[发明专利]一种基于运动观察的脑机接口技术的康复方法与系统

说明书

本发明公开了一种基于运动观察的脑机接口技术的康复方法和系统，其中所述方法包括：为患者装配脑电数据采集设备；为所述患者播放运动康复动作多媒体文件；采集所述患者观看所述多媒体文件的脑电波信号；将所述脑电波信号预处理后进行特征提取；将提取后的特征输入康复评估模型；基于所述康复评估模型的输出结果，调整康复策略。本发明采用基于运动观察疗法的脑机接口可以将患者进行运动观察时脑电波的变化情况通过脑机接口技术用一定的方式反馈出来，这大大提高了患者在进行康复训练时的注意度和积极性，可以进行有效的神经重塑和运动功能的恢复。

技术领域

本发明属于生物医学领域，尤其涉及一种基于运动观察的脑机接口技术的康复方法与系统。

背景技术

脑卒中包括脑出血和脑梗塞一类的脑血管疾病，主要是因为脑部血管阻塞导致的脑部神经功能障碍，脑中风经过治疗后大多留有后遗症，表现为运动功能受损、肌肉萎缩等不同程度的肢体运动功能障碍，是造成肢体活动障碍的主要疾病。如果能够重新激活脑部神经，重建运动神经通路，并对肢体进行训练、提升肌力，则患者可以恢复运动功能。

国内外研究证明，对脑卒中患者进行康复护理措施干预可有效降低脑卒中患者的致残率。目前国内对于脑卒中运动功能障碍常规的治疗手段以康复护理为主，包括中医康复护理措施、现代康复护理措施和中西医结合康复护理，依靠疗师或是康复机器人辅助对偏瘫上下肢进行功能训练促进运动功能恢复的物理疗法和作业疗法，现有的康复护理措施对脑卒中患者肢体运动障碍有较好的疗效，对脑卒中患者肢体运动功能改善有一定作用。

但是常规的治疗手段存在许多缺点和不足，进行康复护理训练需要在专业医师指导下进行，耗费大量人力和物力，价格昂贵等因素导致在家庭和社区的推广使用中受到很大的限制。康复护理训练方法多单调重复，患者在进行康复训练时常常处于被动状态，对康复效果缺少及时直观的反馈，导致患者参与度和主动性不高，容易增加患者身体和心理上的痛苦。而且目前各种提高患者运动功能的康复新技术大多需要患者具备一定的运动能力，对于严重运动功能障碍的患者来说目前并没有十分有效的康复训练方法。

运动想象疗法是指在思维过程中不断模拟和重现人体运动的过程，没有明显的身体运动输出。国内外研究均证明，运动想象疗法能改善脑卒中患者的肢体运动功能及提高患者日常生活活动能力。它可以激活受损的神经网络，可建或再造新的神经通路,从而重新恢复患者的运动功能。运动想象疗法是一种与患者的主动运动密切相关的康复治疗手段，但运动想象疗法对脑卒中患者的要求比较高，要求患者具备较高的配合度和想象能力，并且基于此方法的脑机接口技术都需要借助外部康复设备配合使用才能取得一定的疗效，这要求患者具有一定的运动能力，否则会对患者造成一定的痛苦。

运动观察疗法是基于镜像疗法和运动想象疗法的优点而提出的一种身心康复方法，中风患者通过集中注意观看视频或面对面观察健康人执行康复作业任务，无需进行特定动作的想象与额外的输出，就可以激活与患者主动或被动运动相似的脑内感觉运动相关区域，锻炼大脑神经，这种相似性不仅可以见于健康人，也见于脑卒中患者，适用于脑卒中的任何阶段。运动观察疗法对大脑运动区域神经的激活的情况与运动想象有一定的关联性，对患者的配合度和想象能力的要求相对较低，只要尽可能的集中注意力。

脑机接口是一种通过采集和分析人脑生物电信号，在人脑与计算机或其他电子设备间建立起直接交流或控制通道的方法，即可以不依赖于大脑外周神经与肌肉的正常输出通道，直接通过控制脑电来表达意愿或操纵外界设备与外界交流。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种基于运动观察的脑机接口技术的康复方法，包括以下步骤：

为患者装配脑电数据采集设备；

为所述患者播放运动康复动作多媒体文件；

采集所述患者观看所述多媒体文件的脑电波信号；

将所述脑电波信号预处理后进行特征提取；

将提取后的特征输入康复评估模型；