[发明专利]一种基于脑电肌电信号的康复效果评估方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于脑电肌电信号的康复效果评估方法及系统，属于脑电肌电信号分析处理领域。方法包括：采集静息时段和想象时段的多通道脑电信号和多通道肌电信号并进行分析处理，得到基于脑电信号和基于肌电信号的康复效果评估指标；融合静息时段和想象时段的多通道脑电信号和多通道肌电信号，进行脑肌传递信息有效性分析，得到基于脑电肌电信号的康复效果评估指标；根据康复效果评估指标对患者康复状态及效果进行评估，得到康复状态及效果评估结果。本发明方法通过对静息时段和想象时段的多通道脑电肌电信号的处理，自动对运动功能的整个闭环神经回路进行客观量化地分析，使得评估效率更高，评估出的康复状态和康复效果更加全面、准确。

技术领域

本发明涉及脑电肌电信号分析处理技术领域，特别是涉及一种基于脑电肌电信号的康复效果评估方法及系统。

背景技术

脑卒中患者基数大、增长速度快，后遗症治疗恢复慢，严重威胁患者身心健康。目前用于卒中患者康复治疗的方式比较传统，多依赖于被动的、肌肉的伸缩运动或刺激，以达到保持或增强肌肉功能的目的；且专业技术要求高，需要治疗医师全程陪护指导。

近年来新型的基于脑机接口的康复设备，开始逐步应用于临床，比如2021年经FDA认证的Ipsihand，利用脑电识别患者运动意图，并驱动辅助设备完成执行。中国的海天智能和深圳睿瀚也发布了相关设备，用于卒中患者临床康复治疗，它们采用主动训练的方式，重构神经运动回路，不仅锻炼肌肉功能，还能辅助重塑大脑功能，从根本上去进行康复治疗。然而，这种康复治疗发展还不完善，对于康复效果的评价及康复治疗方案的制定，治疗医师需要根据多年的临床经验，应用对应的量化评分表进行主观的评价；受康复治疗知识体系和经验水平限制，评价结果呈现个体差异，缺乏客观的量化的评价方法和标准。这就使得临床康复效果大打折扣，甚至带来安全风险。

运动的产生包括从大脑运动意念诱发到控制肌肉执行运动并反馈这条闭合的环路，其中任一个环节出问题，都会导致运动执行失效。目前有利用脑肌相干性、肌肉能力、脑地形图/区域图等方式间接地评估患者康复状态的专利，但是这些也仅限于对运动相关的脑区功能或者肌肉功能两个终端进行评估，来间接反应患者康复状态，缺乏对脑区意念产生到肌肉执行单元之间信息传递、运动反馈环路、肌肉协同性、大脑对运动反应能力等方面的完整的系统的评价，使得对于康复状态的评价并不完善。

发明内容

为解决或至少缓解上述问题，本发明提出一种基于脑电肌电信号的康复效果评估方法及系统，能够通过对脑电肌电信号的处理自动对运动功能的整个闭环神经回路进行客观量化地分析，使得评估效率更高，评估出的康复状态和效果更加全面、更加准确，为制定合适合理的康复方案提供有力依据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于脑电肌电信号的康复效果评估方法，包括：

采集静息时段和想象时段的多通道脑电信号和多通道肌电信号；

对所述静息时段和想象时段的多通道脑电信号进行分析处理，得到基于脑电信号的康复效果评估指标；所述基于脑电信号的康复效果评估指标包括脑电信号能量变化指数以及三种脑功能评价指标；

对所述静息时段和想象时段的多通道肌电信号进行分析处理，得到基于肌电信号的康复效果评估指标；所述基于肌电信号的康复效果评估指标包括肌电信号能量变化指数、肌肉颤动强度、肌肉控制能力、肌肉激活模式、肌肉激活水平以及肌肉协调水平；

融合所述静息时段和想象时段的多通道脑电信号和多通道肌电信号，进行脑肌传递信息有效性分析，得到基于脑电肌电信号的康复效果评估指标；所述基于脑电肌电信号的康复效果评估指标包括脑电肌电双向传递熵和传递迟滞时间；

根据所述基于脑电信号的康复效果评估指标、所述基于肌电信号的康复效果评估指标以及所述基于脑电肌电信号的康复效果评估指标对患者康复状态及效果进行评估，得到康复状态及效果评估结果。