信号处理模块；
信号处理模块，用于根据脑电信号生成控制指令；
通信模块，用于将控制指令发送至医疗诊断设备。
在本实施例中，采集模块可以采集目标主体脑部的多种脑电信号。示例地，采集模块可以采集目标主体脑部的稳态视觉诱发电位，还可以采集目标主体脑部的运动想象电位，还可以采集目标主体脑部的运动信号，将采集到的脑电信号传输给信号处理模块。其中，采集模块与信号处理模块按照约定协议通信连接。
信号处理模块根据接收到的脑电信号生成控制指令，可选地，信号处理模块可以对脑电信号进行预处理，例如，对脑电信号进行滤波处理，将噪声滤除，减少信号干扰，对预处理后的脑电信号进行解析，并生成控制指令，通过通信模块将控制指令发送至医疗诊断设备，以使医疗诊断设备根据控制指令执行相依的功能操作。示例地，采集模块采集到目标主体的脑电信号，将该脑电信号传输给信号处理模块，信号处理模块根据该脑电信号解析得到当前目标主体存在集中注意力的情况，即认为当前目标主体需要产生控制指令，此时信号处理模块产生相应的控制指令，并通过通信模块将该控制指令发送给医疗诊断设备，完成对医疗诊断设备的脑电信号控制。
其中，通信模块与医疗诊断设备的通信方式采用无线传播的方式，例如，通过WLAN进行通信，或者通过局域网进行通信，或者还可以通过蓝牙连接的方式进行通信。可选地，无线通讯考虑到通讯速度和通讯量及稳定性，涉及采用WIFI6等模块。
支撑模块为整个超声控制设备提供支撑，超声控制设备为头戴式结构，可选地，考虑到用户的舒适度以及支撑模块的材料使用情况，支撑模块可以为图1所示的双环式头戴结构；考虑到超声控制设备的稳定性，支撑模块还可以为图2所示的头盔式头戴结构，为了固定超声控制设备，图2的支撑模块上还可以设置支撑用户下巴的支撑绑带26；考虑到尽量减少超声控制设备的材料使用，如图3所示，支撑模块还可以为单环形结构；或者，支撑模块还可以为其他形式的头戴式结构，在可以采集到用户头顶和脑后位置的脑电信号的前提下，本实施例对支撑模块的具体结构不做限定。支撑模块采用弹性材料，例如，支撑模块的材料为聚醚类塑料，以适应于不同头围的用户，支撑模块的外围采用硅胶外壳包裹，以减轻支撑模块的重量。
上述医疗控制设备包括：采集模块、信号处理模块、通信模块和支撑模块，其中，采集模块、信号处理模块和通信模块三者之间电连接，采集模块、信号处理模块和通信模块均设置在支撑模块上，支撑模块可固定于目标主体的头部。医疗控制设备通过采集模块采集目标主体的脑电信号，并将脑电信号传输给信号处理模块，通过信号处理模块根据脑电信号生成控制指令，并通过通信模块将控制指令发送至医疗诊断设备。本申请中，医疗控制设备通过采集模块采集脑电信号从而生成对医疗诊断设备的控制指令，通过医疗控制设备控制医疗诊断设备，实现无接触的控制流程，有效地简化了操作流程，进一步地，有效降低了医疗控制设备和医疗诊断设备之间的交互负荷。
在其中一个实施例中，上述超声控制设备的支撑模块采用双层弹性材料结构；双层弹性材料结构上设置多个规则排列的小孔；
小孔，用于固定采集模块，以使采集模块通过所述小孔采集目标主体的脑电信号。
在本实施例中，超声控制设备的支撑模块采用可拆卸的双层弹性材料结构，双层弹性材料结构的内层直接贴近目标主体的头皮，其可拆卸结构可以帮助内层的弹性材质的清洗和更换。在采集模块与信号处理模块为有线连接的情况下，外层可以通过粘性物质、卡针等装置负责采集模块导线的定位，使得更换传感器及其导线更加方便。可选地，双层弹性材料结构上设置有多个严格按照要求排列的小孔，孔与孔之间的间隙满足国际10-20系统的标准化电极位置规定；在各个小孔中安装固定采集模块中信号采集单元，可选地，信号采集单元可以设置为环状传感器。
在本实施例中，超声控制设备的采用双层可拆卸结构，方便采集模块的更换，且双层解结构中设置有小孔，通过小孔可以固定采集模块，使得超声控制设备各单元可以稳定工作。
在本实施例中，在其中一个实施例中，上述采集模块包括多个信号采集单元；信号采集单元以星状分布设置于目标主体的脑部。
