[发明专利]一种基于虚拟现实的脑电神经反馈干预系统及方法

权利要求书

1.一种基于虚拟现实的脑电神经反馈干预系统，其特征在于：包括虚拟现实子系统(100)、脑电采集及控制子系统(200)，所述虚拟现实子系统与脑电采集及控制子系统通过无线或有线方式建立通讯连接，所述脑电采集及控制子系统(200)集成有经颅直流电刺激设备(300)；

所述虚拟现实子系统(100)包括头戴式可视设备HMD(101)、场景生成模块(102)、场景信息存储模块(103)、中央处理器(104)、传感模块(105)和全自由交互式体感模块(106)；所述中央处理器(104)根据脑电采集及控制子系统(200)的发送的场景选择信息及刺激强度信息，向场景生成模块(102)发送场景生成命令，场景生成模块(102)从场景信息存储模块(103)中调取相应的原始场景模型并根据刺激强度信息、结合传感模块(105)及全自由交互式体感模块(106)调整场景内容，通过HMD进行场景展现；

所述脑电采集及控制子系统(200)包括脑电采集单元(210)和脑电分析处理单元(220)；所述脑电采集单元(210)采用16导联干电极监测设备，包括脑机接口采集传感干电极(211)和基于CoolMax织物的16导联电极帽(212)；所述脑机接口采集传感干电极(211)采集患者在神经康复训练时产生的脑电信号，并将脑电信号发送给脑电分析处理单元(220)，所述脑电分析处理单元(220)处理分析当前虚拟现实场景下患者的脑电信号，当患者的脑电信号水平接近或超过警戒值时则向虚拟现实子系统发送降低当前场景刺激强度。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的脑电神经反馈干预系统，其特征在于：所述脑电分析处理单元(220)用于在EEG信号采集过程中，通过经验模态分解EMD将EEG分解为一系列内蕴模型函数IMF，然后对IMF进行HHT得到Hilbert谱；用于在静息态通过Hilbert谱得到患者的脑电基线，在交互刺激场景训练状态下通过Hilbert谱得到患者的脑电变化状态，并与脑电基线做对比进而控制虚拟现实子系统调整当前场景刺激强度。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的脑电神经反馈干预系统，其特征在于：所述经颅直流电刺激设备(300)通过脑机接口采集传感干电极(211)对使用者大脑释放微直流电刺激进行神经康复训练。

4.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实的脑电神经反馈干预系统，其特征在于：所述脑机接口采集传感干电极(211)释放的直流电刺激强度及释放持续时间由脑电采集及控制子系统(200)和经颅直流电刺激设备(300)协同控制。

5.根据权利要求3所述的一种基于虚拟现实的脑电神经反馈干预系统，其特征在于：所述场景信息存储模块(103)中存储的多种训练场景根据干预训练的目的不同分为8类应激交互训练场景和5类放松心理训练场景。

6.根据权利要求5所述的一种基于虚拟现实的脑电神经反馈干预系统，其特征在于：所述训练场景中模型参数的值均可调，即训练场景中模型的数量、大小、色彩、亮度或结构均可根据需求进行调整。

7.一种基于虚拟现实的脑电神经反馈干预方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，采集静息态或者舒缓场景下患者的脑电信号并经过分析得到当前患者的脑电基线；

S2，针对不同的神经反馈训练目标，结合相应的VR脚本和剧情，采集分析患者脑电信号状态，得到脑电信号的瞬时能量值；

S3，根据脑电信号的瞬时能量值与脑电基线的对比结果，调整虚拟现实场景中参数特征，同时施加经颅微直流电刺激，对患者进行康复训练。