申请/专利权人：广州市润杰医疗器械有限公司

申请日：2022-12-07

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN115886844B

主分类号：A61B5/38

分类号：A61B5/38;A61B5/378;A61B5/374;A61B5/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2023.04.21#实质审查的生效;2023.04.04#公开

摘要：本发明公开了基于脑电生物反馈来检测并调节大脑偏侧化状态的系统，包括电极、信号采集及转换单元、波形计算单元、分析判断单元、刺激播放单元、等级设置单元；所述电极用于传输大脑产生的脑电信号；所述信号采集及转换单元用于采集并转换脑电信号；所述波形计算单元用于计算脑电波形；所述分析判断单元用于判断出大脑的偏侧化状态，同时生成多种调节指令分别发送至所述刺激播放单元和所述等级设置单元；所述刺激播放单元用于根据调节指令来播放对应的刺激对所述大脑进行调节；所述等级设置单元，用于预先设置一个等级大小，或者根据调节指令来重新设置等级大小，并发送至所述分析判断单元。可以实现调节大脑的偏侧化状态的目的。

主权项：1.一种基于脑电生物反馈来检测并调节大脑偏侧化状态的系统，其特征在于，包括电极、信号采集及转换单元、波形计算单元、分析判断单元、刺激播放单元、等级设置单元；所述电极安装于大脑上，用于传输所述大脑产生的脑电信号；所述信号采集及转换单元，用于采集所述电极传输的脑电信号，然后将脑电信号转换为对应的脑电波形并发送至所述波形计算单元；所述波形计算单元，用于计算所述信号采集及转换单元发送的脑电波形，得到对应的计算结果发送至所述分析判断单元；所述分析判断单元，用于根据所述波形计算单元发送的计算结果，判断出大脑的偏侧化状态，同时接收所述等级设置单元发送的等级大小，然后结合计算结果和等级大小来分析生成多种调节指令分别发送至所述刺激播放单元和所述等级设置单元；所述刺激播放单元，用于根据接收的所述分析判断单元发送的调节指令，来播放对应的刺激对所述大脑进行调节；所述等级设置单元，用于预先设置一个等级大小并发送至所述分析判断单元，或者根据接收的所述分析判断单元发送的调节指令来重新设置等级大小，并发送至所述分析判断单元；所述基于脑电生物反馈来检测并调节大脑偏侧化状态采用如下方法：S1.等级设置单元预先设置一个等级大小；S2.信号采集及转换单元开始采集大脑的脑电信号，并转换为对应的脑电波形；S3.波形计算单元对脑电波形进行滤波，得到滤波波形，然后对滤波波形进行分析计算，得到计算结果；S4.重复步骤S2~S3，直到得到多个计算结果，然后分析判断单元根据多个计算结果判断大脑是否为偏侧化状态，若是，则进入步骤S5；若否，则转结束；S5.分析判断单元根据多个计算结果和当前设置的等级大小，分析得到分析结果，并根据分析结果生成第一调节指令或者第二调节指令，同时根据多个计算结果生成第三调节指令；S6.刺激播放单元根据第一调节指令或者第二调节指令来播放对应的刺激对所述大脑进行调节，等级设置单元根据第三调节指令重新设置等级大小，然后回到步骤S2；所述电极安装于所述大脑的F3、F4、P3电极点位；所述步骤S2中，所述信号采集及转换单元每隔1秒采集所述大脑的F3、F4、P3点位的脑电信号，并转换为对应的F3脑电波形、F4脑电波形、P3脑电波形；所述步骤S3包括：S3.1.波形计算单元对信号采集及转换单元第n秒采集的F3脑电波形、F4脑电波形、P3脑电波形进行FIR滤波，得到对应的F3滤波波形、F4滤波波形、P3滤波波形；S3.2.再将F3滤波波形、F4滤波波形、P3滤波波形经FFT变换后进行频谱分析，得到对应的F3功率谱数据、F4功率谱数据、P3功率谱数据；S3.3.对F3功率谱数据进行卷积求和计算，得到F3导联的α波的能量值α1n；对F4功率谱数据进行卷积求和计算，得到F4导联的α波的能量值α2n；对P3功率谱数据进行卷积求和计算，得到P3导联的β波的能量值β1n；S3.4.计算对应信号采集及转换单元第n秒采集的F3脑电波形、F4脑电波形、P3脑电波形的大脑偏侧化指数Bn=lnα2n-lnα1n-lnβ1n；所述步骤S4包括：S4.1.重复步骤S3，直到计算得到第1秒~第n秒的大脑偏侧化指数B1~Bn；S4.2.分析判断单元判断Bn是否等于-lnβ1n，若否，则判断出大脑为偏侧化状态并转步骤S5；若是，则判断出大脑不是偏侧化状态并转结束；其中，信号采集及转换单元采集所述大脑的脑电信号所用的时间为n；信号采集及转换单元第n秒采集的F3脑电波形、F4脑电波形、P3脑电波形的对应的大脑偏侧化指数为Bn；所述步骤S5包括：S5.1.计算第n-10秒~第n-1秒的大脑偏侧化指数的平均值为Ba；S5.2.若等级设置单元当前设置的等级大小为x，则比较是否Bn*x＞Ba；若是，则分析判断单元生成第一调节指令发送至所述刺激播放单元；若否，则分析判断单元生成第二调节指令发送至所述刺激播放单元；S5.3.分析判断单元根据Bn的大小，生成第三调节指令发送至所述等级设置单元。

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