CN114504732A - 一种脑机接口康复训练系统及训练方法 - Google Patents
一种脑机接口康复训练系统及训练方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114504732A CN114504732A CN202210148821.4A CN202210148821A CN114504732A CN 114504732 A CN114504732 A CN 114504732A CN 202210148821 A CN202210148821 A CN 202210148821A CN 114504732 A CN114504732 A CN 114504732A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- controller
- groups
- electroencephalogram
- training
- signal module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012549 training Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 claims description 12
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 4
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 claims description 2
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 abstract description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 4
- 206010008190 Cerebrovascular accident Diseases 0.000 description 3
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 3
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000832 Cutin Polymers 0.000 description 1
- 206010012289 Dementia Diseases 0.000 description 1
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 1
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 210000004958 brain cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 206010008129 cerebral palsy Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 239000002085 irritant Substances 0.000 description 1
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 description 1
- 210000001595 mastoid Anatomy 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 201000006417 multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 210000000118 neural pathway Anatomy 0.000 description 1
- 230000010004 neural pathway Effects 0.000 description 1
- 230000002232 neuromuscular Effects 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 208000020431 spinal cord injury Diseases 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/36003—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of motor muscles, e.g. for walking assistance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/08—Arrangements or circuits for monitoring, protecting, controlling or indicating
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Neurology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
本发明涉及一种脑机接口康复训练系统，包括脑电控制器，脑电控制器连接七组传感器点，七组传感器点分别为位于最前端的AF3和AF4、位于两侧的两组F7和F8及T7和T8、位于中间的两组F3和F4及FC5和FC6、位于后部的P7和P8、位于最后端的O1和O2，脑电控制器通过无线连接肌电生物反馈康复仪，脑电控制器与肌电生物反馈康复仪之间无线连接有思维信号模块、肌电信号模块和陀螺仪信号模块，肌电生物反馈康复仪连接有若干电极贴，肌电生物反馈康复仪与工控机相连接。本发明的有益效果是：通过脑电控制器采集患者进行想象运动的脑电信号并进行训练，并刺激患者肌肉，满足了脑卒中患者康复训练需求。
Description
（一）技术领域
本发明属于人工智能医疗技术领域，特别涉及一种脑机接口康复训练系统及训练方法。
（二）背景技术
