基于幻境刺激和冥想诱导的心理治疗系统和方法

1.本发明涉及心理健康治疗康复领域，特别涉及一种基于幻境刺激和冥想诱导的心理治疗系统和方法。


背景技术：

2.现有技术中的一些心理治疗产品，例如vr心理训练舱，借助虚拟现实3d游戏和无线操作手柄实现心理训练过程，同时通过训练过程中可实时采集训练者的生理指标参数，其中包含脉搏、血氧、协调度、放松度、压力指数，并显示在所有的虚拟现实训练场景中，便于训练者在虚拟现实头显内随时查看自己的生物反馈指标。又如一些用于神经认知康复和睡眠健康的vr系统，能够对抑郁、焦虑、失眠等多种心理健康问题进行干预治疗。
3.可见，目前基于虚拟现实和冥想诱导类的心理治疗系统已经有了初步成果，并正在积极的运用到实际生活中，但这些治疗系统依旧是以虚拟现实加vr头盔来实现的，其中基本的治疗过程中的画面真实性受限于vr头盔。同时设备是处于半开放的空间状态，患者隐私性无法保证，这也无法让患者完全沉浸到所设计的环境中。
4.专利cn112365957a公开了一种基于虚拟现实的心理治疗系统。该系统包括服务器，与服务器连接的虚拟现实设备以及与服务器连接的用户终端，该服务器包括：获取来访者的目标语音信息；查找与目标语音信息对应的目标文本信息；将目标文本信息输入至预设的知识图谱中，得到场景进度信息；从预设的模型数据库中查找与目标文本信息匹配的虚拟现实元素数据根据虚拟现实元素数据以及场景进度信息生成第一虚拟现实场景数据，并发送第一虚拟现实场景数据至虚拟现实设备，以指示虚拟现实设备播放与第一虚拟现实场景数据对应的第一3d画面至来访者。
5.专利cn213155833u公开了一种基于虚拟现实技术的心理治疗系统。用于操作者的心理干预训练；包括建立虚拟区域的定位基站塔，与定位基站塔连接的数据中心，与数据中心连接的生理指标监测设备和vr设备；所述生理指标监测设备包括监测操作者的微弱电生理信号并传送监测数据给数据中心的多导睡眠监测仪、监测操作者的血压变化并传送监测数据给数据中心的血压监测仪；所述数据中心包括用于存储监测数据的存储器、进行交互操作的服务器和人机交互界面，并发送控制指令给vr设备；vr设备根据控制指令控制虚拟现实眼镜进行三维影像展示；其解决了现有技术兼容性较差，评估过程相对主观化，缺乏客观专业的工具的问题。
6.专利cn109646784a公开了一种基于沉浸式vr的失眠障碍心理治疗系统和方法。患者通过佩戴装有眼动仪的虚拟现实头盔，用户以交互方式进入失眠治疗场景，进行失眠治疗，并对所述失眠治疗进行智能检测与评估。使得患者可根据自己的交互习惯，选择手柄交互、语音交互、手势交互、眼动交互等一种或多种方式，进入自己喜好的安全场景，满足不同患者的交互需求；多模态交互模式可针对患者实现较为精准的治疗，在一定程度上可提高治疗过程中的配合度，使患者更快地进入催眠状态，可提升治疗效果；在治疗过程中实现智能的治疗监测和自动的疗效评估；其有效解决治疗过程中因佩戴沉浸式vr头盔而导致心理
咨询师无法直接评估治疗效果的弊端。
7.以上现有技术均是基于虚拟现实技术开发的心理治理系统，具有一定的治疗效果，但在使用中均无法完全实现沉浸式治疗，从而影响治疗效果，甚至产生治疗偏差。并且对于采集到的数据也仅是作为实时现实和当前治疗的辅助，而没有进行分析处理。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于幻境刺激和冥想诱导的心理治疗系统和方法。
9.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于幻境刺激和冥想诱导的心理治疗系统，包括：
