本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)，尤其涉及基于腦電信號(hào)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)障礙康復(fù)訓(xùn)練方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、肢體運(yùn)動(dòng)障礙是因神經(jīng)系統(tǒng)疾病或損傷而導(dǎo)致身體肌肉運(yùn)動(dòng)受限或無(wú)法控制的一種癥狀，影響患者日常生活的同時(shí)也給患者家庭帶來(lái)了諸多麻煩，傳統(tǒng)的肢體康復(fù)，患者被動(dòng)接受機(jī)械式訓(xùn)練，缺乏大腦主動(dòng)參與，對(duì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)修復(fù)效果有限，需要進(jìn)行長(zhǎng)期的訓(xùn)練才能達(dá)到理想的效果；

2、而隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，腦電波監(jiān)測(cè)與分析技術(shù)在康復(fù)訓(xùn)練中得到了廣泛的應(yīng)用，腦電波是一種生物電信號(hào)，由大腦皮層神經(jīng)元產(chǎn)生可以反映大腦的功能狀態(tài)，通過(guò)對(duì)腦電波的監(jiān)測(cè)與分析，可以為康復(fù)訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)，幫助患者更好地恢復(fù)功能，但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，在對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別過(guò)程中存在識(shí)別速度和準(zhǔn)確性低的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致腦電信號(hào)的識(shí)別精度降低，同時(shí)無(wú)法依據(jù)訓(xùn)練動(dòng)作完成度情況對(duì)短板訓(xùn)練動(dòng)作進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練，以及傳統(tǒng)的肌力分析過(guò)程中，缺少對(duì)用戶(hù)發(fā)力決策的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而不能及時(shí)的調(diào)整用戶(hù)發(fā)力決策，導(dǎo)致用戶(hù)康復(fù)訓(xùn)練周期延長(zhǎng)；

3、針對(duì)上述的技術(shù)缺陷，現(xiàn)提出一種解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于腦電信號(hào)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)障礙康復(fù)訓(xùn)練方法和系統(tǒng)，去解決上述提出的技術(shù)缺陷，本發(fā)明初步從腦電信號(hào)識(shí)別角度進(jìn)行分析，以提高腦電信號(hào)識(shí)別精度，且通過(guò)虛擬訓(xùn)練的方式進(jìn)行腦電和動(dòng)作雙項(xiàng)測(cè)評(píng)分析，以便直觀(guān)的了解到用戶(hù)各個(gè)訓(xùn)練動(dòng)作是否合格，同時(shí)從訓(xùn)練整體完成度和單動(dòng)作完成度兩個(gè)角度進(jìn)行分析，以便合理調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)用戶(hù)的短板進(jìn)行針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)障礙康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃，進(jìn)而有助于以此為依據(jù)輔助下一輪康復(fù)訓(xùn)練任務(wù)，從用戶(hù)的肌力偏差角度進(jìn)行分析，一方面依據(jù)信息反饋情況動(dòng)態(tài)調(diào)整功能性電刺激，以提高康復(fù)訓(xùn)練效果，另一方面依據(jù)反饋信息提醒用戶(hù)調(diào)整發(fā)力決策，進(jìn)而有助于縮短用戶(hù)康復(fù)訓(xùn)練周期。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：基于腦電信號(hào)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)障礙康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，包括康復(fù)訓(xùn)練管理中心、測(cè)試反饋單元、運(yùn)動(dòng)想象測(cè)評(píng)單元、康復(fù)劃分單元、發(fā)力監(jiān)測(cè)單元以及訓(xùn)練管理單元；

3、所述康復(fù)訓(xùn)練管理中心用于采集用戶(hù)最近一次訓(xùn)練時(shí)建立的腦電信號(hào)識(shí)別模型的識(shí)別信息，并將識(shí)別信息發(fā)送至測(cè)試反饋單元進(jìn)行識(shí)別測(cè)試評(píng)估反饋分析，得到可用信號(hào)或調(diào)整信號(hào)；

4、當(dāng)生成可用信號(hào)時(shí)，運(yùn)動(dòng)想象測(cè)評(píng)單元用于對(duì)采集的想象腦電信號(hào)進(jìn)行腦電和動(dòng)作雙項(xiàng)測(cè)評(píng)分析，將得到的想象腦電信號(hào)和想象動(dòng)作信息與實(shí)際腦電信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作信息進(jìn)行比對(duì)分析，得到合格信號(hào)或不合格信號(hào)；康復(fù)劃分單元用于對(duì)采集的分類(lèi)動(dòng)作標(biāo)簽進(jìn)行康復(fù)動(dòng)作劃分管理分析，對(duì)得到的局部完成度jg進(jìn)行判別處理，得到正常訓(xùn)練動(dòng)作和短板訓(xùn)練動(dòng)作；

