基于人工智能的脑刺激系统、方法、设备和存储介质技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于人工智能的脑刺激系统、方法、设备和存储介质。该系统包括：多个脑刺激终端和云平台；云平台用于采用人工智能技术通过学习来自多个脑刺激终端的生理数据和心理状态评估参数，结合预设的各类疾病的诊断治疗模型生成多维度的心理大数据；脑刺激终端用于基于多维度的心理大数据采用人工智能技术对采集得到的目标对象的生理数据和心理状态评估参数进行分析，确定目标对象的精神状态，根据精神状态得到针对目标对象所需的脑刺激参数，并根据脑刺激参数对目标对象产生相应的无创伤性脑刺激。本发明专利技术实施例适用于普通人们维护精神健康和调节不良情绪，对一些严重的精神疾病至少具有提早预测、专业预防和及时干涉的作用。

Brain stimulation system, method, equipment and storage medium based on Artificial Intelligence

The embodiment of the invention discloses a brain stimulation system, method, device and storage medium based on artificial intelligence. The system includes: multiple brain stimulation terminals and cloud platform; cloud platform is used to use artificial intelligence technology to generate multi-dimensional psychological big data by learning physiological data and psychological state evaluation parameters from multiple brain stimulation terminals, combined with preset diagnosis and treatment models of various diseases; brain stimulation terminal is used to collect psychological big data based on multi-dimensional using artificial intelligence technology The physiological data and mental state evaluation parameters of the target object are analyzed to determine the mental state of the target object, and the brain stimulation parameters required for the target object are obtained according to the mental state, and the corresponding non-invasive brain stimulation is generated for the target object according to the brain stimulation parameters. The embodiment of the invention is suitable for ordinary people to maintain mental health and regulate bad mood, and has the functions of early prediction, professional prevention and timely intervention for some serious mental diseases at least.