随着中国人口老龄化的加深，脑卒中患者数量越来越多，大量的人群有康复医疗的需求，脑机接口康复训练系统的核心技术是脑机接口技术，脑机接口技术是一种在人脑和计算机或者其它电子设备之间建立直接信息交流和控制的全新技术。在国际上，奥地利分析正常人进行实际与想象肢体运动时的脑电现象，引入了事件相关同步/去同步现象，形成了GlazI与GlazII两套代表性的BCI系统；美国Wadsworth中心进行从运动感觉皮层测得的EEG信号控制指针的研究工作，研制了一种BCI2000通用系统；国内清华大学、北京大学和东南大学等大学对脑机接口技术进行了研究，但主要进行学术科学研究；该产品的另外一个核心技术是功能性电刺激技术，该技术通过电极给神经肌肉以电刺激，帮助患者恢复由于瘫痪丧失的运动功能，国际产品有美国Bioness功能性电刺激，德国MOTIONSTIM和Hasomed功能性电刺激；国内鱼跃医疗、乐普医疗和爱博医疗等公司都生产功能性电刺激仪。而将脑机接口技术与功能性电刺激仪结合在一起，实现脑中风病人康复的医疗设备还不多，国内天津大学进行了研究，并推出了“神工”系列产品。但是，目前大部分该技术的研究主要停留在高校内的科学研究层面，而产品化不多。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种脑机接口康复训练系统及训练方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种脑机接口康复训练系统，包括脑电控制器，其特征是：所述脑电控制器连接七组传感器点，七组传感器点分别为位于最前端的AF3和AF4、位于两侧的两组F7和F8及T7和T8、位于中间的两组F3和F4及FC5和FC6、位于后部的P7和P8、位于最后端的O1和O2，脑电控制器通过无线连接肌电生物反馈康复仪，脑电控制器与肌电生物反馈康复仪之间无线连接有思维信号模块、肌电信号模块和陀螺仪信号模块，肌电生物反馈康复仪连接有若干电极贴，肌电生物反馈康复仪与工控机相连接。
所述脑电控制器还连接有一组参考接地点GND。
所述工控机连接显示器。
所述肌电生物反馈康复仪包括患者端、平台端和医生端。
一种脑机接口康复训练方法，其特征是：将脑电控制器戴于患者头上，将各组传感器点对应粘结好，将各个电极贴粘于患者患处，启动肌电生物反馈康复仪，分别通过思维信号模块、肌电信号模块和陀螺仪信号模块采集相应的信号发送至工控机，工控机控制肌电生物反馈康复仪发出电流至电极贴给予患者电刺激。
优选的 ，康复训练每4周为一个周期，每周最少做5天，每天2次，每次至少20分钟。
优选的，第一周每次最少20分钟，第二周、第三周及第四周每次最少40分钟。
优选的，将每次训练的数据上传至平台端和医生端。
本发明的有益效果是：通过脑电控制器采集患者进行想象运动的脑电信号并进行训练，得到想象运动特征，在有效训练的基础上，通过区分想象运动，并刺激患者肌肉，满足了脑卒中患者康复训练需求，且价格低，适于普通大众使用。
（四）附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的结构框图；
附图2为本发明的传感器点位置示意图；
（五）具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括脑电控制器，脑电控制器连接七组传感器点，七组传感器点分别为位于最前端的AF3和AF4、位于两侧的两组F7和F8及T7和T8、位于中间的两组F3和F4及FC5和FC6、位于后部的P7和P8、位于最后端的O1和O2，脑电控制器通过无线连接肌电生物反馈康复仪，脑电控制器与肌电生物反馈康复仪之间无线连接有思维信号模块、肌电信号模块和陀螺仪信号模块，肌电生物反馈康复仪连接有若干电极贴，肌电生物反馈康复仪与工控机相连接。脑电控制器还连接有一组参考接地点GND。工控机连接显示器。肌电生物反馈康复仪包括患者端、平台端和医生端。
采用本发明的脑机接口康复训练方法，将脑电控制器戴于患者头上，将各组传感器点对应粘结好，将各个电极贴粘于患者患处，启动肌电生物反馈康复仪，分别通过思维信号模块、肌电信号模块和陀螺仪信号模块采集相应的信号发送至工控机，解码出患者的运动意念，驱动肌电生物反馈康复仪，工控机控制肌电生物反馈康复仪发出电流至电极贴给予患者电刺激，并带动患者瘫痪肢体进行康复训练，帮助患者完成康复训练动作；搭建一条体外的神经通路，代替患者受损的中枢神经系统，实现由被动康复向主动康复的转变，经过反复的训练，刺激患者受损的脑细胞，促进神经网络的重塑。适用于脑卒中（中风）、脑外伤、脊髓损伤、脑瘫、帕金森病、痴呆、多发硬化症等神经系统疾病引起的肢体运动功能障碍患者的康复训练。康复训练每4周为一个周期，每周最少做5天，每天2次，每次至少20分钟。第一周每次最少20分钟，第二周、第三周及第四周每次最少40分钟。将每次训练的数据上传至平台端和医生端。佩戴脑电控制器时，用双手将脑电控制器从头的顶部向下滑动，不要向两侧掰开脑电控制器，调整好各电极位置，两侧的橡胶电极应放在双耳乳突附近；前额两个电极大约在发际线附近，或者距离眼球3个手指的宽度，按压耳朵后上方两个电极20秒左右。传感器点的电极安放时，患者保持坐位或站位，用无刺激的水（如：蒸馏水，生理盐水等）对需电极片粘贴部位进行皮肤清洁，以去除非传导类的残留角质。在开始训练前，在肌电生物反馈康复仪添加相应的患者信息、操作人员信息、主治医生信息，完成添加信息后，进行训练。训练完成后，保存每次的训练数据，并将其上传至平台端及医生端，以供对其训练进行跟踪。
Claims (8)
1.一种脑机接口康复训练系统，包括脑电控制器，其特征是：所述脑电控制器连接七组传感器点，七组传感器点分别为位于最前端的AF3和AF4、位于两侧的两组F7和F8及T7和T8、位于中间的两组F3和F4及FC5和FC6、位于后部的P7和P8、位于最后端的O1和O2，脑电控制器通过无线连接肌电生物反馈康复仪，脑电控制器与肌电生物反馈康复仪之间无线连接有思维信号模块、肌电信号模块和陀螺仪信号模块，肌电生物反馈康复仪连接有若干电极贴，肌电生物反馈康复仪与工控机相连接。
2.根据权利要求1所述的脑机接口康复训练系统，其特征是：所述脑电控制器还连接有一组参考接地点GND。
3.根据权利要求1所述的脑机接口康复训练系统，其特征是：所述工控机连接显示器。
4.根据权利要求1所述的穿戴式电刺激助行仪，其特征是：所述肌电生物反馈康复仪包括患者端、平台端和医生端。
5.一种用权利要求1-4中任意一项所述系统进行的训练方法，其特征是：将脑电控制器戴于患者头上，将各组传感器点对应粘结好，将各个电极贴粘于患者患处，启动肌电生物反馈康复仪，分别通过思维信号模块、肌电信号模块和陀螺仪信号模块采集相应的信号发送至工控机，工控机控制肌电生物反馈康复仪发出电流至电极贴给予患者电刺激。
6.根据权利要求5所述的训练方法，其特征是：康复训练每4周为一个周期，每周最少做5天，每天2次，每次至少20分钟。
7.根据权利要求6所述的训练方法，其特征是：第一周每次最少20分钟，第二周、第三周及第四周每次最少40分钟。
