基于近红外的多频段生理信号反馈系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于近红外的多频段生理信号反馈系统及其使用方法。该系统包括：生理信号采集模块，用于实时地采集受试者大脑皮层的脑血氧信号；数据预处理模块，用于实时地对近红外光谱设备采集的原始数据进行预处理，以去除信号中的噪声成分；多频段解析模块，用于从预处理后的脑血氧信号提取多频段生理信号强度指标参数；生理信号反馈模块，用于将多频段解析模块提取的强度指标参数进行实时数据可视化处理，并反馈给受试者；以及显示模块，用于显示生理信号反馈模块的反馈过程。本发明专利技术基于近红外光谱技术，通过五个频段生理信号反馈的方法，对大脑特定频率段的生理活动和神经活动进行调节，帮助脑功能障碍患者更好的训练和康复。

Multi band physiological signal feedback system based on near infrared and its application

【技术实现步骤摘要】
基于近红外的多频段生理信号反馈系统及其使用方法
本专利技术属于康复辅具领域，具体涉及一种基于近红外的多频段生理信号反馈系统及其使用方法。
技术介绍
康复训练是脑功能障碍患者康复的重要手段，对脑功能损伤导致运动功能障碍患者功能改善和恢复有重要意义。反馈训练技术在理解脑功能和脑疾病方面有广泛的应用。在反馈训练的过程中，通过生理信号采集设备监测多维度大脑皮层活动信息，利用大脑内在神经功能和机制，实现生理活动和神经活动的自我调节。反馈训练技术可实现解码大脑的神经活动模式，进而优化与特定神经功能相关的认知行为和运动控制。针对康复训练过程，反馈指的是利用特定大脑皮层区域活动相关信息对受试者后续的神经活动和训练行为进行调节。专利CN102319067A涉及一种基于脑电信号的神经反馈训练系统，可指导参与者对特定脑电频带节律成分的自主调控，实现相关认知和行为改善的目的。专利CN101912255A提出了一种基于实时功能磁共振信号的神经反馈系统，感兴趣皮层区域的神经活动被用作反馈信息，参与者的脑部血流动力学信号直接实时显示给受试者，受试者在此过程中可学会通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于近红外的多频段生理信号反馈系统，其特征在于，包括：/n生理信号采集模块，该生理信号采集模块用于实时地采集受试者大脑皮层的脑血氧信号；/n数据预处理模块，该数据预处理模块用于实时地对生理信号采集模块采集的原始数据进行预处理，以去除信号中的噪声成分；/n多频段解析模块，该多频段解析模块用于从预处理后的脑血氧信号提取多频段生理信号强度指标参数；/n生理信号反馈模块，该生理信号反馈模块用于将多频段解析模块提取的强度指标参数进行实时数据可视化处理，并反馈给受试者；以及/n显示模块，该显示模块用于显示生理信号反馈模块的反馈过程。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外的多频段生理信号反馈系统，其特征在于，包括：
生理信号采集模块，该生理信号采集模块用于实时地采集受试者大脑皮层的脑血氧信号；
数据预处理模块，该数据预处理模块用于实时地对生理信号采集模块采集的原始数据进行预处理，以去除信号中的噪声成分；
多频段解析模块，该多频段解析模块用于从预处理后的脑血氧信号提取多频段生理信号强度指标参数；
生理信号反馈模块，该生理信号反馈模块用于将多频段解析模块提取的强度指标参数进行实时数据可视化处理，并反馈给受试者；以及
显示模块，该显示模块用于显示生理信号反馈模块的反馈过程。


2.根据权利要求1所述的基于近红外的多频段生理信号反馈系统，其特征在于，所述生理信号采集模块为功能近红外光谱设备，该设备包括能够布置在需探测的大脑区域的近红外光源发射探头及光接收探头，从而采集受试者大脑皮层的脑血氧信号。


3.根据权利要求1所述的基于近红外的多频段生理信号反馈系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括独立成分分析单元，所述独立成分分析单元用于独立成分的提取及重建并且去除无关信号成分。


4.根据权利要求3所述的基于近红外的多频段生理信号反馈系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括滑动平均单元，所述滑动平均单元用于检测和去除尖峰噪声数据。


5.根据权利要求3所述的基于近红外的多频段生理信号反馈系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括样条插值单元，所述样条插值单元用于检测和去除运动伪影。


6.根据权利要求3所述的基于近红外的多频段生理信号反馈系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括带通滤波单元，所述带通滤波单元用于去除长距离的基线漂移且最大程度保留信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李增勇，路宽，徐功铖，霍聪聪，张腾宇，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11