CN1833616A - 一种多导脑生物信息反馈仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用三维视听刺激作为反馈手段，基于DirectX3D的实时脑电生物反馈训练仪器，该仪器的硬件是由多个头皮电极，脑电信号提取模块，硬件实时脑电信号处理模块，和计算机组成，计算机内设置有用于支持脑电生物反馈训练的软件。本发明采用硬件实现小波包分析方法实时消除干扰和生理伪差并采用数据融合算法、频谱分析等数字信号处理方法，提取精确的特征信息，从而得到准确的实时反馈治疗信息。采用三维视听刺激作为反馈训练手段，使反馈刺激更加有个性化和真实感。运用真实感非常强的三维场景，配以背景音乐，使患者顺利完成反馈训练任务。仪器使用简单，界面友好，易于医生和患者接受。仪器不要求使用者具有编程经验，不提供复杂的操作环境。

Description

一种多导脑生物信息反馈仪

                         技术领域

本发明涉及一种医疗辅助仪器，特别是一种实时脑生物信息反馈仪，该反馈仪可对脑电信号进行实时处理，并以心理学为依托，采用三维视听刺激作为反馈手段的多导实时脑生物信息反馈仪。

                         背景技术

生物反馈技术最早是根据巴甫洛夫的经典条件反射理论而发展起来的。西方国家近四十年来的研究发现，由中枢神经系统调节的经典条件反射的建立，不仅仅是对随意肌有效，而且对自主神经系统所控制的内脏功能，如血管、气管平滑肌紧张度，呼吸、脉搏的节律，以至对脑电的形态和节律同样有效。借助先进的仪器，通过学习和训练，人体的自主神经系统能建立操作性条件反射，从而改变其功能状况。

脑功能生物反馈即EEG(electroencephalogram)生物反馈是一种用于解除生理和心理不适的生物反馈治疗的方法。它是通过采集受试人的脑电信号并以某种方式显示出来，以训练受试者有意识地控制自身的脑电波模式，达到治疗的目的。脑功能生物反馈治疗技术起源于70年代，在二十世纪九十年代形成第二个高峰，目前在美国共有21个生物反馈学会，普遍应用于医疗、教育领域，取得了明显的效果，在欧盟，也广泛开展了生物反馈治疗，但是在我国基本出于开始研究阶段。

EEG生物反馈的研究者们认为，通过不断地训练，受试人能够随意调节脑电波节律的增加或者减少，这种反馈疗法的目的就是诱导出与神经放松相关的脑电波，并且通过反复训练产生持久效应，使大脑形成一种“习惯”，自此以后它就能不断产生健康的脑电波模式。

现有的脑电生物反馈治疗仪主要是美国瑞菲尔公司的A620脑电生物反馈治疗系统，欧洲迈英德—思必瑞特公司的BioGraph生物反馈系统等，国内还未见同类产品。但是这几种生物反馈治疗仪器都是采用软件完成治疗的，但也存在着较多缺陷，其主要在于：

1)、都是以单一电极信号作为反馈信息，而且其放置大都在顶部区域，并不符合已有的理论基础，无法发挥脑电生物反馈治疗的最大优势，并且针对性不强；

2)、仪器都是以单一频率信息作为反馈信号，信息量比较小，而且特征并不十分明确，并不能得到相应的针对患者的特征信息进行反馈治疗；

3)、反馈设计都是以平面游戏为主，游戏比较单一，不能很好的引起受试者的注意，影响反馈治疗的结果。另外，这几款仪器都是国外品牌，软件完全西化，并不适合中国国情，其操作复杂，价格昂贵，没有适合家用的型号。