8.根据权利要求5所述的训练方法，其特征是：将每次训练的数据上传至平台端和医生端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210148821.4A CN114504732A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种脑机接口康复训练系统及训练方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210148821.4A CN114504732A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种脑机接口康复训练系统及训练方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114504732A true CN114504732A (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=81552592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210148821.4A Pending CN114504732A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种脑机接口康复训练系统及训练方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114504732A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115399981A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-11-29 | 山东海天智能工程有限公司 | 一种使用多重控制策略下脑机接口技术的康复训练系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105496743A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-20 | 杭州瑞杰珑科技有限公司 | 一种具有数据传输功能的智能化弱视治疗仪 |
| CN106237510A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 山东海天智能工程有限公司 | 一种脑控主动下肢医疗康复训练系统 |
| CN106267557A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 山东海天智能工程有限公司 | 一种基于小波变换和支持向量机辨识的脑控主动上肢医疗康复训练系统 |
-
2022
- 2022-02-18 CN CN202210148821.4A patent/CN114504732A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105496743A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-20 | 杭州瑞杰珑科技有限公司 | 一种具有数据传输功能的智能化弱视治疗仪 |
| CN106237510A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 山东海天智能工程有限公司 | 一种脑控主动下肢医疗康复训练系统 |
| CN106267557A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 山东海天智能工程有限公司 | 一种基于小波变换和支持向量机辨识的脑控主动上肢医疗康复训练系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115399981A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-11-29 | 山东海天智能工程有限公司 | 一种使用多重控制策略下脑机接口技术的康复训练系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240115851A1 (en) | Neurostimulation or electromyography cuff | |
| CN102886102B (zh) | 镜像运动神经调制系统 | |
| CN111544854B (zh) | 基于脑肌电信号深度学习融合的脑卒中运动康复方法 | |
| CN107928980A (zh) | 一种偏瘫患者的手部自主康复训练系统及训练方法 | |
| CN103945897A (zh) | 用于稳定承重关节、改善承重关节的活动性和控制承重关节的软骨基质退变的设备和方法 | |
| CN106974649A (zh) | 可穿戴式肌肉运动状态识别和肌肉电刺激运动辅助系统 | |
| CN106237510A (zh) | 一种脑控主动下肢医疗康复训练系统 | |
| CN106267557A (zh) | 一种基于小波变换和支持向量机辨识的脑控主动上肢医疗康复训练系统 | |
| CN105920735A (zh) | 身心康复反馈训练装置 | |
| CN107510555B (zh) | 一种轮椅脑波控制装置及控制方法 | |
| CN105194798A (zh) | 一种肌电生物反馈刺激按摩仪 | |
| US20150142079A1 (en) | Method for stimulating facial muscles | |
| CN111544882A (zh) | 一种基于脑机接口的新型脑卒中下肢主动康复系统及应用 | |
| CN110136800A (zh) | 一种结合经颅电流刺激的主动康复训练系统 | |
| CN105477784A (zh) | 多模式神经肌肉电刺激装置及其应用 | |
| CN111659005A (zh) | 一种基于肌电信号的足下垂康复装置 | |
| CN114504732A (zh) | 一种脑机接口康复训练系统及训练方法 | |
| CN110908506B (zh) | 仿生智能算法驱动的主被动一体化康复方法、装置、存储介质和设备 | |
| CN1803216A (zh) | 利用脑电波直接控制功能性电刺激器的方法 | |
| CN205988477U (zh) | 身心康复反馈训练装置 | |
| CN109045468B (zh) | 一种耳部迷走神经刺激系统及其装置 | |
| CN111449651A (zh) | 一种基于脑电信号监测和训练肌肉张力的系统及其方法 | |
| CN103480086B (zh) | 网络化康复治疗系统 | |
| Kou et al. | Complex Electrical Stimulation Systems in Motor Function Rehabilitation after Spinal Cord Injury | |
| CN103418084A (zh) | 无线肌电反馈电刺激仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220517 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |