脑电信号采集装置、脑康复训练装置及脑康复训练系统的制作方法

文档序号:13219957阅读:241来源:国知局
技术领域本发明涉及医疗器械技术领域,尤其是涉及一种脑电信号采集装置、脑康复训练装置及脑康复训练系统。

背景技术:
统计数据显示,脑卒中、心脏病、恶性肿瘤构成人类的三大致死病因。脑卒中大多数发生在中老年人,我国每年新发脑卒中患者约为200万人,并以每年8.7%的速度增长。尽管大量的病人经过救治得以存活,但其中大部分病人往往面临着遗留有不同程度的认知障碍,需要家庭照顾或长期住院,给家庭和社会带来很大的负担。因此,对脑卒中疾病除了采取积极的预防措施以及及时的救治外,康复治疗的及早介入也是同样重要的。此外,随着年龄的增长,康复老人的决策力、记忆力、识别能力、灵活性和注意力等各方面脑功能也会发生退化的现象,也需要通过康复训练对脑康复进行改善。然而,通常老年人分散居住在不同社区和各个地区,受实际情况的约束,无法坚持定期到专科医院或康复中心接受康复治疗。此外,在国内部分地区,康复治疗的费用无法通过医保报销,老人迫于经济压力不能得到有效的康复治疗。受上述诸多因素的影响,众多患有认知障碍的老人错过了早期康复的最佳时机,不利于脑疾病的康复,最终影响生活质量。

技术实现要素:
本发明提供一种脑电信号采集装置、脑康复训练装置及脑康复训练系统,通过将采集的脑电信号进行分析,得出被训练者的脑康复分析结构,并生成相应的脑康复训练方案,通过网络的形式传输给被训练者,从而使得被训练者可以远程进行针对性的脑康复训练。基于上述目的,根据本发明的一个方面,提供一种脑电信号采集装置,所述装置包括:脑电信号采集模块、模数转换模块、控制模块、发射模块和穿戴式头套;其中,所述脑电信号采集模块用于采集脑电原始信号,并将所述脑电原始信号处理形成模拟脑电信号传输到所述模数转换模块,所述模数转换模块将接收的模拟脑电信号转换成数字脑电信号并传输到所述控制模块,所述控制模块将所述数字脑电信号处理后生成脑电信号通过发射模块发射出去;所述脑电信号采集模块、模数转换模块、控制模块和发射装置安装在所述穿戴式头套中。其中,所述脑电信号采集模块包括计算单元和多个传感器,所述传感器用于采集所述脑电原始信号,所述计算单元用于将所述脑电原始信号进行处理生成模拟脑电信号。优选地,所述发射模块将所述脑电信号以无线信号的形式发射出去。根据本发明的另一个方面,提供一种脑康复训练装置,其特征在于,所述装置包括:数据存储模块、数据处理模块、训练方案生成模块和训练方案程序化模块;其中,所述数据存储模块用于接收并存储被训练者的脑电信号;所述数据处理模块用于分析所述脑电信号,得到所述脑电信号的分析结果;所述训练方案生成模块用于根据所述脑电信号和所述分析结果,生成脑康复训练方案;所述训练方案程序化模块用于将所述脑康复训练方案转换成可执行程序,并通过应用进程执行所述程序。其中,所述装置还包括显示模块,用于显示所述脑电信号、所述分析结果以及所述脑康复训练方案。根据本发明的又一个方面,提供一种脑康复训练系统,其特征在于,所述系统包括:上述的脑电信号采集装置、脑康复训练装置以及显示装置;所述脑电信号采集装置将采集的脑电信号信息发送到所述显示装置,并通过所述显示装置传输到所述脑康复训练装置;所述显示装置还用于接收并显示脑康复训练方案可执行程序的执行过程。优选地,所述显示装置为有线电视装置,所述有线电视装置包括有线电视和机顶盒,所述机顶盒用于接收所述脑电信号采集装置发送的脑电信号并转换成有线电视信号发送到所述脑康复训练装置;并且所述机顶盒还将从所述脑康复训练装置接收的所述分析结果和所述脑康复训练方案通过所述有线电视显示。优选地,所述有线电视装置还包括遥控器,用于控制所述有线电视和所述机顶盒。优选地,所述显示装置与所属脑康复训练装置通过有线网络进行数据传输。优选地,所述脑电信号采集装置通过无线网络将所述脑电信号发送到所述显示装置。本发明提供一种脑电信号采集装置、脑康复训练装置及脑康复训练系统,通过将采集的脑电信号进行分析,得出被训练者的脑康复分析结构,并生成相应的脑康复训练方案,通过网络的形式传输给被训练者,从而使得被训练者可以远程进行针对性的脑康复训练。