10.心理治疗模块，其包括呈球形的治疗舱，所述治疗舱的内部提供用于对患者进行心理治疗的空间；
11.球形投影模块，其包括投影机，所述投影机在所述治疗舱内部的球形面上投射需要的图像；
12.虚幻场景与冥想诱导模块，其包括视觉刺激单元、听觉刺激单元、运动刺激单元、触觉刺激单元和嗅觉刺激单元，用以为治疗舱内的患者提供视觉刺激、听觉刺激、运动刺激、触觉刺激和嗅觉刺激；
13.多模数据采集分析模块，其包括数据采集子模块和数据分析子模块，所述数据采集子模块包括电子问卷数据采集单元、生理参数数据采集单元、眼动数据采集单元和脑电信号数据采集单元，所述数据分析子模块根据所述数据采集子模块采集的数据建立心理健康数据个体模型和心理健康数据云模型；
14.以及心理治疗结果综合评估模块，其用以根据数据采集子模块采集的患者在治疗舱内进行心理治疗过程中的数据与心理健康数据个体模型和心理健康数据云模型进行对比分析，获得患者的心理治疗评估结果。
15.优选的是，所述球形投影模块还包括空间畸变矫正模块，所述空间畸变矫正模块用于对投影到球形面上的图像进行矫正，保证图像在球形面上的任意曲面显示与平面上具有相同视觉效果的图像，并且通过调整每个视场的光线方向，使得每个图像点的亮度保持一致，不产生亮度畸变。
16.优选的是，所述视觉刺激单元通过所述投影机或vr设备为患者展示不同的画面以进行视觉刺激训练；
17.所述听觉刺激单元为患者提供声音信号以进行听觉刺激训练。
18.优选的是，所述运动刺激单元包括三自由度运动平台和运动刺激控制子单元，所述三自由度运动平台为患者提供xyz三个方向的平移和前倾、后倾、侧倾的姿态调节功能，所述运动刺激控制子单元对三自由度运动平台进行控制以对患者进行运动刺激训练；
19.所述触觉刺激单元用以对患者施加触觉刺激来进行触觉感知训练；
20.所述嗅觉刺激为患者提供嗅觉信号以进行嗅觉刺激训练。
21.优选的是，所述电子问卷数据采集单元通过对患者进行电子问卷问答来获取患者的心理状态初步调查结果；
22.所述生理参数数据采集单元通过穿戴在患者身上的生理参数智能衣对患者的至
少包括体温、血压、心电在内的生理参数数据进行采集；
23.所述眼动数据采集单元通过佩戴在患者头部的眼动设备采集患者的眼动数据；
24.所述脑电信号数据采集单元通过佩戴在患者头部的脑电采集设备采集患者的脑电数据。
25.优选的是，所述数据分析子模块首先将采集的生理参数数据、眼动数据和脑电数据进行数据预处理，将数据格式统一化，得到多模态数据，然后将多模态数据与个人的基础信息进行匹配，通过机器学习算法建立心理健康数据个体模型。
26.优选的是，所述数据分析子模块将个人的多模态数据与个人的基础信息关联后作为一个数据包放入云端数据库中，通过对若干个个体的数据包进行特征提取，利用神经网络分类算法建立心理健康数据云模型。
27.优选的是，个人的基础信息至少包括个人的姓名、性别、年龄、职业、既往病史。
28.优选的是，视觉刺激单元、听觉刺激单元、运动刺激单元、触觉刺激单元和嗅觉刺激单元相结合，在治疗舱为患者至少提供以下场景模式：虚幻场景模式、播报性别模式、触觉体感模式、呼吸可视模式、频闪调制模式和内容情感影响模式。
29.优选的是，该系统进行心理治疗的方法包括以下步骤：
30.s1、录入患者的个人的基础信息，然后使患者穿戴好生理参数智能衣、眼动设备和脑电采集设备，患者再进入所述治疗舱；