                         发明内容

本发明的目的在于，提供一种以心理学为依托，采用三维视听刺激作为反馈手段的多导脑生物信息反馈仪。

为达到上述目的，本发明采取如下技术解决方案：一种多导脑生物信息反馈仪，其特征在于，该仪器的硬件包括：

多个头皮电极，用于脑电信号采集，采样频率是128Hz或者256Hz，并将采集的脑电信号送入脑电信号提取模块；

脑电信号提取模块，用于脑电信号的提取、放大和滤波处理，放大的信号通过16位A/D转换成数字信号后送入硬件实时脑电信号处理模块；

硬件实时脑电信号处理模块，用于对A/D转换的数字信号进行预处理，采用小波包分解、小波阈值的方法进一步消除干扰和生理伪差，并利用神经网络、频谱分析以及数据融合算法对信号进行实时的特征信息提取，并将处理后的脑电信号以及实时特征信息包通过USB传输接口送入计算机，计算机内设置有用于支持脑电生物反馈训练的软件。

所述的支持脑电生物反馈训练的软件由以下模块构成；

一管理模块，用于对训练进程和受试者信息进行管理，包括训练者信息的创建、查询、修改、删除，以及训练方案的选择，设置反馈训练方案所要求的指标和形式以及资料的存储；

一数据库，用于存储训练方案、训练者的信息及其训练的过程存储；

一反馈训练模块，该模块中有预先设定的训练指标，用于根据训练者选定的方案对训练者进行三维视听信息反馈训练，并从通讯逻辑模块读出反馈训练方案中所要求的特征信息与预先设定好的训练指标进行比较，如果达到训练指标，则反馈训练继续进行，否则，则等待特征信息符合训练指标进行训练，或重新设置反馈训练指标；

一显示模块，由结果打印、脑电分析、脑电显示三部分组成，用于实时显示训练者的动态脑电图，实时监控训练者的脑电变化情况；

一离线分析模块，用于对实时脑电信号处理模块预处理后得到的脑电信号数据在时频域进行特征分析，为受试者提供正确地反馈训练方案；

一通讯逻辑模块，用于解决多个线程之间的资源同步访问，使线程能够正确地访问共有资源；

一数据采集模块，用于采集由USB传输上来的经过预处理的脑电信号以及该信号的实时特征信息包，采集的数据送入脑电信号二次处理模块；

一脑电信号二次处理模块，用于对硬件实时脑电信号处理模块的数据进行进一步的处理，消除传输过程中的信号失真，并将特征信息包中的信息提取出来送入通讯逻辑模块；

管理模块分别与离线分析模块、数据采集模块、反馈训练模块、数据库、显示模块连接，反馈训练模块和通讯逻辑模块连接，通讯逻辑模块还和显示模块连接，数据采集模块通过脑电信号二次处理模块与通讯逻辑模块连通

本发明的仪器具有下列技术特点：

1.采集多个头皮电极得到的多导脑电信号提取反馈治疗信息，可以根据不同的需要放置不同的位置，提取与治疗相关性最大的脑电信号；

2.采用小波包分析的方法消除干扰和生理伪差并采用数据融合算法和神经网络、频谱分析等新型数字信号处理方法，提取更为精确的特征信息，从而得到更加准确的反馈治疗信息；

3.采用硬件实现实时脑电信号的预处理和特征提取，大大提高运算速度，从而更好的保证反馈训练的实时性。

4.三维视听信息反馈的设计从患者的角度出发，依托设计心理学，在内容和形式上的设计都充分考虑患者的疾病类型，年龄，性别，性格，力求有针对性地对患者进行训练。

5.采用三维视听刺激作为反馈训练手段，使反馈刺激更加有个性化和真实感。在视听信息反馈形式的开发方面，采用Microsoft公司的DirectX来开发三维场景的视听信息反馈。运用功能强大的DirectX能渲染出真实感非常强的三维场景，配以适当的背景音乐，使受训者能够有身临其境的感觉，其中穿插特殊的音效作用，使患者集中注意力完成反馈训练任务。