在本实施例中，信号采集单元设置位置包括支撑模块朝向脑后的位置、支撑模块朝向于头顶的位置、支撑模块朝向颈椎的位置，可选地，由于支撑模块朝向脑后的位置及支撑模块朝向于头顶的位置用于采集脑电信号，这两处采集位置可以配备至少5个信号采集单元，信号采集单元呈现星状分布，如图1所示。每一个信号采集单元都连接有导线用于传递当前位置采集到的脑电信号，可选地，支撑模块朝向脑后的位置及支撑模块朝向于头顶的位置的所有信号采集单元可以进行导线综合，即通过一个接口，输出这两个位置采集到的脑电信号，实现电信号传递。
在本实施例中，信号采集单元呈现星状分布，可以更好的采集到指定位置的脑电信号。
在其中一个实施例中，上述信号处理模块，用于对脑电信号进行预处理，并根据预处理后的脑电信号生成控制指令；预处理包括频域分析、时域分析、空间滤波、伪迹去除操作。
在本实施例中，脑电信号容易受到肌肉活动的干扰，被附近的电气设备污染。比如眼动、说话、咀嚼等都能在脑电信号中引起大的伪迹。因此，信息处理模块在接收到脑电信号之后，需要采用强有力的伪迹去除算法滤除伪迹所影响的脑电信号部分；示例地，伪迹去除算法包括避免伪迹产生、直接移除法、伪迹消除法等多种方法，其中，避免伪迹产生法(artifact avoidance)指的是在实验前告诉受试者不要眨眼或者做一些可能产生伪迹的动作。该方法在避免伪迹产生起到一定的作用，但有些伪迹比如心电等是不可避免的。直接移除法(artifact rejection)是指通过观察或者自动识别的方法找出包含伪迹的EEG信号片段，直接删除这些信号，直接移除法只能去除一些明显的包含有伪迹的信号。而且该方法还有一个缺陷，就是该方法会丢弃大量有用的信号，不利于信号数据比较少的脑电实验；伪迹消除法(artifact removal)是指直接从脑电信号中识别并分离出伪迹信号，它在分离出伪迹信号的同时保留有用的脑电信号，是去伪迹中比较理想的方法，本实施例中，优选地，可以采用伪迹消除法来执行伪迹去除操作。
可选地，信息处理模块包括前置放大器、高通滤波器、低通滤波器和后置放大器等元器件，在接收到脑电信号之后，基于上述元器件对脑电信号进行预处理，减少信号干扰。具体处理脑电信号的方法包括频域分析、小波分析、时域分析、空间滤波、伪迹去除技术等，对脑电Y信号进行去线电、阈值剔除、去漂移等操作。
在本实施例中，信号处理模块对脑电信号进行预处理，需要采用强有力的伪迹去除算法滤除伪迹所影响的脑电信号部分，减少信号干扰，使得得到的脑电信号更为准确。
在其中一个实施例中，上述信号处理模块，用于根据预处理后的脑电信号和预设的信号阈值、信号频次生成控制信息，并根据预设的编码规则，对控制信息进行编码，得到控制指令。
在本实施例中，信号处理模块根据预处理后的脑电信号，判断当前脑电信号是否为有效脑电信号。可选地，信号处理模块根据预设的信号阈值和信号频次，判断当前脑电信号是否为有效脑电信号，若当前脑电信号超过预设的信号阈值，且超过预设的信号阈值的脑电信号的发生频次大于信号频次，则认为当前脑电信号为有效信号，生成相应的控制信息。可选地，信号处理模块根据控制信号和预设的编码规则，可以对控制信息进行编码，得到编码后的控制指令，该控制指令指的是可以被医疗诊断设备读取的控制指令，本实施例对此不做限定。
在本实施例中，信号处理模块在根据信号阈值和信号频次确定有效信号之后，生成控制信息，并根据编码规则生成控制指令，实现将脑电信号转换成为可以被医疗诊断设备直接识别的控制指令，有效地简化了整个脑电信号的控制流程以及控制效率。
在其中一个实施例中，如图4所示，上述采集模块21包括第一信号采集单元211、第二信号采集单元212、以及第三信号采集单元213；第一信号采集单元211设置于支撑模块上朝向脑后的位置；第二信号采集单元212设置于支撑模块上朝向于头顶的位置；第三信号采集单元213设置于支撑模块上朝向颈椎的位置；