5、發(fā)力監(jiān)測(cè)單元用于對(duì)采集的用戶(hù)的當(dāng)前肌力值和目標(biāo)肌力值進(jìn)行肌力偏差風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)得到的連續(xù)出現(xiàn)a的最大個(gè)數(shù)進(jìn)行判別處理，得到正常信號(hào)或預(yù)警信號(hào)。

6、優(yōu)選的，所述識(shí)別測(cè)試評(píng)估反饋分析過(guò)程如下：

7、采集到用戶(hù)的訓(xùn)練時(shí)段，從服務(wù)器中調(diào)取用戶(hù)最近一次訓(xùn)練時(shí)建立的腦電信號(hào)識(shí)別模型；

8、將訓(xùn)練時(shí)段劃分為測(cè)試時(shí)段和康復(fù)時(shí)段，獲取到測(cè)試時(shí)段內(nèi)用戶(hù)n個(gè)已知肢體動(dòng)作的運(yùn)行想象對(duì)應(yīng)的測(cè)試腦電信號(hào)，n為大于3的自然數(shù)，將n個(gè)測(cè)試腦電信號(hào)設(shè)定為測(cè)試訓(xùn)練數(shù)據(jù)，通過(guò)腦電信號(hào)識(shí)別模型對(duì)測(cè)試訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，基于腦電信號(hào)識(shí)別模型獲取到各個(gè)測(cè)試腦電信號(hào)的識(shí)別信息，識(shí)別信息包括識(shí)別時(shí)長(zhǎng)和識(shí)別結(jié)果，識(shí)別結(jié)果包括控制合格和控制不合格，獲取到識(shí)別時(shí)長(zhǎng)的均值，并將識(shí)別時(shí)長(zhǎng)的均值設(shè)定為測(cè)試識(shí)別評(píng)分，將測(cè)試腦電信號(hào)的識(shí)別結(jié)果為控制合格的個(gè)數(shù)設(shè)定為準(zhǔn)確識(shí)別率，并對(duì)測(cè)試識(shí)別評(píng)分和準(zhǔn)確識(shí)別率進(jìn)行判別處理，得到可用信號(hào)或調(diào)整信號(hào)。

9、優(yōu)選的，所述腦電和動(dòng)作雙項(xiàng)測(cè)評(píng)分析過(guò)程如下：

10、基于虛擬訓(xùn)練場(chǎng)景進(jìn)行肢體康復(fù)訓(xùn)練，同時(shí)設(shè)定肢體動(dòng)作，同時(shí)獲取到按照設(shè)定肢體動(dòng)作對(duì)應(yīng)的實(shí)際腦電信號(hào)，并對(duì)按照設(shè)定肢體動(dòng)作對(duì)應(yīng)的實(shí)際腦電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)獲取到實(shí)際腦電信號(hào)的控制指令，基于實(shí)際腦電信號(hào)的控制指令獲取到肢體康復(fù)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作信息，標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作信息包括肢體轉(zhuǎn)動(dòng)角度和肢體維持時(shí)長(zhǎng)。

11、優(yōu)選的，獲取到康復(fù)時(shí)段內(nèi)基于設(shè)定肢體動(dòng)作提示用戶(hù)進(jìn)行相應(yīng)的肢體運(yùn)動(dòng)想象，進(jìn)而基于信號(hào)采集設(shè)備獲取到用戶(hù)進(jìn)行相應(yīng)的肢體運(yùn)動(dòng)想象的想象腦電信號(hào)，并對(duì)用戶(hù)進(jìn)行相應(yīng)的肢體運(yùn)動(dòng)想象的想象腦電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)獲取到肢體運(yùn)動(dòng)想象的想象腦電信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制指令，基于想象腦電信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制指令獲取到肢體康復(fù)機(jī)器人的想象動(dòng)作信息；

12、將想象腦電信號(hào)和想象動(dòng)作信息與實(shí)際腦電信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作信息進(jìn)行比對(duì)分析：若想象腦電信號(hào)與實(shí)際腦電信號(hào)一致，且想象動(dòng)作信息與標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作信息一一對(duì)應(yīng)，則生成合格信號(hào)；若想象腦電信號(hào)與實(shí)際腦電信號(hào)不一致，或想象動(dòng)作信息與標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作信息不一一對(duì)應(yīng)，則生成不合格信號(hào)。

13、優(yōu)選的，所述康復(fù)動(dòng)作劃分管理分析過(guò)程如下：

14、將設(shè)定肢體動(dòng)作劃分為g個(gè)分類(lèi)動(dòng)作標(biāo)簽，g為大于零的自然數(shù)，分類(lèi)動(dòng)作標(biāo)簽包括左手部動(dòng)作、右手部動(dòng)作、左腿部動(dòng)作，獲取到各個(gè)分類(lèi)動(dòng)作標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的總個(gè)數(shù)，同時(shí)獲取到各個(gè)分類(lèi)動(dòng)作標(biāo)簽對(duì)應(yīng)生成合格信號(hào)對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)，將分類(lèi)動(dòng)作標(biāo)簽對(duì)應(yīng)生成合格信號(hào)對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)與分類(lèi)動(dòng)作標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的總個(gè)數(shù)之間的比值設(shè)定為局部完成度jg，進(jìn)而獲取到局部完成度jg的均值，將局部完成度jg的均值設(shè)定為康復(fù)測(cè)評(píng)完成度。

