一种基于fNIRS的康复训练系统及存储介质技术方案

本申请公开了一种基于fNIRS的康复训练系统及存储介质。包括接口和处理器，其中处理器被配置为在训练对象执行训练任务的过程中，呈现与训练对象执行训练任务时的当前血氧浓度相关联地动态变化的训练界面，在训练界面中，呈现浮游体相对于不同类型的目标的集群运行的动画，在训练界面的第一区域，显示具有不同类型的目标的集群以及浮游体，所述浮游体响应于训练对象执行训练任务时的当前血氧浓度的变化进行升降运动，升降到的高度对应显示的目标就被浮游体触碰而采集到。如此，能够减少训练对象在执行康复任务过程中的心理压力，提升训练的顺应性，并提高训练效果。并提高训练效果。并提高训练效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于fNIRS的康复训练系统及存储介质


[0001]本申请涉及近红外脑功能成像
，具体涉及一种基于fNIRS的康复训练系统及存储介质。

技术介绍

[0002]对于肢体功能障碍、多动症等神经发育脑疾病，认知干预是重要且有效的干预手段。认知干预、认知训练或者心理治疗，都需要患者有意识地参与。大部分的认知训练，都要求患者能够理解操作指令并按照操作规则执行训练任务。在患者执行训练任务的过程中，患者的心理状况会根据执行的训练任务发生无法预期的变化，并且，患者心理状况的改变将直接影响训练效果。例如，患者在执行训练任务的过程中，会涉及到患者的自我控制感、预期、动机、策略等心理状况。尤其是，如果由于训练任务或者训练系统不合理的设计，导致患者在执行训练任务的过程中，出现焦虑、丧失自信、情绪失控等心理状况，则无法达到较好的训练效果。
[0003]现有的对患者进行认知干预的方法包括药物治疗、器械治疗、神经反馈等，其中，药物治疗对人体具有很大的副作用，器械治疗的方式比较枯燥，容易使患者丧失训练的兴趣，现有的神经反馈治疗方式同样无法让患者保持执行反馈训练的兴趣，患者容易在治疗中出现焦躁不安、信心降低的心理状况，从而无法获得较好的治疗效果。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述技术问题，提出了本申请。本申请旨在提供一种基于fNIRS的康复训练系统及存储介质，能够使得训练对象在执行康复训练的过程中得到及时且直观的反馈，保持足够的信心和较高的兴趣，以使得训练对象能够以积极的态度执行康复训练，避免训练对象由于执行的康复训练较为枯燥而产生厌烦情绪，同时避免反馈内容对广泛属性的训练对象引入不利的情绪，从而提高对训练对象进行康复治疗的效果。
[0005]根据本申请的第一方案，提供一种基于fNIRS的康复训练系统，包括接口和处理器。其中，接口，配置为获取训练对象在执行康复任务时基于所采集到的对应脑区的近红外数据得到的血氧浓度数据，所述康复任务至少包括训练任务。所述处理器配置为在所述训练对象执行训练任务的过程中，呈现与所述训练对象执行训练任务时的当前血氧浓度相关联地动态变化的训练界面，在所述训练界面中，呈现浮游体相对于不同类型的目标的集群运行的动画，具体包括：在所述训练界面的第一区域，显示具有不同类型的目标的所述集群以及所述浮游体，所述浮游体响应于所述训练对象执行训练任务时的当前血氧浓度的变化进行升降运动，升降到的高度对应显示的目标就被所述浮游体触碰而采集到。
[0006]根据本申请的第二方案，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有基于fNIRS的康复训练的计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行如下的处理：在所述训练对象执行训练任务的过程中，呈现与所述训练对象执行训练任务时对应脑区的当前血氧浓度相关联地动态变化的训练界面，在所述训练界面
中，呈现浮游体相对于不同类型的目标的集群运行的动画，具体包括：在所述训练界面的第一区域，显示具有不同类型的目标的所述集群以及所述浮游体，所述浮游体响应于所述训练对象执行训练任务时对应脑区的当前血氧浓度的变化进行升降运动，升降到的高度对应显示的目标就被所述浮游体触碰而采集到。
[0007]与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：本申请实施例提供的康复训练系统提供了与训练任务的操作相关内容进行联动反应的动画。该康复训练系统至少包括接口、处理器和显示器，近红外数据采集装置采集训练对象在执行训练任务时的近红外数据并对采集到的近红外数据进行处理，以得到血氧浓度数据。近红外数据采集装置将血氧浓度数据通过接口传输给康复训练系统。在显示器的显示界面上，呈现浮游体相对于集群运动的动画，该动画与训练对象执行训练任务时的当前血氧浓度相关联地动态变化。也就是说，训练对象在执行训练任务时，血氧浓度数据降低，则浮游体呈现下降的运动，如果血氧浓度数据升高，则浮游体呈现上升的运动。训练对象基于该动画，能够保持较高的训练兴趣，而且，训练对象通过努力执行训练任务，会使得浮游体上升进而采集到更多的目标。一方面，浮游体可以理解为具有连续且平缓的运动轨迹的能够上下浮动的物体，例如，浮游体可以是热气球、船、纸飞机、鱼等，本申请中采用浮游体实现反馈，浮游体根据训练对象执行训练任务时的当前血氧浓度进行平缓的升降运动，而不是忽上忽下的快速的升降运动（例如直上直下的飞机），能够有效避免训练对象在执行训练任务产生恐慌、焦虑、担忧的心理状况；另一方面，训练对象会期望通过努力采集到更多的目标，从而保持高度的兴趣和注意力，且随着训练对象的努力，采集到的目标数量会增加，这进而又增加了训练对象执行训练任务获得更多目标的信心。如此，能够提高对于训练对象的康复治疗效果。