31.s2、所述电子问卷数据采集单元对患者进行电子问卷问答，获取患者的心理状态初步调查结果；所述视觉刺激单元控制播放不同主题色彩的虚幻场景视频，所述数据分析子模块对比不同主题色彩下的患者的生理参数数据，自动选择出最有利于患者治疗的主题色彩；
32.s3、所述虚幻场景与冥想诱导模块对患者进行个性化心理健康治疗，治疗过程中，所述数据采集子模块中的生理参数数据采集单元对患者的生理参数数据进行采集、所述眼动数据采集单元采集患者的眼动数据、所述脑电信号数据采集单元采集患者的脑电数据；
33.s4、所述数据分析子模块根据所述数据采集子模块采集的数据建立心理健康数据个体模型，并将数据进行隐私处理之后转入云端数据库中，建立心理健康数据云模型；
34.所述心理治疗结果综合评估模块将心理健康数据个体模型与心理健康数据云模型中的对应的生理数据和心理数据模型进行比较，借助机器学习算法和深度学习算法进行数据化类比，得到心理健康数据个体模型与心理健康数据云模型中的数据之间的偏差值，从而得出患者的心理治疗评估结果；
35.s5、同一个患者再次进行治疗时，所述虚幻场景与冥想诱导模块根据患者的心理健康数据个体模型设计出针对患者的个性化治疗场景对患者进行个性化心理健康治疗，重复上述步骤s3；
36.s6、所述数据分析子模块将所述数据采集子模块采集的数据与心理健康数据个体模型和心理健康数据云模型进行对比，分析得到患者的心理治疗评估结果。
37.本发明的有益效果是：本发明提供的基于幻境刺激和冥想诱导的心理治疗系统和方法，借助球形的治疗舱提供封闭治疗环境，能够实现更加真实的幻境刺激，让患者实现更加沉浸其中，对于心理健康治疗更加有利；本发明借助视觉、触觉、嗅觉、运动刺激等构建多种场景方案，能够让患者拥有更多样的治疗场景选择，同时通过多模态数据实现了心理健
康数据个体模型和心理健康数据云模型的构建，不仅能够实现个性化治疗方案，同时也能够给出更加合理和准确的心理诊断结果。
38.本发明中，封闭空间进行交互治疗不仅可以很好的保护患者隐私，而且球形曲面设计结构紧凑，能够增加画面的可视空间、更易于患者沉浸其中；多模态数据参数采集能够为患者建立心理健康的数据模型，从而可以科学的实现患者后期的个性化治疗方案；多种交互方式的融合，也能够满足患者不同的交互需求。
39.本上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
40.图1为本发明的基于幻境刺激和冥想诱导的心理治疗系统的原理框图；
41.图2为本发明的虚幻场景与冥想诱导模块的原理框图；
42.图3为本发明的多模数据采集分析模块的原理框图；
43.图4为本发明的治疗舱的结构示意图。
具体实施方式
44.下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
45.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
46.实施例1
47.本实施例的一种基于幻境刺激和冥想诱导的心理治疗系统，包括：
48.心理治疗模块，其包括呈球形的治疗舱，所述治疗舱的内部提供用于对患者进行心理治疗的空间；
49.球形投影模块，其包括投影机，所述投影机在所述治疗舱内部的球形面上投射需要的图像；
50.虚幻场景与冥想诱导模块，其包括视觉刺激单元、听觉刺激单元、运动刺激单元、触觉刺激单元和嗅觉刺激单元，用以为治疗舱内的患者提供视觉刺激、听觉刺激、运动刺激、触觉刺激和嗅觉刺激；