6.友好简单的人机界面：本发明的医用仪器，系统的使用简单，同时界面友好，易于医生和患者接受。系统不要求使用者具有编程经验，不提供复杂的操作环境。

                         附图说明

图1是本发明的脑电生物反馈治疗仪的硬件框图；

图2是脑电生物反馈治疗仪的系统软件框图；

图3是脑电信号采集、与绘图子程序流图；

图4是整个视听信息反馈训练的开发流程图；

图5是视听信息反馈训练初试化流程图；

图6是视听信息反馈训练循环流程图；

图7是渲染帧图和显示模块具体流程图；

图8是“太空遨游”视听信息反馈训练界面图；

图9是脑电生物反馈治疗具体实例图；

图10是本发明具体实现的模拟电源及隔离模块的一种电路原理图。

图11是本发明的具体实现的前置放大模块的一种电路原理图。

图12是本发明的具体实现的模拟滤波模块模块的一种电路原理图。

图13是本发明的具体实现的交流电转换为直流电压模块的一种电路原理图。

图14是本发明的具体实现的产生3V电压模块的一种电路原理图。

图15是本发明的具体实现的产生1.8V电压模块的一种电路原理图。

图16是本发明的具体实现的复位电路模块的一种电路原理图。

图17是本发明的具体实现的模数转换模块的一种电路原理图。

图18是本发明的具体实现的USB接口模块的一种电路原理图。

图19是本发明的具体实现的ARM处理器模块的一种电路原理图。

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

                         具体实施方式

本发明采用三维视听刺激作为反馈手段，基于DirectX3D的脑电生物反馈训练仪器，该仪器的硬件是由多个头皮电极，脑电信号提取模块，硬件实时脑电信号处理模块，和计算机组成，计算机内设置有用于支持脑电生物反馈训练的软件。

该仪器针对不同类型疾病的患者设计的视听信息反馈训练类型不同，现以注意力缺陷多动症(ADHD)患者为例，说明视听信息反馈训练的具体设计过程：ADHD患者大多为5～12岁的儿童，其特点是智力正常或基本正常，具有与年龄不相符的注意力集中困难，多动，情绪及行为异常。视听信息反馈训练界面以及形式的开发就需要针对患者的年龄和心理进行设计。

在设计中，视听信息反馈训练主要是针对注意力的特征进行设计，主要考虑到以下几个方面：(1)、注意的指向性：心理活动有选择的反映一定的对象，而离开其余的对象。(2)、注意的集中性：心理活动停留在被选择的对象上的强度或紧张度，它使心理活动离开一切无关的事物，并且抑制多余的活动。(3)、注意的稳定性：指在同一对象或同一活动上注意所能持续的时间。这是注意在时间上的特征。(4)、注意的分配：同一时间内把注意指向不同的对象。

我们将针对注意的各个特征，不同年龄，不同症状，不同性格的受试者设计不同类型和难度的视听信息反馈训练。在治疗过程中要求儿童尽量保持注意力集中，所以要求视听信息反馈训练对儿童要有很强的吸引力和身临其境的感觉。

具体实施如下：

1.系统的硬件构成

脑电生物反馈治疗仪系统硬件框图见图1。

1.1脑电信号提取模块

脑电信号通过3导脑电极传感器提取进来后，通过脑电前置放大器对微弱的脑电信号进行放大，通过一个模拟滤波器对原始脑电信号进行工频滤波处理，放大的信号通过16位A/D转换成数字信号，送入硬件实时脑电信号处理模块。

1.2脑电信号实时处理模块

实时脑电信号处理模块是由飞利浦公司的以ARM7-TDMI-S为核心的LPC2104/2105/2106微处理器及其外围电路实现。虽然模拟信号已经经过模拟滤波处理，但是通过放大器放大的，由A/D采集进来的信号还有存在一些干扰并存在一些生理伪差(例如：心电、眼电、肌电等等)。为了减少在反馈过程中出现错误判断，需要对采集的信号进行预处理。我们采用小波包分解、小波阈值等技术对信号进行实时预处理，以进一步消除干扰和生理伪差，为进一步分析脑电和进行反馈治疗做准备。选用合适的小波分析可以很好满足在线分析系统中脑电伪差去除的要求。特别是小波包的应用，使得频域空间精细划分，更有利于伪差的去除和信号特征的提取。我们提出的对伪差信号相减的方法可以迅速、有效地消除在EEG信号的眼动伪差，滤波后的信号更适于提取EEG特征。同时，对于根据上层主计算机的要求对预处理后的脑电数字信号采用数据融合算法、神经网络、频谱分析等方法进行特征提取。由于这些算法都是在硬件上实现，具有很快的运算速度，可以满足我们实时处理的要求。有关具体的小波包分解、小波阈值参见《西安交通大学学报》38卷12期，《实时脑电信号眼电伪差去除方法研究》，作者：刘明宇，王珏，魏娜，燕楠，郑崇勋。