第一信号采集单元211，用于采集目标主体的稳态视觉诱发电位，并将稳态视觉诱发电位传输至信号处理模块；
第二信号采集单元212，用于采集目标主体的运动想象电位，并将运动想象电位传输至信号处理模块；
第三信号采集单元213，用于采集目标主体的头部运动信号，并将头部运动信号传输至信号处理模块。
其中，第一信号采集单元211可以集成于组合结构20中。
在本实施例中，进行信号采集时，可以通过事件相关电位ERP，由刺激诱发产生脑电活动。例如，在显示界面上设置一些按钮问题或图片，当用户关注于此时，脑电信号采集设备就可以采集到特别的脑电特征，并解析出对应的超声设备控制指令。
可选地，第一信号采集单元为电极信号采集单元；通过第一采集模块采集目标主体脑部的稳态视觉诱发电位SSVEP，通过人眼注视特定频率的周期性闪烁，接收大脑皮层视觉区所诱发的相同或谐振的响应。其中，由于只有在脑后位置才能采集到SSVEP信号，如图4所示，第一信号采集单元设置在支撑模块上朝向脑后的位置。
第二信号采集单元为电极信号采集单元，通过第二采集模块采集目标主体脑部的运动想象MI信号，通过人大脑想象左手的运动，可以在头顶的运动想象区输出一种特定特征的脑电信号。例如，当用户想象左手运动时，运动想象区输出一种特定特征的脑电信号。其中，由于只有在头顶位置才能采集到MI信号，如图2所示，第二信号采集单元212设置于支撑模块上朝向于头顶的位置。
通过第三采集模块采集目标主体脑部的头部运动信号，可选地，第三采集单元可以为陀螺仪，通过陀螺仪检测目标主体头部的运动，例如，当用户连续点头两次时，采集到用户的头部运动信息。其中，由于在颈椎位置更容易检测到头部运动信息，如图4所示，第三信号采集单元213设置于支撑模块上朝向颈椎的位置。
在本实施例中，通过同时采用SSVEP、MI脑电信号、以及头部运动信息的方式，多通道控制控制指令的生成，有效提高了脑电控制的准确性和稳定性。
在其中一个实施例中，上述医疗控制设备还包括能源模块；能源模块可拆卸式装配在支撑模块上；
能源模块，用于为医疗控制设备供电。
在本实施例中，能源模块可以为医疗控制设备提供电源。可选地，如图1所示，能源模块也可以设置于组合结构20中。能源模块可以为可充电式电池，其中，电池可以支撑设备连续使用十小时以上，同时背后的充电接口可以连接220V常用电源进行充电。电池采用高容量高密度的锂离子电池，其具备的快速充电的功能也更贴合超声诊断临床应用场景。
在本实施例中，能源模块可以为医疗控制设备供电，且供电时长较长，可以保证医疗控制设备在一定时间内正常运行。
本实施例提供的医疗控制系统，如图5所示，该医疗控制系统包括医疗诊断设备1和上述图1-图4实施例提供的医疗控制设备2；医疗诊断设备1和医疗控制设备2通信连接。
在本实施例中，医疗控制设备2负责根据脑电信号产生控制指令，并将控制指令传输给医疗诊断设备1，医疗诊断设备1根据控制指令执行相应的控制操作，以实现脑电信号控制医疗诊断设备的目的。
其中，如图5所示，医疗诊断设备包括控制模块、控制中枢、存储模块、收发模块、以及显示模块。其中，控制模块用于收到控制指令，并对控制指令进行初步处理后，发送至控制中枢，初步处理包括成像模式切换、图像优化、冻结保存、测量注释等操作。控制中枢用于协调各个模块之间相互的功能，实现整个医疗诊断设备从声信号输出到最后整体图像的目标。可选地，控制中枢为集成在显示器后的一体机，采用intel Core i7-8700k处理器，完成对信号的处理。
在医疗诊断设备为超声诊断设备的情况下，收发模块可以根据需要进行不同的声输出，发射超声波，并对发射的超声波的频率等进行调整，其中，收发模块采用换能器结构，实现电能到声能的转换，换能器上排列的阵元序列，可以向不同的方向发射超声波。同时，收发模块还可以接收到返回的超声波，并将接收到的超声波信号转换成为可以被用户使用的超声图像或文本信息，实现波束合成。
显示模块可以将得到的图像信息等在显示器上进行显示，可选地，可以将显示模块竖屏放置，可以更好的显示医疗诊断结果及相应的控制指令信息。同时使用曲面屏，增加用户使用时的沉浸感。
