申请/专利权人：天津大学

申请日：2021-09-14

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN114081511B

主分类号：A61B5/38

分类号：A61B5/38;A61B5/372;A61B5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2022.03.15#实质审查的生效;2022.02.25#公开

摘要：本发明涉及脑机接口技术领域，为将大脑对左右耳接收到不同听觉刺激做出的反应过程变得可视化、可感知，同时测评大脑对不同时长声音刺激、有无背景音的反应是否有差异，建立不同听觉刺激的BCI训练效果的客观评测标准，有望为新型听觉BCI范式提供关键技术保障，进一步研究可以应用于视觉障碍患者的神经康复治疗，本发明，双耳分频听觉诱发的脑‑机接口装置和方法，通过将听觉稳态反应ASSR整合到听觉P300系统中，形成ASSR和听觉P300混合的听觉脑‑机接口范式，并搭建相关脑电同步采集装置，离线计算脑电同步采集装置采集的脑电特征参数，测评不同听觉刺激时长所诱发脑电特征差异。本发明主要应用于脑机接口场合。

主权项：1.一种双耳分频听觉诱发的脑-机接口方法，其特征是，通过将听觉稳态反应ASSR整合到听觉P300系统中，形成ASSR和听觉P300混合的听觉脑-机接口范式，并搭建相关脑电同步采集装置，离线计算脑电同步采集装置采集的脑电特征参数，测评不同听觉刺激时长所诱发脑电特征差异；形成ASSR和听觉P300混合的听觉脑-机接口范式，具体是，双耳分频的听觉诱发BCI范式：将ASSR整合到听觉P300范式中作为听觉刺激，在左、右声道分别对用户给予两种不同的听觉刺激，左声道呈现的刺激为声音刺激A，右声道呈现的刺激为声音刺激B；听觉刺激采用调制深度为100％的幅度调制AMAmplitudeModulation，声音刺激A的载波频率为1000Hz，调制频率为40Hz，声音刺激B的载波频率为2000Hz，调制频率为40Hz，从而明显区分两种声音刺激；在每个任务试次trial中，左耳听觉刺激A和右耳听觉刺激B以4:1的比例随机出现，在每个trial中，左耳听觉刺激出现四次，右耳听觉刺激出现一次，从而引发听觉P300；其中，幅度调制是指用需要被传输的基带调制信号去控制载波信号的振幅，使基带信号的频谱搬移到较高的频率上，调制深度是指调制信号的幅度与直流信号幅度的比值，用百分数表示；调制信号mt叠加直流信号A之后与载波相乘，就形成了调幅信号，其时域表达式为：SAMt＝A+mt*cos2*pi*fc*t 其中，SAMt为调制后的信号，A为直流信号，mt为调制信号，fc为载波信号频率，md为信号的调制深度，单位为％，peakmt为调制信号的峰值，对于声音刺激A，fc＝1000Hz，对于声音刺激B，fc＝2000Hz；调制信号mt为采用调制频率为40Hz的余弦信号：mt＝cos2*pi*40*t同时，该调制信号mt也是任务中的背景声音，在实验的静息时间里，耳机双耳播放该背景声音，由于该背景声音采用周期性的调幅信号，故而能诱发出ASSR；其中，采用离线的方式处理所采集的脑电数据，对于听觉P300脑电特征信号，将采集电脑电数据导入Matlab软件中的EEGLAB工具箱，然后进行1～10Hz的滤波操作，采用刺激发生前300毫秒的脑电进行基线校正等预处理，然后进行时域分析，在时域上绘制时间与幅值的关系图；对于ASSR，采用快速傅立叶变换绘制脑电信号在频率和幅值之间的关系图，从而提取ASSR的频率特征。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 天津大学 双耳分频听觉诱发的脑-机接口装置和方法

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