[发明专利]基于SSVEP的重症患者意图表达系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于SSVEP的重症患者意图表达系统及方法，本系统包括电脑（1），电极帽（2）、信号放大器（3）、路由器（4）和触发盒（5）。本方法是：首先医护人员帮助患者佩戴好电极帽（2）后，打开电脑（1）端的意图表达界面（6），患者根据自己的需求，注视意图表达界面（6）上的相应区块，电极帽（2）采集此时患者的脑电信号，经信号放大器（3）放大后，通过路由器（4）无线传输至SSVEP解码单元（7），当触发盒（5）检测电脑屏幕的刷新频率为60Hz时，使能SSVEP解码单元（7）对脑电信号进行解码，解码成功后，将患者意图转化为相应的控制指令，实现视听觉的反馈，从而表达患者意图。

技术领域

本文针对重症患者设计了一个基于SSVEP的重症患者意图表达系统及方法，该系统包括电脑、电极帽、信号放大器、路由器、触发盒、意图表达界面、SSVEP解码单元，以实现重症患者的意图表达。具有用户主动参与意图表达和视听觉反馈的特点，可以为重症患者提供更加方便快捷地监护、诊疗等。

背景技术

脑-机接口是人脑和计算机或其它电子设备之间建立的一种直接的信息交流和控制通道，是不依赖于常规大脑的输出通道(外周神经和肌肉组织)的一个全新的信息交流系统。SSVEP是稳态诱发电位的一种，其具有高信息传输率、无需训练及无损坏等优点，使得SSVEP成为一种有应用价值的BCI输入信号。如何基于SSVEP原理开发出实用化的应用系统是脑机接口的重要发展方向之一。

本技术针对的重症患者特点：由于疾病、治疗或者遭遇意外的原因，导致了不同程度的语言沟通障碍和肢体活动能力的丧失，不能用语言来表达疼痛及心理感受。对这类特殊的重症患者，护理人员为了解患者的意图，现有方法主要通过为病人提供写字板提示卡，使患者通过文字标识，表达自己的感受和意图。这些重症患者的生理需求包括饮食饮水、体位活动、疼痛、休息等。这种通过写字板提示卡表达患者意图的传统方法费时费力，患者家属和医护人员可能通过多次询问，不能快速准确的掌握患者此刻的需求，从而也无法快速的解决患者遇到的问题，甚至有可能造成患者的不满和反抗情绪，给后续的诊疗和康复带来不利影响。

为了解决以上存在的问题，本发明设计了一套切实可行的方案，具体描述如下：

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于SSVEP的重症患者意图表达系统及方法，其基本原理是患者根据自己的需求注视意图表达界面上闪烁的图片区块，电极帽采集患者此时的脑电信号，经信号放大器放大后经路由器无线传输至SSVEP解码单元对其进行滤波，特征提取，分类识别后，转化为视听觉反馈的指令，具体为当系统识别出患者注视的区块后，患者可以看到意图表达界面上的相应图片区块会加上边框，意图表达界面上方文本框会有文字提示，并伴有语音提醒；通过视听觉反馈，使患者可以了解到自己意图表达的正确性，并快速地将患者的意图传达给患者家属及医护人员，以便更及时地给患者提供护理和治疗。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于SSVEP的重症患者意图表达系统，包括电脑，电极帽、信号放大器、路由器和触发盒。所述电脑端包含有意图表达界面和SSVEP解码单元，所述电极帽使用其中与视觉有关的大脑枕区的十个通道，所述信号当放大器通过路由器与电脑进行数据的无线传输，所述触发盒检测电脑屏幕的刷新频率是否为60Hz,如是，则使能SSVEP解码单元，所述SSVEP解码单元对采集的脑电信号进行预处理、特征提取、分类识别后，转化为视听觉反馈的控制指令。一种基于SSVEP的重症患者意图表达方法，采用上述系统进行操作，其特征在于操作步骤如下：

(1)医护人员帮助患者佩戴好电极帽，并打开意图表达界面，然后患者根据自己的需求，注视意图表达界面的相应区块；

(2)电极帽采集此时患者的脑电信号，经信号放大器放大后，经路由器(4)无线传输至SSVEP解码单元；