存储模块可以对整个医疗诊断过程中产生的图像信息、文本信息等进行存储。可选地，存储模块采用1T的超大固态硬盘，用于存储医疗诊断过程中产生的大量高清图片和报告。
在本实施例中，在用户使用医疗诊断设备进行一个医疗检查时，以超声诊断设备为例来说明，由控制中枢发出声输出的调整指令，收发模块接受到此指令后，进行声信号的发射；发射的声信号作用在诊断对象上，部分声信号反射或折射后被收发模块收集，并对声信号进行转换，转换成为中枢可以识别的电信号和数字信号，传回控制中枢，生成超声影像，通过显示模块进行显示，用户接收到显示的图像信息后，可以通过脑电模块，生成控制指令，实现对整个系统的控制。
上述医疗控制系统，医疗控制设备通过采集模块采集脑电信号从而生成对医疗诊断设备的控制指令，通过医疗控制设备控制医疗诊断设备，实现无接触的控制流程，有效地简化了操作流程，进一步地，有效降低了医疗控制设备和医疗诊断设备之间的交互负荷。
本实施例提供的医疗控制方法，可以应用于如图5所示的应用环境中。下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。需要说明的是，本申请图6-图9实施例提供的医疗控制方法，其执行主体为医疗控制设备，也可以是医疗控制装置，该医疗控制装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式成为医疗控制设备的部分或全部。下述方法实施例中，均以执行主体是医疗控制设备为例来进行说明。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种医疗控制方法，涉及的是医疗控制设备采集目标主体的脑电信号，根据脑电信号生成控制指令，从而将控制指令发送至医疗诊断设备的过程，包括以下步骤：
S201、采集目标主体的脑电信号；脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号。
其中，稳态视觉诱发电位指的是通过人眼注视特定频率的周期性闪烁，接收大脑皮层视觉区所诱发的相同或谐振的响应形成的脑电信号；运动想象电位指的是通过人大脑想象左手的运动，可以在头顶的运动想象区输出一种特定特征的脑电信号；头部运动信号指的是通过陀螺仪检测目标主体头部的运动所产生的信号。
在本实施例中，医疗控制设备可以采集目标主体脑部的多种脑电信号。示例地，医疗控制设备基于设置在目标主体朝向脑后位置的第一采集单元，采集稳态视觉诱发电位；基于设置在目标主体朝向于头顶的位置的第二采集单元，采集目标主体脑部的运动想象电位；基于设置在目标主体朝向颈椎的位置的第三采集单元，采集头部运动信号。
S202、根据脑电信号生成控制指令。
在本实施例中，医疗控制设备根据接收到的脑电信号生成控制指令，可选地，医疗控制设备可以对脑电信号进行预处理，例如，对脑电信号进行滤波处理，将噪声滤除，减少信号干扰，对预处理后的脑电信号进行解析，并生成控制指令，并将控制指令发送至医疗诊断设备，以使医疗诊断设备根据控制指令执行相依的功能操作。示例地，医疗控制设备根据该脑电信号解析得到当前目标主体存在集中注意力的情况，即认为当前目标主体需要产生控制指令，此时医疗控制设备产生相应的控制指令，并将该控制指令发送给医疗诊断设备，完成对医疗诊断设备的脑电信号控制。
S203、将控制指令发送至医疗诊断设备。
在本实施例中，医疗控制设备通过无线传播的方式与医疗诊断设备进行通信，例如，医疗控制设备通过WLAN与医疗诊断设备进行通信，或者医疗控制设备通过局域网与医疗诊断设备进行通信，或者医疗控制设备还可以通过蓝牙连接的方式与医疗诊断设备进行通信，本实施例对此不做限定。
