本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)，尤其涉及基于腦電信號識別的運動障礙康復(fù)訓(xùn)練方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、肢體運動障礙是因神經(jīng)系統(tǒng)疾病或損傷而導(dǎo)致身體肌肉運動受限或無法控制的一種癥狀，影響患者日常生活的同時也給患者家庭帶來了諸多麻煩，傳統(tǒng)的肢體康復(fù)，患者被動接受機械式訓(xùn)練，缺乏大腦主動參與，對運動神經(jīng)修復(fù)效果有限，需要進行長期的訓(xùn)練才能達到理想的效果；

2、而隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，腦電波監(jiān)測與分析技術(shù)在康復(fù)訓(xùn)練中得到了廣泛的應(yīng)用，腦電波是一種生物電信號，由大腦皮層神經(jīng)元產(chǎn)生可以反映大腦的功能狀態(tài)，通過對腦電波的監(jiān)測與分析，可以為康復(fù)訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)，幫助患者更好地恢復(fù)功能，但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，在對腦電信號進行識別過程中存在識別速度和準確性低的問題，進而導(dǎo)致腦電信號的識別精度降低，同時無法依據(jù)訓(xùn)練動作完成度情況對短板訓(xùn)練動作進行針對性的訓(xùn)練，以及傳統(tǒng)的肌力分析過程中，缺少對用戶發(fā)力決策的監(jiān)測，進而不能及時的調(diào)整用戶發(fā)力決策，導(dǎo)致用戶康復(fù)訓(xùn)練周期延長；

3、針對上述的技術(shù)缺陷，現(xiàn)提出一種解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于腦電信號識別的運動障礙康復(fù)訓(xùn)練方法和系統(tǒng)，去解決上述提出的技術(shù)缺陷，本發(fā)明初步從腦電信號識別角度進行分析，以提高腦電信號識別精度，且通過虛擬訓(xùn)練的方式進行腦電和動作雙項測評分析，以便直觀的了解到用戶各個訓(xùn)練動作是否合格，同時從訓(xùn)練整體完成度和單動作完成度兩個角度進行分析，以便合理調(diào)整訓(xùn)練強度，同時對用戶的短板進行針對性的運動障礙康復(fù)訓(xùn)練計劃，進而有助于以此為依據(jù)輔助下一輪康復(fù)訓(xùn)練任務(wù)，從用戶的肌力偏差角度進行分析，一方面依據(jù)信息反饋情況動態(tài)調(diào)整功能性電刺激，以提高康復(fù)訓(xùn)練效果，另一方面依據(jù)反饋信息提醒用戶調(diào)整發(fā)力決策，進而有助于縮短用戶康復(fù)訓(xùn)練周期。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：基于腦電信號識別的運動障礙康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，包括康復(fù)訓(xùn)練管理中心、測試反饋單元、運動想象測評單元、康復(fù)劃分單元、發(fā)力監(jiān)測單元以及訓(xùn)練管理單元；

3、所述康復(fù)訓(xùn)練管理中心用于采集用戶最近一次訓(xùn)練時建立的腦電信號識別模型的識別信息，并將識別信息發(fā)送至測試反饋單元進行識別測試評估反饋分析，得到可用信號或調(diào)整信號；

4、當生成可用信號時，運動想象測評單元用于對采集的想象腦電信號進行腦電和動作雙項測評分析，將得到的想象腦電信號和想象動作信息與實際腦電信號和標準動作信息進行比對分析，得到合格信號或不合格信號；康復(fù)劃分單元用于對采集的分類動作標簽進行康復(fù)動作劃分管理分析，對得到的局部完成度jg進行判別處理，得到正常訓(xùn)練動作和短板訓(xùn)練動作；

5、發(fā)力監(jiān)測單元用于對采集的用戶的當前肌力值和目標肌力值進行肌力偏差風(fēng)險分析，對得到的連續(xù)出現(xiàn)a的最大個數(shù)進行判別處理，得到正常信號或預(yù)警信號。

6、優(yōu)選的，所述識別測試評估反饋分析過程如下：

7、采集到用戶的訓(xùn)練時段，從服務(wù)器中調(diào)取用戶最近一次訓(xùn)練時建立的腦電信號識別模型；

8、將訓(xùn)練時段劃分為測試時段和康復(fù)時段，獲取到測試時段內(nèi)用戶n個已知肢體動作的運行想象對應(yīng)的測試腦電信號，n為大于3的自然數(shù)，將n個測試腦電信號設(shè)定為測試訓(xùn)練數(shù)據(jù)，通過腦電信號識別模型對測試訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行識別，基于腦電信號識別模型獲取到各個測試腦電信號的識別信息，識別信息包括識別時長和識別結(jié)果，識別結(jié)果包括控制合格和控制不合格，獲取到識別時長的均值，并將識別時長的均值設(shè)定為測試識別評分，將測試腦電信號的識別結(jié)果為控制合格的個數(shù)設(shè)定為準確識別率，并對測試識別評分和準確識別率進行判別處理，得到可用信號或調(diào)整信號。

9、優(yōu)選的，所述腦電和動作雙項測評分析過程如下：

10、基于虛擬訓(xùn)練場景進行肢體康復(fù)訓(xùn)練，同時設(shè)定肢體動作，同時獲取到按照設(shè)定肢體動作對應(yīng)的實際腦電信號，并對按照設(shè)定肢體動作對應(yīng)的實際腦電信號進行識別，同時獲取到實際腦電信號的控制指令，基于實際腦電信號的控制指令獲取到肢體康復(fù)機器人的標準動作信息，標準動作信息包括肢體轉(zhuǎn)動角度和肢體維持時長。