【技术实现步骤摘要】
基于人工智能的脑刺激系统、方法、设备和存储介质
本专利技术实施例涉及医疗器械和智能产品技术，尤其涉及一种基于人工智能的脑刺激系统、方法、设备和存储介质。
技术介绍
心理学研究表明，大多数人在人生不同阶段都会碰到不同程度的心理障碍或精神疾病问题。尤其在现代信息爆炸时代中，人们面临着来自工作和生活的种种压力，经常会感到紧张、焦虑和抑郁。很多人处于身心疲惫的亚健康状态，并导致危及精神健康的因素增加。近年来，社会上罹患抑郁症、自闭症、精神分裂症等严重精神疾病的机率在呈增加趋势。另外，随着全球人口的老龄化趋势，神经退行性疾病包括阿兹海默症和帕金森症也呈患者增多的趋势。这些跟神经系统相关的各种脑疾病，除了给病人带来巨大痛苦外，也给家庭和社会带来日益沉重的负担。目前针对这些脑疾病，基本上缺少非常有效的治疗手段。传统上一般采用药物治疗的方法，然而，基于药物化学和基因遗传学的药物研究目前并没有取得明显的突破，难以找到真正有效且长期安全的药物，而且这方面研发成本巨大。对一些重大的神经系统疾病还采用外科手术治疗，但囿于对大脑及神经系统复杂性的有限认知，外科手术往往稍有不慎就造成不可预知的后果。近年来，随着健康大数据和人工智能技术的发展，人类的健康医疗问题有可能从一个全新的工程角度切入并找到更佳的解决方案。目前在治疗帕金森病、抑郁症、卒中等脑疾病方面，采用微创型脑刺激技术，比较成熟的具体包括经颅直接电刺激(transcranialdirectcurrentstimulation，简称：tDCS)、深脑电刺激(Deepbrainstimulation，简称：DBS)和重复经颅磁刺激(repetitivetranscranialmagneticstimulation，简称：rTMS)等。另外，在医疗健康领域应用人工智能这一方面，目前大多是利用人工智能进行医疗诊断，例如AvalonAI公司通过人工智能检测脑部核磁共振图像，预测在未来患老年痴呆症的几率；Cognoa设计出一套AI软件，可用于儿童自闭症的早期筛查；以及刚刚在2018年2月份通过美国FDA认证的Embrace手环，应用于提早诊断癫痫的发作。但是，上述技术产品均存在缺点，限制了它们更好地使用。在微创型脑刺激技术方面，tDCS由于电场存在扩散效应，使其在脑区的时空分辨率有限；DBS虽有一些不错的疗效，但也有不足，例如其具有一定的不可预知性，甚至会产生副作用，因为该刺激缺乏选择性和特异性，并且在许多情况下对治疗机理还不明确；光遗传学刺激虽然在动物实验上证明具有神经元特异性和选择性的明显优势，但其刺激装置长期植入脑部，会跟DBS一样引起免疫排斥及炎症反应，并使刺激效果逐渐减弱；rTMS则是由于磁场强度随着距离的增加很快衰减，因此诱发的电流基本上只能作用在大脑皮层上；超声刺激技术虽然几乎无创而且理论上可以深入到深脑区，但该技术刺激脑部核团的准确度和强度还有待进一步提高[LandhuisE,Nature2017]。另一方面，人工智能技术在医疗健康领域的推广应用基本还处于不够成熟的发展中阶段，例如，Embrace手环虽然可以通过皮肤接触随时监测人体生理数据，并及时预报癫痫病人的病情发作，但是目前这类产品只是提供医学诊断的帮助，并没有进一步的干涉或治疗措施；以Woebot聊天机器人为典型代表的通过人机社交的方式来治疗心理疾病，虽然得到很多网友的支持，但是这种比较单一的认知行为疗法对于比较严重的心理和精神疾病的效果则比较一般；以英国Hertfordshire大学研发的社交机器人KASPAR为代表的社交机器人对自闭症儿童的康复训练治疗有一定的效果，但是目前的产品在智能设计和功能开发上还比较简单，需要进一步结合前沿的人工智能技术提高其康复治疗的效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于人工智能的脑刺激系统、方法、设备和存储介质，以适用于普通人们维护精神健康和调节不良情绪，对一些严重的精神疾病至少具有提早预测、专业预防和及时干涉的作用。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于人工智能的脑刺激系统，包括：多个脑刺激终端和云平台，所述多个脑刺激终端分别与所述云平台通信连接；所述云平台用于采用人工智能技术通过学习来自多个所述脑刺激终端的生理数据和心理状态评估参数，结合预设的各类疾病的诊断治疗模型生成多维度的心理大数据；所述脑刺激终端用于基于所述多维度的心理大数据采用人工智能技术对采集得到的目标对象的生理数据和心理状态评估参数进行分析，确定所述目标对象的精神状态，根据所述精神状态得到针对所述目标对象所需的脑刺激参数，并根据所述脑刺激参数对所述目标对象产生相应的无创伤性脑刺激。可选的，所述脑刺激终端包括生理信息采集装置、心理交流互动装置、中央控制处理装置和物理输出装置；所述生理信息采集装置用于采集所述目标对象的生理数据；所述心理交流互动装置用于采用基于自然语言处理技术与所述目标对象进行人机互动，获取所述目标对象的心理状态评估参数；所述中央控制处理装置用于控制所述生理信息采集装置、所述心理交流互动装置和所述物理输出装置，基于所述多维度的心理大数据采用人工智能技术对所述生理数据和所述心理状态评估参数进行分析，确定所述目标对象的精神状态，并根据所述精神状态得到对所述目标对象的脑刺激参数；所述物理输出装置用于根据所述脑刺激参数运行，以对所述目标对象产生脑刺激调节。可选的，所述云平台还用于采用人工智能技术对所述多维度的心理大数据进行循环计算，优化所述多维度的心理大数据。可选的，所述脑刺激终端还用于根据所述精神状态预测所述目标对象出现精神疾病的可能性，并作出相应的预警提示和/或干涉调节。可选的，所述脑刺激终端还用于全面记录所述目标对象的脑刺激参数，采用人工智能技术整合所述目标对象的脑刺激参数得到针对所述目标对象的脑刺激规律，并根据所述脑刺激规律对所述目标对象产生更有个体针对作用的脑刺激。可选的，所述生理信息采集装置具体用于通过传感器采集所述生理数据，所述传感器包括皮肤电采集装置、脑电波采集装置和光电容积描记装置。可选的，所述生理信息采集装置还用于通过摄像头采集所述目标对象的面部表情，通过麦克风采集所述目标对象的声音；所述中央控制处理装置还用于采用人工智能技术对所述目标对象的面部表情和声音进行分析，确定所述目标对象的精神状态。可选的，所述物理输出装置包括以下任一种或多种：光源装置、音响装置、按摩装置、熏香装置、超声波装置和电磁波装置。可选的，所述光源装置、所述音响装置和所述按摩装置用于对所述目标对象进行相应刺激程序所产生的感官性物理刺激。可选的，所述熏香装置用于依靠空气传播化学气体分子进入所述目标对象的嗅觉器官，达到嗅觉给药干涉或治疗的效果。可选的，所述超声波装置和所述电磁波装置用于对所述目标对象进行专业的脑刺激，达到特异脑区干涉治疗的效果。可选的，所述心理交流互动装置还用于通过与所述目标对象进行人机互动对所述目标对象进行认知行为治疗，所述人机互动包括文字交流、语音对话、游戏互动、图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工智能的脑刺激系统，其特征在于，包括：多个脑刺激终端和云平台，所述多个脑刺激终端分别与所述云平台通信连接；/n所述云平台用于采用人工智能技术通过学习来自多个所述脑刺激终端的生理数据和心理状态评估参数，结合预设的各类疾病的诊断治疗模型生成多维度的心理大数据；/n所述脑刺激终端用于基于所述多维度的心理大数据采用人工智能技术对采集得到的目标对象的生理数据和心理状态评估参数进行分析，确定所述目标对象的精神状态，根据所述精神状态得到针对所述目标对象所需的脑刺激参数，并根据所述脑刺激参数对所述目标对象产生相应的无创伤性脑刺激。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的脑刺激系统，其特征在于，包括：多个脑刺激终端和云平台，所述多个脑刺激终端分别与所述云平台通信连接；
所述云平台用于采用人工智能技术通过学习来自多个所述脑刺激终端的生理数据和心理状态评估参数，结合预设的各类疾病的诊断治疗模型生成多维度的心理大数据；
所述脑刺激终端用于基于所述多维度的心理大数据采用人工智能技术对采集得到的目标对象的生理数据和心理状态评估参数进行分析，确定所述目标对象的精神状态，根据所述精神状态得到针对所述目标对象所需的脑刺激参数，并根据所述脑刺激参数对所述目标对象产生相应的无创伤性脑刺激。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脑刺激终端包括生理信息采集装置、心理交流互动装置、中央控制处理装置和物理输出装置；
所述生理信息采集装置用于采集所述目标对象的生理数据；
所述心理交流互动装置用于采用基于自然语言处理技术与所述目标对象进行人机互动，获取所述目标对象的心理状态评估参数；
所述中央控制处理装置用于控制所述生理信息采集装置、所述心理交流互动装置和所述物理输出装置，基于所述多维度的心理大数据采用人工智能技术对所述生理数据和所述心理状态评估参数进行分析，确定所述目标对象的精神状态，并根据所述精神状态得到对所述目标对象的脑刺激参数；
所述物理输出装置用于根据所述脑刺激参数运行，以对所述目标对象产生脑刺激。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述云平台还用于采用人工智能技术对所述多维度的心理大数据进行循环计算，优化所述多维度的心理大数据。