1.3USB传输

采用计算机USB接口将经过预处理的脑电信号以及该信号实时特征信息包送入计算机。

计算机采用多线程技术对传输的数字信号进行信号的实时采集和分析、显示以及反馈治疗，即在管理主线程之外，同时启动信号的采集、显示和反馈治疗辅助线程，可实时的对信号进行显示和进行反馈治疗。同时可以在信号采集结束后对数据进行存储和打印脑电图。

2.系统的软件构成

2.1操作系统平台

以微软Microsoft公司的Windows2000，WindowsXP，Windows2003为首选，随着微软操作系统的更新换代，亦可考虑其他操作系统。

2.2开发平台和开发工具

此系统采用Microsoft公司的成熟产品Microsoft Visual Studio.Net2003作为开发平台。采用Visual C#作为开发工具，亦结合SQL Server数据库、Matlab^中提供的数学函数库进行开发。三维视听反馈刺激的设计采用Microsoft公司的DirectX 8.1作为开发工具。

2.3系统软件的具体实现

脑电生物信息反馈治疗仪的软件主要实现了脑电的采集和处理、脑电的动态显示、打印以及脑生物信息反馈训练模块。系统软件的结构框图见附图2。

2.3.1数据采集模块

脑电信号的数据采集模块主要是由数据采集子线程完成，采样频率是128Hz或者256Hz软件可选，由于采用多线程进行数据采集，在数据采集的间隙，脑电信号实时预处理模块对采集到上位机的数字信号做进一步的预处理处理，消除在传输过程中所产生的干扰。

2.3.2反馈训练模块

该模块中有预先设定的训练指标，用于根据训练者选定的方案对训练者进行三维视听信息反馈训练，并从通讯逻辑模块读出反馈训练方案中所要求的特征信息与预先设定好的训练指标进行比较，如果达到训练指标，则反馈训练继续进行，否则，则等待特征信息符合训练指标进行训练，或重新设置反馈训练指标同时，当患者完成某一训练后，系统会给予声音或者图象的奖励，以此来进行反馈训练。

整个视听信息反馈训练的开发流程(见附图4)所示，进入视听信息反馈训练以后，首先对对程序各个对象进行初始化，然后进入视听信息反馈训练循环模块，进行视听信息反馈训练治疗，治疗完毕以后，退出治疗。

其具体实现从以下几个方面说明：

●视听信息反馈训练初始化模块：在此模块中涉及到对Direct3D，声音处理，输入设备等的初始化。主要是进行一些内存分配、资源采集、从磁盘载入数据等，视听信息反馈训练初试化流程(见附图5)：

a)初始Direct三维：根据不同显卡的显示模式创建我们的Direct三维设备。

b)初始化DirectAudio：DirectAudio由DirectSound和DirectMusic整合而成。对视听信息反馈训练中所需要的声音、音乐进行处理。

c)初始化DirectInput：在此模块中需要查询所用设备(鼠标、键盘)的GUID，通过相应的GUID来创建鼠标、键盘设备。各模块基本初始化成果以后，就可以使用各组件来开发视听信息反馈训练了。

d)初始化lights：初始化在视听信息反馈训练中需要的模拟灯光。

●进入视听信息反馈训练循环模块：在此模块里，该模块主要是进入一个循环，响应系统消息，并对视听信息反馈训练中的模型进行渲染。视听信息反馈训练循环流程。

●获取输入消息和逻辑处理模块：在本视听信息反馈训练中，输入消息主要来自于治疗方案中设定的脑电指标是否达到的消息。如果达到指标，则获取消息，在消息处理模式中控制视听信息反馈训练进行，同时对获得的消息进行计数，判断是否结束视听信息反馈训练。