51.多模数据采集分析模块，其包括数据采集子模块和数据分析子模块，所述数据采集子模块包括电子问卷数据采集单元、生理参数数据采集单元、眼动数据采集单元和脑电信号数据采集单元，所述数据分析子模块根据所述数据采集子模块采集的数据建立心理健康数据个体模型和心理健康数据云模型；
52.以及心理治疗结果综合评估模块，其用以根据数据采集子模块采集的患者在治疗舱内进行心理治疗过程中的数据与心理健康数据个体模型和心理健康数据云模型进行对比分析，获得患者的心理治疗评估结果。
53.在优选的实施例中，所述球形投影模块还包括空间畸变矫正模块，由于投影机投射至球面时，显示图像会产生空间畸变和部分虚化，本实施例中通过空间畸变矫正模块构
建空间逆变处理算法，对投影到球形面上的图像进行矫正，保证图像在球形面上的任意曲面显示与平面上具有相同视觉效果的图像，并且通过调整每个视场的光线方向，使得每个图像点的亮度保持一致，不产生亮度畸变。由于不规则曲面的光学表面在各点具有不同的曲率半径和法线方向，所以可以根据各点光线发射时出射和入射的要求来手动限制自由曲面参数，并利用曲面参数来校正自由曲面表面成像的畸变。
54.在优选的实施例中，所述视觉刺激单元通过所述投影机或vr设备为患者展示不同的画面以进行视觉刺激训练；在系统中设置投影模式和vr模式，进行相同画面播放，从而观测不同的展示形式下，患者的接受状态；同时展示不同的色彩背景下的各类画面，结合患者的生理参数变化，分析出患者的色彩喜好，并将其应用到后面的心理健康治疗训练中。
55.所述听觉刺激单元为患者提供声音信号以进行听觉刺激训练；
56.所述运动刺激单元包括三自由度运动平台和运动刺激控制子单元，所述三自由度运动平台为患者提供xyz三个方向的平移和前倾、后倾、侧倾的姿态调节功能，所述运动刺激控制子单元对三自由度运动平台进行控制以对患者进行运动刺激训练；通过运动刺激单元提供的运动配合各种场景模式给予患者更加真实的虚拟环境，从而使得患者深度进入冥想状态，更加有利于心理健康康复训练。当患者进入相对比较刺激的活动场景中，通过三自由度运动平台能够匹配在对应场景中的姿态运动以感官刺激的方式带动患者进入更真实的状态；当患者进入比较舒缓的活动场景中，运动刺激单元通过三自由度运动平台进行固定频率的摇动，可以让患者身体上放下戒备，进入纯粹的冥想状态。
57.所述触觉刺激单元用以对患者施加不同的触觉刺激来进行触觉感知训练；
58.所述嗅觉刺激为患者提供嗅觉信号以进行嗅觉刺激训练。
59.在优选的实施例中，还可以通过所设计的虚幻场景中的设置不同的模糊度、频闪频率、频闪形式、来对患者进行对应的心理康复训练。进一步的，还可以通过在场景训练中添加呼吸场景，来让患者进行心理舒缓放松，甚至达到患者的心理睡眠状态。
60.在优选的实施例中，所述电子问卷数据采集单元通过对患者进行电子问卷问答来获取患者的心理状态初步调查结果；
61.所述生理参数数据采集单元通过穿戴在患者身上的生理参数智能衣对患者的至少包括体温、血压、心电在内的生理参数数据进行采集；
62.所述眼动数据采集单元通过佩戴在患者头部的眼动设备采集患者的眼动数据；
63.所述脑电信号数据采集单元通过佩戴在患者头部的脑电采集设备采集患者的脑电数据。
64.在优选的实施例中，所述数据分析子模块首先将采集的生理参数数据、眼动数据和脑电数据进行数据预处理，将数据格式统一化，得到多模态数据，然后将多模态数据与个人的基础信息进行匹配，通过机器学习算法建立心理健康数据个体模型。
65.在优选的实施例中，所述数据分析子模块将个人的多模态数据与个人的基础信息关联后作为一个数据包放入云端数据库中，通过对若干个个体的数据包进行特征提取，利用神经网络分类算法建立心理健康数据云模型。
