一种基于光学脑成像神经反馈的中枢‑外周神经闭环康复训练方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光学脑成像神经反馈的中枢‑外周神经闭环康复训练方法及系统，包括光学脑成像模块、数据处理模块、三维模型重构模块、仿真模型建立模块、虚拟参数作动器、虚拟反馈模块、仿真分析模块、中央处理器、反馈模块，用于根据接收到的训练任务向受训患者提供视觉反馈和运动觉反馈。本发明专利技术将大脑康复训练同肢体康复训练整合为一体，重建中风病人受损的感觉运动环路，促使大脑发生可塑性变化，进而达到运动功能康复的目的。所有的监测数据可根据不同的患者的情况和要求完成仿真分析优化，从而实现了训练任务的针对性。

A central nervous optical brain imaging based on the feedback of peripheral nerve loop rehabilitation training method and system

The invention discloses a central neural optical brain imaging based on the feedback of peripheral nerve loop rehabilitation training method and system, including optical brain imaging module, data processing module, 3D model reconstruction module, simulation modeling module, virtual parameter actuator, virtual feedback module, simulation module, CPU, feedback module used to trained patients to provide visual feedback and motion perception feedback according to the received training task. The invention integrates the rehabilitation training of the brain and the rehabilitation training of the limbs into an integral body, rebuilding the damaged sensorimotor loop of the stroke patient, and promoting the plastic change of the brain, so as to achieve the purpose of the rehabilitation of the movement function. All monitoring data can be simulated, analyzed and optimized according to different patient's condition and requirements, so as to realize the pertinence of training task.

【技术实现步骤摘要】
一种基于光学脑成像神经反馈的中枢-外周神经闭环康复训练方法及系统
本专利技术涉及医疗系统领域，具体涉及一种基于光学脑成像神经反馈的中枢-外周神经闭环康复训练方法及系统。
技术介绍
研究显示，90％神经学上的恢复出现在脑卒中后三个月内，康复介入得越早，功能恢复的可能性就越大，预后也越好。因此，恢复期治疗对于脑卒中后遗症患者来讲非常重要。目前，一般建议在日常的家庭护理康复治疗中，使用家用型的肢体运动康复仪来对受损的肢体运动重建，使肌肉群受到低频脉冲电刺激后按一定顺序模拟正常运动，通过模拟运动的被动拮抗作用，协调和支配肢体的功能状态，使其恢复动态平衡；同时多次重复的运动可以向大脑反馈促通信息，使其尽快地最大限度地实现功能重建，打破痉挛模式，恢复肢体自主的运动控制。这种疗法可使瘫痪的肢体模拟出正常运动，有助于恢复患者的肌张力和肢体运动。神经反馈技术是利用脑影像手段将个体的脑神经活动实时呈现给其自身，并由其根据一定目标自主调节、操控的一种技术。研究者利用脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)、功能磁共振成像(fMRI)等技术，观测所调节目标脑区的神经活动指标，并将其通过视听觉通道反馈给使用者，指导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光学脑成像神经反馈的中枢‑外周神经闭环康复训练系统，其特征在于，包括光学脑成像模块，用于采集受训患者的脑成像数据，并将采集到的所述脑成像数据传输给所述数据处理模块；数据处理模块，用于从所述脑成像数据中提取出大脑运动功能系统的神经活动强度和神经活动模式，并将之传输至显示屏和虚拟作动器模块；还用于通过kinect深度传感器进行脑神经深度图像的获取，并将获取的数据发送到三维重构模块；三维模型重构模块，用于将所获得的脑神经深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用MarchingTe...

【技术特征摘要】
1.一种基于光学脑成像神经反馈的中枢-外周神经闭环康复训练系统，其特征在于，包括光学脑成像模块，用于采集受训患者的脑成像数据，并将采集到的所述脑成像数据传输给所述数据处理模块；数据处理模块，用于从所述脑成像数据中提取出大脑运动功能系统的神经活动强度和神经活动模式，并将之传输至显示屏和虚拟作动器模块；还用于通过kinect深度传感器进行脑神经深度图像的获取，并将获取的数据发送到三维重构模块；三维模型重构模块，用于将所获得的脑神经深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用MarchingTetrahedra算法构造等值面,将获得的等值面按其所在位置进行拼接，从而完成脑神经三维模型的建立；仿真分析模块建立模块，用于通过Simulink搭建仿真分析模型对所建立的脑神经三维模型进行仿真分析；虚拟参数作动器，用于驱动参数变化的，与Simulink中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析模块针对不同的参数进行计算求解；虚拟反馈模块，用来在仿真分析模型中插入一的可以直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；仿真分析模块，用于将输入可以划分为单元、特性、载荷、设计变量、设计目标和设计约束的仿真算法和仿真方法；所述虚拟参数作动器与仿真分析模块中相关元素有着直接或间接的对应关系，建立起来元素间的对应关系可以打破两模型间的隔阂，并使虚拟参数作动器可以驱动起仿真分析模块，并从中直接得到想要的数据；虚拟参数作动器通过驱动仿真算法和/仿真方法循环执行并将结果反馈给仿真分析模块，所述仿真分析模块自动提取数据给虚拟反馈模块，所述虚拟反馈模块接收并自动显示结果；中央处理器，用于根据仿真分析的结果生成训练任务，将生成的训练任务发送到显示屏进行显示，并发送到反馈模块进行执行；还用于根据人机操作模块输入的控制命令和数据调用命令，并根据预设的算法发送到对应的模块进行执行；反馈模块，用于根据接收到的训练任务向受训患者提供视觉反馈和运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹昱东，郭文静，梁仍昊，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61