[发明专利]基于脑机接口的坐站训练控制方法及坐站训练系统

说明书

本发明涉及一种基于脑机接口的坐站训练控制方法及坐站训练系统，其特征在于：获取用户利用坐站训练设备进行坐站训练时的脑电数据和坐站训练数据；基于脑电数据评估和监测用户的主动运动意图；基于用户的主动运动意图向用户提供能增强用户训练主动性的多重反馈刺激；基于用户自身的运动数据和对坐站训练设备的压力数据监测用户的重心偏移情况和上肢及健侧代偿情况；根据上肢及健侧代偿情况控制坐站训练设备为用户提供辅助用户完成坐站训练的助力或阻力；根据用户的脑电数据和坐站训练数据评估用户的恢复情况，恢复情况的评估包括坐站功能评估、脑功能评估、平衡功能评估。

技术领域

本发明涉及一种基于脑机接口的坐站训练控制方法及坐站训练系统。适用于康复训练设备领域。

背景技术

我国是当今世界老年人数最多的国家，2019年底，已有60岁及以上老年人口2.54亿，预计2025年将突破3亿，人口老龄化问题日益严峻。老年人普遍面临着各种慢性病和人体机能的衰退，而下肢的坐站转换功能缺失、行走站立能力减弱是最普遍的问题。此外，脑卒中患者、偏瘫患者、截瘫患者、脊髓损伤患者等下肢功能障碍患者也迫切需要进行坐站训练，以此摆脱长期卧床带来的肌肉萎缩、关节僵硬、压疮等问题，并为后续行走训练做准备。可以说，坐站转换动作是人体从坐姿到其它动作的转换动作，也是下肢功能障碍患者首先要恢复和训练的基础动作。坐站转换功能的恢复对下肢障碍患者具有十分重要的意义。

规律而科学的康复辅助训练配以合适的医疗辅助器械对恢复和提高下肢坐站转换功能十分有效，能有效地帮助患者恢复受限的肢体功能，提高他们的日常生活能力。传统的康复训练方法存在着训练内容枯燥、训练效果不理想、康复数据难以量化、治疗资源有限等问题。

近年来，随着科学技术的发展，出现了一些通过计算机技术、多媒体技术辅助患者训练的方法。这些方法虽然能够在一定程度上提高康复训练的趣味性，但是缺乏大脑神经系统的直接参与，无法在神经康复工作中发挥作用，导致康复效果并不理想。脑机接口技术可以在没有周围神经和肌肉的正常传输通路的情况下使得人与外界环境进行交互，替代部分肢体功能，有效帮助大脑受损功能进行重塑，增强康复训练的效果。将脑机接口技术应用于康复训练领域是未来的一大趋势。

市场上常见的坐站功能训练产品多依赖于治疗师辅助，部分产品要求下肢具有较高肌力或需患者上肢提供辅助力而限定了使用人群，部分产品通过悬吊绳进行减重训练容易牵拉骨盆使患者感觉不适。此外，大多数产品不能够对患者的训练数据进行自动评估。目前国内外市场均无集评估、训练、监测为一体的主动坐站训练产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于脑机接口的坐站训练控制方法及坐站训练系统。

本发明所采用的技术方案是：一种基于脑机接口的坐站训练控制方法，其特征在于：

获取用户利用坐站训练设备进行坐站训练时的脑电数据和坐站训练数据，坐站训练数据包括用户自身的运动数据和用户对坐站训练设备的压力数据；

基于脑电数据评估和监测用户的主动运动意图；

基于用户的主动运动意图向用户提供能增强用户训练主动性的多重反馈刺激；

基于用户自身的运动数据和对坐站训练设备的压力数据监测用户的重心偏移情况和上肢及健侧代偿情况；

根据上肢及健侧代偿情况控制坐站训练设备为用户提供辅助用户完成坐站训练的助力或阻力；

根据用户的脑电数据和坐站训练数据评估用户的恢复情况，恢复情况的评估包括坐站功能评估、脑功能评估、平衡功能评估，其中坐站功能评估根据用户训练中的运动数据评估，脑功能评估根据用户的脑电数据变化评估，平衡功能根据重心偏移情况评估。

所述用户自身的运动数据包括用户进行坐站训练的肌力情况、完成坐站动作的时间、坐站动作关节角度、坐站动作速度和重心位移。