66.其中，个人的基础信息至少包括个人的姓名、性别、年龄、职业、既往病史等。
67.在优选的实施例中，视觉刺激单元、听觉刺激单元、运动刺激单元、触觉刺激单元和嗅觉刺激单元相结合，在治疗舱为患者至少提供以下场景模式：虚幻场景模式、播报性别
模式、触觉体感模式、呼吸可视模式、频闪调制模式和内容情感影响模式。
68.在一种优选的实施例中，各模式具体为：虚幻场景模式中将现实中的具体的场景虚拟化并投射到患者的vr头盔中或者患者前方的显示屏中，让患者能够在虚拟环境下进行相关治疗。播报性别模式中，设置成年男性播报、成年女性播报和儿童播报三种播报模式，患者在不同的播报模式下根据指令进行相关任务完成。触觉体感模式，其中的嗅觉刺激在患者旁边释放不同程度的香味和臭味来实现，另外就是通过患者所坐的三自由度运动平台实现三轴下不同的运动来激发患者的触觉刺激。呼吸可视模式下，将获取到的患者呼吸率借助同频率下的动态图展示在患者前方的显示屏上或者患者所戴的vr头盔中。频闪调制模式中将特定的几种频率投射到患者前方的显示屏上，让屏幕以指定的频率进行闪烁，并让患者进行注视，从而实现对患者大脑特定部位的刺激。内容情感影响模式中，通过预先设置的虚拟场景内容(其中包括积极阳光的场景和消极灰暗的场景)，让患者沉浸其中，通过这些内容和内容中的指令动作来对患者的情感进行一定程度的影响。
69.实施例2
70.本实施例提供一种实施例1的基于幻境刺激和冥想诱导的心理治疗系统进行心理治疗的方法，包括以下步骤：
71.s1、录入患者的个人的基础信息，包括姓名、性别、联系方式、职业、年龄、文化程度、既往病史等，然后使患者穿戴好生理参数智能衣、眼动设备和脑电采集设备，患者再进入所述治疗舱；
72.s2、所述电子问卷数据采集单元对患者进行电子问卷问答，获取患者的心理状态初步调查结果，与此同时的，患者身上所穿戴的数据采集子模块开始进行实时采集；所述视觉刺激单元控制播放不同主题色彩的虚幻场景视频，所述数据分析子模块对比不同主题色彩下的患者的生理参数数据，自动选择出最有利于患者治疗的主题色彩；
73.s3、所述虚幻场景与冥想诱导模块对患者进行个性化心理健康治疗，治疗过程中，所述数据采集子模块中的生理参数数据采集单元对患者的生理参数数据进行采集、所述眼动数据采集单元采集患者的眼动数据、所述脑电信号数据采集单元采集患者的脑电数据；
74.s4、所述数据分析子模块根据所述数据采集子模块采集的数据建立心理健康数据个体模型，并将数据进行隐私处理之后转入云端数据库中，建立心理健康数据云模型；
75.所述心理治疗结果综合评估模块将心理健康数据个体模型与心理健康数据云模型中的对应的生理数据和心理数据模型进行比较，借助机器学习算法和深度学习算法进行数据化类比，得到心理健康数据个体模型与心理健康数据云模型中的数据之间的偏差值，从而得出患者的心理治疗评估结果；
76.s5、同一个患者再次进行治疗时，所述虚幻场景与冥想诱导模块根据患者的心理健康数据个体模型设计出针对患者的个性化治疗场景对患者进行个性化心理健康治疗，重复上述步骤s3；
77.s6、所述数据分析子模块将所述数据采集子模块采集的数据与心理健康数据个体模型和心理健康数据云模型进行对比，分析得到患者的心理治疗评估结果。
78.以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许
更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。