上述医疗控制方法中，采集目标主体的脑电信号，根据脑电信号生成控制指令，将控制指令发送至医疗诊断设备。本申请中，医疗控制设备采集目标主体的脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号，多通道控制控制指令的生成，有效提高了脑电控制的准确性和稳定性，通过控制指令控制医疗诊断设备，实现无接触的控制流程，有效地简化了操作流程，进一步地，有效降低了医疗控制设备和医疗诊断设备之间的交互负荷。
脑电信号容易受到肌肉活动的干扰，比如眼动、说话、咀嚼等都能在脑电信号中引起大的伪迹，在一个实施例中，上述根据脑电信号生成控制指令，包括：
对脑电信号进行预处理，并根据预处理后的脑电信号生成控制指令；预处理包括频域分析、时域分析、空间滤波、伪迹去除操作。
在本实施例中，医疗控制设备需要对采集到的脑电信号进行预处理，即，需要采用强有力的伪迹去除算法滤除伪迹所影响的脑电信号部分。具体处理脑电信号的方法包括频域分析、小波分析、时域分析、空间滤波、伪迹去除技术等，对脑电信号进行去线电、阈值剔除、去漂移等操作。
本实施例提供的方法与上述设备实施例提供的方法类似，这里不再赘述。
在本实施例中，医疗控制设备对脑电信号进行预处理，需要采用强有力的伪迹去除算法滤除伪迹所影响的脑电信号部分，减少信号干扰，使得得到的脑电信号更为准确。
在对脑电信号进行预处理之后，以更加准确的脑电信号进行控制指令的生成，在一个实施例中，如图7所示，上述根据预处理后的脑电信号生成控制指令，包括：
S301、根据预设的信号强度阈值、预设的信号频次和预处理后的脑电信号生成控制信息。
其中，医疗控制设备根据预处理后的脑电信号、预设的信号强度阈值、预设的信号频次，判断当前脑电信号是否为有效脑电信号。可选地，若当前脑电信号超过预设的信号阈值，且超过预设的信号阈值的脑电信号的发生频次大于信号频次，则认为当前脑电信号为有效信号，生成相应的控制信息。
S302、根据预设的编码规则，对控制信息进行编码处理，得到控制指令。
在本实施例中，医疗控制设备在根据信号阈值和信号频次确定有效信号之后，生成控制信息，并根据编码规则生成控制指令。可选地，该编码规则可以为医疗诊断设备的指令编码规则。
在本实施例中，医疗控制设备实现将脑电信号转换成为可以被医疗诊断设备直接识别的控制指令，有效地简化了整个脑电信号的控制流程以及控制效率。
医疗控制设备根据多种脑电信号生成控制指令，在一个实施例中，如图8所示，上述根据预设的信号强度阈值、预设的信号频次和预处理后的脑电信号生成控制信息，包括：
S401、根据信号强度阈值、信号频次、预处理后的脑电信号和预设条件，从脑电信号中筛选目标脑电信号。
可选地，上述预设条件包括脑电信号的信号强度超过信号强度阈值，和/或，脑电信号发生的频次超过信号频次。
在本实施例中，医疗控制设备根据预处理后的脑电信号、信号强度阈值、信号频次进行目标脑电信号的筛选。示例地，设定信号强度阈值为0.6，只有脑电信号强度高于0.6的脑电信号才被认定为有效的数据，即目标脑电信号。但在设置信号阈值时，不仅要考虑准确性的问题，也要考虑有效性的问题。若信号阈值设置的较高，虽然可以规避掉大量的无用、干扰数据，提高输出的数据和信息的准确性，但也可能损失部分强度不高的有效信息，导致信息的流失。因此，在脑电信号的处理时，需要根据实际应用场景和环境，选择合适的信号阈值。
同时，由于脑电信号存在一定的波动性，因此，可以通过设置信号频次来筛选目标脑电信号。在一个连续的时间段内，若脑电信号的信号强度多次高于信号阈值，则可认为此信号为目标脑电信号。例如，将信号频次设置为5，则当脑电信号的信号强度连续5次高于信号阈值，则认为当前脑电信号为目标脑电信号。
在本实施例中，医疗控制设备采集的是三种不同的脑电信号，此时，医疗控制设备可以根据采集到的不同的脑电信号，对预设的信号阈值和信号频次进行调整。示例地，在医疗控制设备只接收到SSVEP信号的情况下，信号阈值为0.6，信号频次为5次；在医疗控制设备接收到SSVEP信号，和MI信号与头部运动信号中任意一个信号的情况下，信号阈值可以调整为0.5，信号频次可以调整为4次；在医疗控制设备接收到SSVEP信号、MI信号以及头部运动信号的情况下，信号阈值可以调整为0.45，信号频次可以调整为2次，本实施例对此不做限定。