●渲染帧图和显示模块：该模块主要是对视听信息反馈训练中出现的各种模型进行渲染，控制视听信息反馈训练的进行。渲染帧图和显示模块具体流程(见附图7)。图形显示过程是：先清除后备缓冲区(不可见)，再将要显示的物体按一定的逻辑绘制在这块内存区上，绘制完后，将其翻转到可见的前缓冲区上，一般视听信息反馈训练的画面刷新率可达到30帧/秒，画面以此速度进行翻转，加上眼睛的滞留作用，使看到的图像变为连续的了。

2.3.3管理模块

该模块主要是对治疗过程进行管理。当用户开启脑电生物反馈治疗仪系统软件后，选择受试者所要进行的反馈训练模块，设置反馈训练方案所要求的指标和形式以及存储资料的功能。

2.3.4显示和结果分析模块

该模块主要是由显示和结果分析子线程来完成。主要功能有：脑电显示，脑电分析和结果打印。

2.3.4.1脑电显示

脑电显示是做出接受反馈训练的患者的动态脑电图，是将接受训练者的脑电信号波形动态实时地显示在显示器上，本系统实现了脑电图动态无笔描记。

2.3.4.2脑电分析

该模块通过对预处理后得到的脑电信号进行二次处理，以得到脑电功率谱阵列图和脑电θ、α、β等指标直方图的实时动态显示，实现脑电指标实时监护，医生通过该功能实时观察病人脑电信息各项指标变化，直观、准确地掌握病人脑功能状态，用以监测反馈治疗的效果。

2.3.4.3结果打印

无论是在脑电波的动态显示还是脑电功率谱阵列均可通过打印设备进行输出。

2.3.5离线分析模块

该模块通过对预处理后得到的脑电信号进行二次处理，采用频谱分析、功率谱分析、小波变换、神经网络等方法对脑电数据在时频域进行特征分析，独立工作，用于了解某一特定受试者脑电活动的规律与模式，为受试者提供正确地反馈训练方案提供科学依据。

2.3.6数据库支持模块

本系统的所有数据都是由数据库支持系统的(DBSS)进行存储的。数据存储主要分两类，第一类是接受训练者的基本信息，包括：受训者的编号、姓名、性别、年龄、接受训练的方案、接受训练的次数、联系地址等。第二类是该受训者在最近一次受训时的脑电数据。除了接受训练的方案和受训练的次数发生改变外，第一类数据基本不变。第二类数据会经常发生变化，只存储最近一次训练时的脑电信号数据。另外，本系统也可将数据存储为XML格式的文件，以用于以后的网上传输和远程调用。

以下以治疗注意力缺陷伴多动症患者为例说明该发明的具体工作方式。首先，启动脑生物反馈治疗仪，接受反馈训练的患者先注册自己的信息，其中包括受训者的编号、姓名、性别、年龄等信息。然后，医生按照所要针对的症状选择放置多导电极的位置，打开实时脑电记录，患者的脑电信号通过多导脑电极传感器提取进来后，通过脑电前置放大器对微弱的脑电信号进行放大，同时对原始脑电信号进行工频滤波处理，放大的信号通过16位A/D转换成数字信号，通过调用脑电信号实时处理模块中的预处理程序对脑电信号进行预处理以减少伪差的干扰，保证反馈治疗时的正确性，然后通过USB接口送入计算机，然后实时显示在屏幕上。医生调用脑电分析中相应的信号处理程序对采集的信号进行二次处理，得到反馈信息的特征值，根据特征值设置反馈治疗的相应参数。