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:图1示出了本发明实施例的脑电信号采集装置的结构框图。图2示出了本发明实施例的脑康复训练装置的结构框图。图3示出了本发明实施例的脑康复训练系统的结构框图。图4示出了本发明实施例的有线电视装置的结构框图。具体实施方式下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。本发明的一个实施例中,提供一种脑电信号采集装置。图1示出了本发明实施例的脑电信号采集装置的结构框图。参照图1,本发明的实施例的脑电信号采集装置10包括:脑电信号采集模块110、模数转换模块120、控制模块130、发射模块140和穿戴式头套150。脑电信号采集模块110用于采集使用者的脑电原始信号,并将所述脑电原始信号处理形成模拟脑电信号传输到所述模数转换模块120。另外,脑电信号采集模块110包括计算单元111和多个传感器112,传感器112用于采集所述使用者的脑电原始信号,所述计算单元111用于将所述脑电原始信号进行处理生成模拟脑电信号。模数转换模块120将接收的模拟脑电信号转换成数字脑电信号并传输到所述控制模块130。控制模块130将所述数字脑电信号处理后生成脑电信号通过发射模块140发射出去。在本实施例中,所述发射模块140将所述数字脑电信号以无线信号的形式发射出去,因此,控制模块130将数字脑电信号处理后转换成适合在无线信道上传输的脑电信号,然后通过发射模块140发射。在另一个实施例中,为了便于脑电信号采集装置对使用者进行脑电信号采集,该装置还包括穿戴式头套150,将脑电信号采集模块110、模数转换模块120、控制模块130和发射装置140安装在所述穿戴式头套150中,然后在使用时,将装置戴于使用者的头部进行脑电信号的采集。另外,该穿戴式头套可以设置成帽子的形式,也可以设置成环状形式,或者是其他便于戴在使用者头部的形式都在本发明的保护范围之内。通过设置穿戴式头套的形式,便于使用者携带该脑电信号采集装置,从而方便使用者在使用该装置的同时可以自由活动或是进行其他的活动。同时,也可以将脑电采集模块110的多个传感器111设置成多个独立的采集单元,将模数转换模块120、控制模块130和发射装置140集成在一个箱体中,在使用时,将传感器111分别设置在使用者的头部的设定位置,然后将集成有其他模块的箱体放置在使用者的身边,从而可以减轻使用者携带在身上的重量。在本发明的另一个实施例中,提供一种脑康复训练装置。图2示出了本发明实施例的脑康复训练装置的结构框图。参照图2,本发明的实施例的脑康复训练装置20,包括:数据存储模块210、数据处理模块220、训练方案生成模块230和训练方案程序化模块240。数据存储模块210用于接收并存储被训练者的脑电信号。数据处理模块220用于分析所述脑电信号,得到所述脑电信号的分析结果。训练方案生成模块230用于根据所述脑电信号和所述分析结果,生成脑康复训练方案。训练方案程序化模块240用于将所述脑康复训练方案转换成可执行程序,并通过应用进程执行所述程序另外,该装置还可以包括显示模块,用于显示所述脑电信号、分析结果以及脑康复训练方案,从而便于监控生成该脑电信号的被训练者的脑康复情况。同时,当脑康复训练装置生成的脑康复训练方案不适合被训练者时,医生或是脑康复专家可以通过显示装置查看该脑康复训练方案,对该脑康复训练方案进行适应性的改正,或是重新输入脑康复训练方案的生成参数,从而使得脑康复训练装置生成新的脑康复训练方案。基于上述,该装置还设置有输入模块,用于输入生成脑康复训练方案的参数。在本发明的又一个实施例中,提供一种脑康复训练系统。图3示出了本发明实施例的脑康复训练系统的结构框图。参照图3,本发明的脑康复训练系统,具体包括:脑电信号采集装置10、脑康复训练装置20以及显示装置30.脑电信号采集装置10将采集的脑电信号信息发送到显示装置30,并通过显示装置30传输到脑康复训练装置20;脑康复训练装置20分析所述脑电信号,并生成分析结果和相应的脑康复训练方案,并将所述诊断结果和脑康复训练方案发送到显示装置30进行显示。