4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述脑刺激终端还用于根据所述精神状态预测所述目标对象出现精神疾病的可能性，并作出相应的预警提示和/或干涉调节。


5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述脑刺激终端还用于全面记录所述目标对象的脑刺激参数，采用人工智能技术整合所述目标对象的脑刺激参数得到针对所述目标对象的脑刺激规律，并根据所述脑刺激规律对所述目标对象产生具有个体针对作用的脑刺激。


6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述生理信息采集装置具体用于通过传感器采集所述生理数据，所述传感器包括皮肤电采集装置、脑电波采集装置和光电容积描记装置。


7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述生理信息采集装置还用于通过摄像头采集所述目标对象的面部表情，通过麦克风采集所述目标对象的声音；
所述中央控制处理装置还用于采用人工智能技术对所述目标对象的面部表情和声音进行分析，确定所述目标对象的精神状态。


8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述物理输出装置包括以下任一种或多种：光源装置、音响装置、按摩装置、熏香装置、超声波装置和电磁波装置。


9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述光源装置、所述音响装置和所述按摩装置用于对所述目标对象进行相应刺激程序所产生的感官性物理刺激。


10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述熏香装置用于依靠空气传播化学气体分子进入所述目标对象的嗅觉器官，达到嗅觉给药干涉或治疗的效果。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓涛，李娟，杨海洋，王立平，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44