设置好相应参数以后，启动反馈治疗程序。脑电信号经过放大、采集、预处理以后，采用新的信号处理方法对读取的脑电信号进行实时分解，得到不同频率成分，然后对已知的多源特征信息融合技术进行处理，最终得出一个针对该个体的、消除不确定因素的注意力缺陷训练指标，用于进行反馈治疗。反馈治疗部分的三维视听信息反馈运行是通过前面的得到的指标来控制的。当患者脑电信号达到一定的阈值时，三维视听信息反馈按照通过特殊音效或者其他的奖励方式反馈给患者，使患者的脑电信号通过一段时间的自身调节而得以改变，从而调节大脑的功能状态。三维视听信息反馈的设计从心理学的角度上，针对不同年龄，不同症状，不同性格的受试者设计不同类型和难度的三维视听信息反馈。在游戏三维视听信息反馈的开发方面，采用Microsoft公司的DirectX来开发三维场景的游戏。运用功能强大的DirectX能渲染出真实感非常强的三维场景，配以适当的背景音乐，使受训者能够有身临其境的感觉，其中穿插特殊的音效作用，帮助受训者使患者集中注意力完成反馈训练任务。

以治疗注意力缺陷伴多动症患者的一种视听信息反馈训练为例来说明视听信息反馈训练的工作方式在该视听信息反馈训练中有三架飞机在太空遨游，由患者操控一架飞机，检测患者的飞机是否能够第一个到达终点。在视听信息反馈训练中，通过对患者的脑电进行处理，分析特定频率内的脑电波是否达到奖励阈值来控制飞机的速度，另外两架飞机的速度是由电脑设置，始终保持与由患者脑电控制的飞机速度相似的速度，视听信息反馈训练界面(见附图8)。

启动视听信息反馈训练后，首先对各个对象初始化，然后进入视听信息反馈训练循环模块，响应系统消息，并对视听信息反馈训练中的模型进行渲染，控制视听信息反馈训练的进行。视听信息反馈训练的具体操作是这样的：设置飞机的速度为1-15，初始时候，患者操控的飞机起始速度为1，当患者的脑电信号在特定频段内的达到奖励阈值得时候，飞机的速度加1，当患者的脑电信号低于连续抑制阈值的时候，飞机的速度减1。当飞机速度为1的时候，即使患者的脑电信号低于抑制阈值，飞机的速度也再不降低；当飞机速度为15的时候，即使患者的脑电达到奖励阈值，飞机的速度也不再升高。另外架飞机，在患者脑电控制的飞机的速度基础上随机加-2和2之间的随机数。视听信息反馈训练的持续时间为3分钟。

在视听信息反馈训练的过程中，系统会自动把患者的脑电信号储存下来，医生可以在患者做完反馈治疗以后，回放该脑电信号并进行分析、打印，用以监控病人的治疗过程。

参见图10-19，图10-19是本发明的具体实现的一种电路原理图，脑电极采集的模拟信号首先进入前置放大模块，经过放大后进入模拟滤波模块，在经过模拟滤波处理后，模拟信号通过光电隔离模块送入模数转换模块。光电隔离模块主要是起到模拟部分和数字部分相互隔离，以防止相互干扰，模拟电源为模拟部分供电。模数转换模块对模拟信号进行模数转换，转化成数字信号后送入ARM处理器模块，ARM处理器模块先对脑电数字信号进行预处理和特征提取，然后把处理后的信号以及实时特征信息包送入USB接口模块，通过USB接口送入主计算机。交流电转换为直流电压模块、产生3V电压模块、产生1.8V电压模块、复位电路模块都为ARM处理器模块所需要的外围电路模块。

参见图10，图10是本发明的具体实现的模拟电源及隔离模块的一种电路原理图。图中主要芯片是ISO122U，通常应用于光电耦合放大器。

参见图11，图11是本发明的具体实现的前置放大模块的一种电路原理图。图中主要芯片是INA128U：该芯片为低噪声，低功耗，是高精确仪器用的放大器，用于脑电信号的前置放大。