11、優(yōu)選的，獲取到康復(fù)時段內(nèi)基于設(shè)定肢體動作提示用戶進行相應(yīng)的肢體運動想象，進而基于信號采集設(shè)備獲取到用戶進行相應(yīng)的肢體運動想象的想象腦電信號，并對用戶進行相應(yīng)的肢體運動想象的想象腦電信號進行識別，同時獲取到肢體運動想象的想象腦電信號對應(yīng)的控制指令，基于想象腦電信號對應(yīng)的控制指令獲取到肢體康復(fù)機器人的想象動作信息；

12、將想象腦電信號和想象動作信息與實際腦電信號和標準動作信息進行比對分析：若想象腦電信號與實際腦電信號一致，且想象動作信息與標準動作信息一一對應(yīng)，則生成合格信號；若想象腦電信號與實際腦電信號不一致，或想象動作信息與標準動作信息不一一對應(yīng)，則生成不合格信號。

13、優(yōu)選的，所述康復(fù)動作劃分管理分析過程如下：

14、將設(shè)定肢體動作劃分為g個分類動作標簽，g為大于零的自然數(shù)，分類動作標簽包括左手部動作、右手部動作、左腿部動作，獲取到各個分類動作標簽對應(yīng)的總個數(shù)，同時獲取到各個分類動作標簽對應(yīng)生成合格信號對應(yīng)的個數(shù)，將分類動作標簽對應(yīng)生成合格信號對應(yīng)的個數(shù)與分類動作標簽對應(yīng)的總個數(shù)之間的比值設(shè)定為局部完成度jg，進而獲取到局部完成度jg的均值，將局部完成度jg的均值設(shè)定為康復(fù)測評完成度。

15、優(yōu)選的，對所述康復(fù)測評完成度進行判別處理：若康復(fù)測評完成度大于等于預(yù)設(shè)康復(fù)測評完成度閾值，則生成穩(wěn)定信號；若康復(fù)測評完成度小于預(yù)設(shè)康復(fù)測評完成度閾值，則生成反饋信號；

16、當生成反饋信號時，對局部完成度jg進行判別處理：

17、若局部完成度jg大于等于局部完成度閾值，則判定對應(yīng)分類動作為正常訓(xùn)練動作，同時生成達標信號；若局部完成度jg小于局部完成度閾值，則判定對應(yīng)分類動作為短板訓(xùn)練動作，同時生成偏差信號。

18、優(yōu)選的，所述肌力偏差風(fēng)險分析過程如下：

19、基于設(shè)定肢體動作下獲取到康復(fù)時段內(nèi)用戶的當前肌力值和目標肌力值，將當前肌力值減去目標肌力值得到的值除以目標肌力值得到的值設(shè)定為肌力偏差值，并對肌力偏差值進行判別處理，若肌力偏差值小于預(yù)設(shè)肌力偏差值范圍中的最小值，則生成增強指令，若肌力偏差值屬于預(yù)設(shè)肌力偏差值范圍，則生成常規(guī)指令，若肌力偏差值大于預(yù)設(shè)肌力偏差值范圍中的最大值，則生成減輕指令。

20、優(yōu)選的，將增強指令或減輕指令均設(shè)定為a，將常規(guī)指令設(shè)定為b，基于a和b的生成順序構(gòu)建a和b的字符串，并將構(gòu)建a和b的字符串設(shè)定為肌力標簽串，從肌力標簽串中獲取到連續(xù)出現(xiàn)a的最大個數(shù)，并對連續(xù)出現(xiàn)a的最大個數(shù)進行判別處理：若連續(xù)出現(xiàn)a的最大個數(shù)大于等于預(yù)設(shè)閾值，則生成預(yù)警信號；若連續(xù)出現(xiàn)a的最大個數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則生成正常信號。

21、本發(fā)明的有益效果如下：

22、（1）本發(fā)明初步從腦電信號識別角度進行分析，以提高腦電信號識別精度，且通過信息可視化反饋的方式直觀的了解到腦電信號識別模型的識別速率和準確性，進而保證運動想象的腦電信號識別的速率，實現(xiàn)了高速、高效的運動障礙康復(fù)訓(xùn)練，且通過虛擬訓(xùn)練的方式進行腦電和動作雙項測評分析，以便直觀的了解到用戶各個訓(xùn)練動作是否合格；

23、（2）本發(fā)明從訓(xùn)練整體完成度角度進行初步分析，以了解用戶訓(xùn)練整體完成度是否達標，以便合理調(diào)整訓(xùn)練強度，同時進一步針對用戶的短板進行針對性的運動障礙康復(fù)訓(xùn)練計劃，進而有助于以此為依據(jù)輔助下一輪康復(fù)訓(xùn)練任務(wù)；

24、（3）本發(fā)明從用戶的肌力偏差角度進行分析，一方面依據(jù)信息反饋情況動態(tài)調(diào)整功能性電刺激，以提高康復(fù)訓(xùn)練效果，另一方面依據(jù)反饋信息提醒用戶調(diào)整發(fā)力決策，進而有助于縮短用戶康復(fù)訓(xùn)練周期。