S402、根据目标脑电信号生成控制信息。
在本实施例中，医疗控制设备根据目标脑电信号生成相应的控制信息，可选地，该控制信息中可以携带被控制的功能标识，本实施例对此不做限定。
在本实施例中，医疗控制设备可以基于多种脑电信号进行信号阈值和信号频次的调整，有效的调整SSVEP信号的采集难度和精确度；根据调整后的信号阈值和信号频次，进行目标脑电信号的确定，在保证指令可以输出的前提下，得到更准确有效的目标脑电信号。
为了更好的说明上述方法，如图9所示，本实施例提供一种医疗控制方法，具体包括：
S101、采集目标主体的脑电信号；脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、头部运动信号；
S102、对脑电信号进行预处理，并根据预处理后的脑电信号生成控制指令；
S103、根据信号强度阈值、信号频次、预处理后的脑电信号和预设条件，从脑电信号中筛选目标脑电信号；
S104、根据目标脑电信号生成控制信息；
S105、根据预设的编码规则，对控制信息进行编码处理，得到控制指令；
S106、将控制指令发送至医疗诊断设备。
在本实施例中，医疗控制设备通过采集模块采集脑电信号从而生成对医疗诊断设备的控制指令，通过医疗控制设备控制医疗诊断设备，实现无接触的控制流程，有效地简化了操作流程，有效降低了医疗控制设备和医疗诊断设备之间的交互负荷，并且通过同时采用三种脑电信号进行控制指令的生成，有效提高了脑电控制的准确性和稳定性。
上述实施例提供的医疗控制方法，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
应该理解的是，虽然图6-9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图6-9中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图10所示，提供了一种医疗控制装置，包括：采集模块01、生成模块02和发送模块03，其中：
采集模块01，用于采集目标主体的脑电信号；脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号；
生成模块02，用于根据脑电信号生成控制指令；
发送模块03，用于将控制指令发送至医疗诊断设备。
在一个实施例中，生成模块02，用于对脑电信号进行预处理，并根据预处理后的脑电信号生成控制指令；预处理包括频域分析、时域分析、空间滤波、伪迹去除操作。
在一个实施例中，生成模块02，用于根据预设的信号强度阈值、预设的信号频次和预处理后的脑电信号生成控制信息；根据预设的编码规则，对控制信息进行编码处理，得到控制指令。
在一个实施例中，生成模块02，用于根据信号强度阈值、信号频次、预处理后的脑电信号和预设条件，从脑电信号中筛选目标脑电信号；根据目标脑电信号生成控制信息。
在一个实施例中，上述预设条件包括脑电信号的信号强度超过信号强度阈值，和/或，脑电信号发生的频次超过信号频次。
关于医疗控制装置的具体限定可以参见上文中对于医疗控制方法的限定，在此不再赘述。上述医疗控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种医疗控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
采集目标主体的脑电信号；脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号；
根据脑电信号生成控制指令；
将控制指令发送至医疗诊断设备。
上述实施例提供的计算机设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