数据：

1.放大倍数  1--10K

2.CMRR      100dB G＝10    120dB  G＝100

3.噪声      0.2uVp-p       f＝0.1-10Hz

参见图12，图12是本发明的具体实现的模拟滤波模块的一种电路原理图。

参见图13，图13是本发明的具体实现的交流电转换为直流电压模块的一种电路原理图。

参见图14，图14是本发明的具体实现的产生3V电压模块的一种电路原理图。

参见图15，图15是本发明的具体实现的产生1.8V电压模块的一种电路原理图。

参见图16，图16是本发明的具体实现的复位电路模块的一种电路原理图。

参见图17，图17是本发明的具体实现的模数转换模块的一种电路原理图。

图中主要芯片是ADS7844E：AD转换器件，最高速度200K，12位，最多支持8个通道。

参见图18，图18是本发明的具体实现的USB接口模块的一种电路原理图。

图中主要芯片是PDIUSBD12：飞利浦公司生产的符合USB1.1协议的USB接口芯片，应用较广泛。

参见图19，图19是本发明的具体实现的ARM处理器模块的一种电路原理图。图中主要芯片是LPC2104/2105/2106：以ARM7TDMI为核心的处理器，最高核心工作频率60M，采用RISC指令集，处理效率高。

Claims (3)

1.一种多导脑生物信息反馈仪，其特征在于，该仪器的硬件包括：

多个头皮电极，用于脑电信号采集，采样频率是128Hz或者256Hz，并将采集的脑电信号送入脑电信号提取模块；

脑电信号提取模块，用于脑电信号的提取、放大和滤波处理，放大的信号通过16位A/D转换成数字信号后送入硬件实时脑电信号处理模块；

硬件实时脑电信号处理模块，用于对A/D转换的数字信号进行预处理，采用小波包分解、小波阈值的方法进一步消除干扰和生理伪差，并利用神经网络、频谱分析以及数据融合算法对信号进行实时的特征信息提取，并将处理后的脑电信号以及实时特征信息包通过USB传输接口送入计算机，计算机内设置有用于支持脑电生物反馈训练的软件。

2.如权利要求1所述的多导脑生物信息反馈仪，其特征在于，所述的支持脑电生物反馈训练的软件由以下模块构成；

一管理模块，用于对训练进程和受试者信息进行管理，包括训练者信息的创建、查询、修改、删除，以及训练方案的选择，设置反馈训练方案所要求的指标和形式以及资料的存储；

一数据库，用于存储训练方案、训练者的信息及其训练的过程存储；

一反馈训练模块，该模块中有预先设定的训练指标，用于根据训练者选定的方案对训练者进行三维视听信息反馈训练，并从通讯逻辑模块读出反馈训练方案中所要求的特征信息与预先设定好的训练指标进行比较，如果达到训练指标，则反馈训练继续进行，否则，则等待特征信息符合训练指标进行训练，或重新设置反馈训练指标；

一显示模块，由结果打印、脑电分析、脑电显示三部分组成，用于实时显示训练者的动态脑电图，实时监控训练者的脑电变化情况；

一离线分析模块，用于对实时脑电信号处理模块预处理后得到的脑电信号数据在时频域进行特征分析，为受试者提供正确地反馈训练方案；

一通讯逻辑模块，用于解决多个线程之间的资源同步访问，使线程能够正确地访问共有资源；

一数据采集模块，用于采集由USB传输上来的经过预处理的脑电信号以及该信号的实时特征信息包，采集的数据送入脑电信号二次处理模块；

一脑电信号二次处理模块，用于对硬件实时脑电信号处理模块的数据进行进一步的处理，消除传输过程中的信号失真，并将特征信息包中的信息提取出来送入通讯逻辑模块；

管理模块分别与离线分析模块、数据采集模块、反馈训练模块、数据库、显示模块连接，反馈训练模块和通讯逻辑模块连接，通讯逻辑模块还和显示模块连接，数据采集模块通过脑电信号二次处理模块与通讯逻辑模块连通。

3.如权利要求2所述的多导脑生物信息反馈仪，其特征在于，所说的三维视听信息反馈训练是基于三维视听刺激作为反馈训练手段，其反馈刺激有个性化和真实感。

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