[0008]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述说明和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0009]在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的类似附图标记可以表示相似组件的不同示例。附图通过举例而不是以限制的方式大体上示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。这样的实施例是说明性和示例性的，而并非旨在作为本系统或具有用于实现本申请实施例的处理器执行的步骤的指令的非暂时性计算机可读介质的穷尽或排他的实施例。
[0010]图1（a）示出根据本申请实施例的康复训练系统的结构示意图。
[0011]图1（b）示出根据本申请实施例的康复训练系统与近红外数据采集装置配合使用的示意图。
[0012]图1（c）示出根据本申请实施例的康复训练系统的训练界面的示意图。
[0013]图2示出根据本申请实施例的康复训练系统的训练界面的又一示意图。
[0014]图3示出根据本申请实施例的康复训练系统的处理器执行改变浮游体升降的方法的流程图。
[0015]图4示出根据本申请实施例的训练对象执行预训练任务时的预训练界面的示意图。
具体实施方式
[0016]为使本领域技术人员更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本申请的实施例作进一步详细描述，但不作为对本申请的限定。
[0017]本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分。本申请中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。在本申请中，各个步骤在图中所示的箭头仅仅作为执行顺序的示例，而不是限制，本申请的技术方案并不限于实施例中描述的执行顺序，执行顺序中的各个步骤可以合并执行，可以分解执行，可以调换顺序，只要不影响执行内容的逻辑关系即可。
[0018]本申请使用的所有术语（包括技术术语或者科学术语）与本申请所属领域的普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种基于fNIRS的康复训练系统，其特征在于，包括：接口，配置为：获取训练对象在执行康复任务时基于所采集到的对应脑区的近红外数据得到的血氧浓度数据，所述康复任务至少包括训练任务；以及处理器，所述处理器配置为：在所述训练对象执行训练任务的过程中，呈现与所述训练对象执行训练任务时的当前血氧浓度相关联地动态变化的训练界面，在所述训练界面中，呈现浮游体相对于不同类型的目标的集群运行的动画，具体包括：在所述训练界面的第一区域，显示具有不同类型的目标的所述集群以及所述浮游体，所述浮游体响应于所述训练对象执行训练任务时的当前血氧浓度的变化进行升降运动，升降到的高度对应显示的目标就被所述浮游体触碰而采集到。2. 根据权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，所述康复任务还包括静息态任务和预训练任务，所述静息态任务被配置在预训练任务之前，且所述预训练任务被配置在所述训练任务之前，所述接口配置为：获取所述训练对象在执行所述静息态任务的静息态血氧浓度数据和执行所述预训练任务时的活跃态血氧浓度数据；以及在所述训练对象执行训练任务的过程中，获取所述训练对象在执行所述训练任务时的当前血氧浓度数据；所述处理器进一步配置为：基于所述静息态血氧浓度数据和活跃态血氧浓度数据，分别得到静息态血氧浓度代表值和活跃态血氧浓度代表值；基于所述当前血氧浓度数据，得到当前血氧浓度代表值；所述活跃态血氧浓度代表值与静息态血氧浓度代表值的第一偏差即为活跃态血氧浓度的变化；所述当前血氧浓度代表值与静息态血氧浓度代表值的第二偏差即为当前血氧浓度的变化；基于所述当前血氧浓度的变化相对于活跃态血氧浓度的变化与难度系数的乘积的比较结果而动态地改变所述浮游体升降的高低。3.根据权利要求2所述的康复训练系统，其特征在于，所述处理器进一步配置为：基于活跃态血氧浓度的变化判断是否结束所述预训练任务而准备进入训练任务，若活跃态血氧浓度的变化达到预设值，则准备进入训练任务；若活跃态血氧浓度的变化未达到预设值，则重复呈现用于教导所述训练对象执行预训练任务的动画，同时向所述训练对象发出提示其不满足执行训练任务的条件并继续执行预训练任务的提示。4.根据权利要求3所述的康复训练系统，其特征在于，所述训练对象为肢体运动障碍患者和/或注意力缺陷障碍患者；在所述训练对象为肢体运动障碍患者时，所述预设值为静息态血氧浓度代表值，若活跃态血氧浓度的变化的绝对值大于所述预设值，则准备进入训练任务；或，在所述训练对象为注意力缺陷障碍患者时，若所述活跃态血氧浓度代表值大于所述静息态血氧浓度代表值，则准备进入训练任务。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的康复训练系统，其特征在于，康复任务还包括休息
任务，所述训练任务包括至少一个训练子任务，两个所述训练子任务之间包括一个休息任务，处理器进一步配置为：在浮游体处于各个训练子任务的初始阶段、结束阶段以及各个所述休息任务时，所述浮游体被强制置于相对于目标的集群偏下的预设位置，且所述浮游体不随所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪待发，
申请(专利权)人：慧创科仪北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：