另外,所述脑康复训练装置20还用于执行所述脑康复训练方案的可执行程序,并将所述执行过程通过所述显示装置30显示。在一个实施例中,显示装置30可以使用有线电视装置,从而可以使得被训练者使用家庭中现有的设备进行数据的传输。图4示出了本发明实施例的有线电视装置的结构框图。参照图4,有线电视装置包括有线电视301和机顶盒302。有线电视作为音频设备,用于脑康复训练方案的视频画面播放以及音频输出。如脑康复训练方案可以是脑控类型的游戏,有线电视可以播放该游戏的视频及音频。机顶盒302具有传统机顶盒的功能以及射频收发功能,用于接收脑电信号采集装置采集的被训练者的脑电信号并转换成有线电视信号发送到所述脑康复训练装置。然后机顶盒302将从所属脑康复训练装置接收的分析结果和所述脑康复训练方案转换成电视信号,通过有线电视播放给被训练者。另外,该有点电视装置还包括遥控器303,用于控制所述有线电视和所述机顶盒,实现被训练者和有线电视之间的交互。如被训练者可以使用遥控器对有线电视上运行的脑康复训练方案进行控制,如进入脑康复训练栏目,选择训练内容等。本实施例的传输网络包括脑电信号采集装置与显示装置之间的信号传输以及显示装置与脑康复训练装置之间的信号传输。在本实施例中,脑电信号采集装置10通过无线网络的形式将脑电信号传输到显示装置30。如无线连接技术可以使用以下常用的短距离无线传输技术之一:蓝牙(Bluetooth)、无线局域网(WiFi)、紫峰(Zigbee)、近场通信(NFC)、射频标签(RFID)、家庭无线电射频技术(HomeRF)、超宽带(UWB)、红外(IrDA)、体域网(BAN)。采用上述无线连接的优点是使被训练者能够摆脱有线连接的束缚,提高脑电信号采集装置的佩戴舒适度。显示装置与脑康复训练装置之间通过有线电视网络进行传输,采用有线电视网络传输的优点是能够依托有线电视网络优质、稳定的运行,保障脑电数据的可靠传输。另外,在另一个实施例中,显示装置可以使用计算机,如家庭用台式计算机、笔记本以及平板电脑等等,并通过宽带网络的形式与脑康复训练装置进行连接。本发明的实施例中的显示装置与脑康复训练装置之间通过有线网络的形式进行连接,可以在显示装置与脑康复训练装置之间设置任意的距离,从而可以适应远程脑康复训练的目的,实现被训练者在家就可进行脑康复训练。本发明提供一种脑电信号采集装置、脑康复训练装置及系统,采用具有无线通信功能的穿戴式脑电采集装置,自动采集患者的脑电数据并发送到脑康复训练装置,对患者的脑健康进行评估。通过实时采集、分析患者的脑电数据,可以更全面地了解患者的脑状态,分析脑疾病的风险因素。其次,通过对采集的患者脑电数据进行分析后获得分析结果,将分析结果推送给患者,必要的情况下,可以将脑康复训练计划和训练内容推送给患者。通过远程诊疗,构建医患之间高效的交流通道,能够有效改善医患关系。患者根据科学的脑康复训练方案的指导,利用家庭中普遍使用的电视设备进行脑康复训练,康复训练数据通过有线电视网络传输到脑康复训练装置,供医学专家对康复训练效果进行实施的监控以及评估。通过居家康复训练方式,解决了患者出行不便和就医成本高的问题,特别适合于老年患者;并且采用有线电视网络进行信息传输,成本低且传输可靠性高。在脑康复训练过程中,脑康复训练程序在远端脑康复训练装置上运行,患者本地的设备仅仅起到视频显示和音频播放的作用,不需要进行升级,患者无需增加任何额外成本投入,从而降低了患者的成本。本发明提供一种脑电信号采集装置、脑康复训练装置及系统,将康复医学技术与传感器技术、计算机技术和信息通信技术有机结合,构建符合我国国情的低成本、有效的远程脑康复训练系统,建立康复医学专家与异地患者之间的信息交流与康复训练治疗的通道,使患者足不出户就能享受到高水平康复医学专家的指导,有效改善患者的脑健康状况,推动远程康复治疗的普及和整体水平。虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
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