The invention discloses a state of consciousness detection system for implicit gaze brain-computer interface, which includes audiovisual stimulation module, electroencephalogram signal acquisition module and electroencephalogram signal processing module; audiovisual stimulation module uses audiovisual digits with consistent semantics and inconsistent semantics to randomly broadcast to subjects; EEG signal acquisition module records real-time EEG signals of subjects for specified tasks; The processing module outputs the on-line test results in real time. The invention designs a visual and auditory stimulus paradigm of implicit gaze, and uses brain-computer interface technology to detect the subject's state of consciousness. The accuracy of on-line analysis was fed back to the subjects in real time, and their conscious state was detected accurately. The invention detects the subject's consciousness state by audiovisual stimuli with consistent and inconsistent semantics, and improves the accuracy of the subject's consciousness detection.
【技术实现步骤摘要】
一种隐式注视脑机接口的意识状态检测系统
本专利技术涉及脑机接口技术与电生理事件相关诱发电位的
,尤其是指一种隐式注视脑机接口的意识状态检测系统。
技术介绍
意识是一个内涵丰富的概念,可分成两个主要部分:觉醒(arousal)和觉知(awareness)。对于严重脑损伤患者来说,他们在度过急性阶段后将进入病情稳定的恢复阶段。相对于急性期,此阶段的病情评估需要尽可能的全面,并且希望能够反应预后及转归。根据觉知水平的不同,该类患者可分为多个临床状态。有些患者可能会进入到植物状态(vegetativestate,VS),他们有睡眠-觉醒的周期,但完全丧失对自身及外部环境的觉知能力。有些患者则可能恢复到最小意识状态(minimallyconsciousstate,MCS),即存在微弱但确定的觉知能力。由此可见,MCS与VS的区分在于是否有证据表明患者具有觉知能力。另一方面,闭锁综合症(locked-insyndrome,LIS)患者是觉醒的并且具有完好的觉知能力,但身体完全瘫痪。这样也有可能导致与植物状态或最小意识状态的混淆。一般来说,不同意识障碍程度的患者需要不同的治疗方案,因此,准确判定患者的意识障碍水平显得异常重要。目前,临床上评定患者的意识障碍程度主要依靠量表(例如,Glasgow格拉斯哥昏迷量表、JFK昏迷恢复量表等)以及临床经验,通过检查眼睛、言语和运动三方面刺激所引起的反应来进行综合评价。以2004年美国JFK医学中心Giacino等人修改的昏迷恢复量表(JFKComaRecoveryScale-Revised,CRS-R)为例,分为6个项目:听 ...
【技术保护点】
1.一种隐式注视脑机接口的意识状态检测系统,其特征在于,包括:视听觉刺激模块、脑电信号采集模块、脑电信号处理模块;其中:所述视听觉刺激模块,采用语义一致和不一致的视听数字随机播放给受试者;在LED显示器的中心位置放置了一个可视按钮,两个扬声器位于LED显示器的背面,用于展现听觉刺激;其中,视觉刺激包括10个视觉数字:0,1,…,9,而听觉刺激包括10个口语数字:0,1,…,9;每个刺激呈现包括一对语义上相同的视觉和口语数字或不一致的视觉和口语数字,两个连续刺激之间存在间隔时间,且所有的视听刺激都是单独呈现的,视觉刺激出现在屏幕的同一位置,因此,范式是隐式注视的;关于隐式注视脑机接口意识检测的范式,首先构建了四对视听刺激,其中一对在语义上是一致的,而另外三对在语义上是不一致的;在语义一致性/不一致性条件下,这些视觉刺激和听觉刺激是从视觉和口语数字:0,1,…,9中随机选择的;每次试验都以视听觉的任务提示开始,持续设定时间段,指令是“默数视觉数字和口语数字相同的次数”,在指令提示之后,四对视听刺激以随机顺序分别展示设定次数,具体地说,四个视觉数字按照随机顺序以出现到消失的形式进行闪烁,每个 ...
【技术特征摘要】
1.一种隐式注视脑机接口的意识状态检测系统,其特征在于,包括:视听觉刺激模块、脑电信号采集模块、脑电信号处理模块;其中:所述视听觉刺激模块,采用语义一致和不一致的视听数字随机播放给受试者;在LED显示器的中心位置放置了一个可视按钮,两个扬声器位于LED显示器的背面,用于展现听觉刺激;其中,视觉刺激包括10个视觉数字:0,1,…,9,而听觉刺激包括10个口语数字:0,1,…,9;每个刺激呈现包括一对语义上相同的视觉和口语数字或不一致的视觉和口语数字,两个连续刺激之间存在间隔时间,且所有的视听刺激都是单独呈现的,视觉刺激出现在屏幕的同一位置,因此,范式是隐式注视的;关于隐式注视脑机接口意识检测的范式,首先构建了四对视听刺激,其中一对在语义上是一致的,而另外三对在语义上是不一致的;在语义一致性/不一致性条件下,这些视觉刺激和听觉刺激是从视觉和口语数字:0,1,…,9中随机选择的;每次试验都以视听觉的任务提示开始,持续设定时间段,指令是“默数视觉数字和口语数字相同的次数”,在指令提示之后,四对视听刺激以随机顺序分别展示设定次数,具体地说,四个视觉数字按照随机顺序以出现到消失的形式进行闪烁,每个出现持续设定时间,并且在两个连续出现之间间隔设定时间;视觉数字的出现伴随一个预设时间的口语数字,受试者要求默数一致的视听刺激即目标的出现次数,同时忽略不一致的视听刺激即非目标,以这种方式,产生了“oddball”效应,经过设定时间后,脑机接口系统在线进行P300检测,以确定受试者所关注的视听刺激对,由脑机接口系统确定的反馈结果出现在显示器的中心,如果检测结果正确,掌声将会作为反馈用来增加受试者的积极性;根据受试者的疲劳程度,每个trial之间有休息时间,由于有四对视听刺激,其中之一为目标,准确检测的概率水平是25%;所述脑电信号采集模块,用于实时记录受试者进行规定任务的脑电信号,具体是采用NuAmps便携式放大器来记录头皮脑电信号,然后将头皮脑电信号传输至脑电信号处理模块;在信号采集过程中,受试者头戴LT37型的32通道的脑电采集帽,记录32个通道的脑电信号,所有通道的脑电信号均以右耳突为参照,其中“HEOG”与“VEOG”两个通道代表眼球运动...
【专利技术属性】
技术研发人员:李远清,潘家辉,肖君,黄健涛,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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