采集目标主体的脑电信号；脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号；
根据脑电信号生成控制指令；
将控制指令发送至医疗诊断设备。
上述实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种医疗控制设备，其特征在于，所述医疗控制设备包括：采集模块、信号处理模块、通信模块和支撑模块；所述采集模块、所述信号处理模块和所述通信模块均设置在所述支撑模块上；
所述采集模块，用于采集目标主体的脑电信号，并将所述脑电信号传输给所述信号处理模块；所述脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号；
所述信号处理模块，用于根据所述脑电信号生成控制指令；具体包括：对所述脑电信号进行预处理；根据信号强度阈值、信号频次、预处理后的脑电信号和预设条件，从脑电信号中筛选目标脑电信号；根据目标脑电信号生成控制信息，并根据预设的编码规则，对所述控制信息进行编码，得到所述控制指令；其中，所述医疗控制设备根据采集到的不同的脑电信号，对预设的所述信号强度阈值和所述信号频次进行调整；
所述通信模块，用于将所述控制指令发送至医疗诊断设备。
2.一种医疗控制系统，其特征在于，包括医疗诊断设备和如权利要求1所述的医疗控制设备；所述医疗诊断设备和所述医疗控制设备通信连接。
3.一种医疗控制方法，其特征在于，所述方法包括：
采集目标主体的脑电信号；所述脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号；
根据所述脑电信号生成控制指令；具体包括：对所述脑电信号进行预处理；根据信号强度阈值、信号频次、预处理后的脑电信号和预设条件，从脑电信号中筛选目标脑电信号；根据目标脑电信号生成控制信息，并根据预设的编码规则，对所述控制信息进行编码，得到所述控制指令；其中，所述方法还包括：根据采集到的不同的脑电信号，对预设的所述信号强度阈值和所述信号频次进行调整；
将所述控制指令发送至医疗诊断设备。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述脑电信号生成控制指令，包括：
对所述脑电信号进行预处理，并根据预处理后的脑电信号生成所述控制指令；所述预处理包括频域分析、时域分析、空间滤波、伪迹去除操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预处理后的脑电信号生成所述控制指令，包括：
根据预设的信号强度阈值、预设的信号频次和所述预处理后的脑电信号生成控制信息；
根据预设的编码规则，对所述控制信息进行编码处理，得到所述控制指令。
6.一种医疗控制装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于采集目标主体的脑电信号；所述脑电信号包括稳态视觉诱发电位、运动想象电位、以及头部运动信号；
生成模块，用于根据所述脑电信号生成控制指令；具体包括：对所述脑电信号进行预处理；根据信号强度阈值、信号频次、预处理后的脑电信号和预设条件，从脑电信号中筛选目标脑电信号；根据目标脑电信号生成控制信息，并根据预设的编码规则，对所述控制信息进行编码，得到所述控制指令；其中，所述装置还用于根据采集到的不同的脑电信号，对预设的所述信号强度阈值和所述信号频次进行调整；
发送模块，用于将所述控制指令发送至医疗诊断设备。
7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求3至5中任一项所述的方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求3至5中任一项所述的方法的步骤。
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