15、優(yōu)選的，對(duì)所述康復(fù)測(cè)評(píng)完成度進(jìn)行判別處理：若康復(fù)測(cè)評(píng)完成度大于等于預(yù)設(shè)康復(fù)測(cè)評(píng)完成度閾值，則生成穩(wěn)定信號(hào)；若康復(fù)測(cè)評(píng)完成度小于預(yù)設(shè)康復(fù)測(cè)評(píng)完成度閾值，則生成反饋信號(hào)；

16、當(dāng)生成反饋信號(hào)時(shí)，對(duì)局部完成度jg進(jìn)行判別處理：

17、若局部完成度jg大于等于局部完成度閾值，則判定對(duì)應(yīng)分類(lèi)動(dòng)作為正常訓(xùn)練動(dòng)作，同時(shí)生成達(dá)標(biāo)信號(hào)；若局部完成度jg小于局部完成度閾值，則判定對(duì)應(yīng)分類(lèi)動(dòng)作為短板訓(xùn)練動(dòng)作，同時(shí)生成偏差信號(hào)。

18、優(yōu)選的，所述肌力偏差風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程如下：

19、基于設(shè)定肢體動(dòng)作下獲取到康復(fù)時(shí)段內(nèi)用戶(hù)的當(dāng)前肌力值和目標(biāo)肌力值，將當(dāng)前肌力值減去目標(biāo)肌力值得到的值除以目標(biāo)肌力值得到的值設(shè)定為肌力偏差值，并對(duì)肌力偏差值進(jìn)行判別處理，若肌力偏差值小于預(yù)設(shè)肌力偏差值范圍中的最小值，則生成增強(qiáng)指令，若肌力偏差值屬于預(yù)設(shè)肌力偏差值范圍，則生成常規(guī)指令，若肌力偏差值大于預(yù)設(shè)肌力偏差值范圍中的最大值，則生成減輕指令。

20、優(yōu)選的，將增強(qiáng)指令或減輕指令均設(shè)定為a，將常規(guī)指令設(shè)定為b，基于a和b的生成順序構(gòu)建a和b的字符串，并將構(gòu)建a和b的字符串設(shè)定為肌力標(biāo)簽串，從肌力標(biāo)簽串中獲取到連續(xù)出現(xiàn)a的最大個(gè)數(shù)，并對(duì)連續(xù)出現(xiàn)a的最大個(gè)數(shù)進(jìn)行判別處理：若連續(xù)出現(xiàn)a的最大個(gè)數(shù)大于等于預(yù)設(shè)閾值，則生成預(yù)警信號(hào)；若連續(xù)出現(xiàn)a的最大個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則生成正常信號(hào)。

21、本發(fā)明的有益效果如下：

22、（1）本發(fā)明初步從腦電信號(hào)識(shí)別角度進(jìn)行分析，以提高腦電信號(hào)識(shí)別精度，且通過(guò)信息可視化反饋的方式直觀(guān)的了解到腦電信號(hào)識(shí)別模型的識(shí)別速率和準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證運(yùn)動(dòng)想象的腦電信號(hào)識(shí)別的速率，實(shí)現(xiàn)了高速、高效的運(yùn)動(dòng)障礙康復(fù)訓(xùn)練，且通過(guò)虛擬訓(xùn)練的方式進(jìn)行腦電和動(dòng)作雙項(xiàng)測(cè)評(píng)分析，以便直觀(guān)的了解到用戶(hù)各個(gè)訓(xùn)練動(dòng)作是否合格；

23、（2）本發(fā)明從訓(xùn)練整體完成度角度進(jìn)行初步分析，以了解用戶(hù)訓(xùn)練整體完成度是否達(dá)標(biāo)，以便合理調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度，同時(shí)進(jìn)一步針對(duì)用戶(hù)的短板進(jìn)行針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)障礙康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃，進(jìn)而有助于以此為依據(jù)輔助下一輪康復(fù)訓(xùn)練任務(wù)；

24、（3）本發(fā)明從用戶(hù)的肌力偏差角度進(jìn)行分析，一方面依據(jù)信息反饋情況動(dòng)態(tài)調(diào)整功能性電刺激，以提高康復(fù)訓(xùn)練效果，另一方面依據(jù)反饋信息提醒用戶(hù)調(diào)整發(fā)力決策，進(jìn)而有助于縮短用戶(hù)康復(fù)訓(xùn)練周期。