一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法、装置和系统与流程

本发明涉及医疗监护领域，特别涉及一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法、装置和系统。

背景技术：

1、“脑卒中”又称“中风”，是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管破裂（出血性卒中）或阻塞（缺血性卒中）导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一种疾病。脑卒中具有发病率、致残率、复发率和死亡率高的特性，是居民的首要死亡原因。脑卒中的早期识别有助于及时进行规范治疗，增加恢复机会，改善生活质量，对于脑卒中患者至关重要。

2、然而，当前的脑卒中识别主要依靠患者的症状，如口角歪斜、单侧肢体麻木无力、讲话不清楚、喝水有困难等。识别准确性差，尤其是复发患者几乎无法从症状进行判别，往往会因为家属的发现不及时而错过救治的黄金时间。另外，脑卒中患者的围术期（围术期即围绕手术的时期，包括术前、术中和术后三阶段）实时监护存在一定困难，只能通过每日1-2次的ct（电子计算机断层扫描）或mri（磁共振成像）成像进行观察，难以及时发现患者的病情复发。

3、因此，现阶段脑卒中存在监护/识别困难和发现不及时的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法、装置和系统，解决了现有技术中脑卒中监护困难和发现不及时的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法，包括：

3、利用功能近红外光谱成像技术获取目标用户的脑部血氧信息；

4、利用脑电图技术获取所述目标用户的脑功能信息；

5、通过所述脑部血氧信息、所述脑功能信息和所述目标用户的用户信息确定所述目标用户的生理情况；

6、若所述目标用户的生理情况为脑卒中，则进行报警。

7、可选的，所述利用功能近红外光谱成像技术获取目标用户的脑部血氧信息，包括：

8、控制多个光源向所述目标用户的大脑区域发射双波长的近红外光，并利用多个光探测器收集被脑组织散射返回的近红外光谱信号；

9、对所述近红外光谱信号进行硬件信号处理和软件信号处理，得到处理后的近红外光谱信号；

10、对所述处理后的近红外光谱信号进行计算，得到所述目标用户脑部的血氧饱和度和血氧浓度变化量。

11、可选的，所述对所述近红外光谱信号进行硬件信号处理和软件信号处理，得到处理后的近红外光谱信号，包括：

12、对所述近红外光谱信号进行放大、模数转换和滤波处理，得到硬件信号处理后的近红外光谱信号；

13、对所述硬件信号处理后的近红外光谱信号进行运动伪迹矫正、信号纠漂、滤波去噪和噪声伪影去除，得到所述处理后的近红外光谱信号。

14、可选的，所述对所述处理后的近红外光谱信号进行计算，得到所述目标用户脑部的血氧饱和度和血氧浓度变化量，包括：

15、利用修正的比尔朗伯定律计算得到hbo2的浓度变化量、hb的浓度变化量和所述血氧饱和度。

16、可选的，所述利用脑电图技术获取所述目标用户的脑功能信息，包括：

17、获取电极采集的脑电信号；

18、对所述脑电信号进行硬件信号处理和软件信号处理，得到处理后的脑电信号；

19、提取所述处理后的脑电信号的时域特征和频域特征，得到所述脑功能信息。

20、可选的，还包括：

21、将监测得到的一维波形图和/或二维图像或三维图像进行显示；

22、所述一维模型图的横坐标为时间，纵坐标为血红蛋白的相对强度和/或脑电波电位；

23、所述二维图像或三维图像以不同颜色的形式呈现所述血红蛋白的相对强度、脑电波的相对强度随时间变化的图像。

24、可选的，所述通过所述脑部血氧信息、所述脑功能信息和所述目标用户的用户信息确定所述目标用户的生理情况，包括：

25、将所述脑部血氧信息、所述脑功能信息和所述目标用户的用户信息输入至训练好的深度学习模型中，输出所述目标用户的生理情况。

26、本发明还提供了一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护装置，包括：

27、脑部血氧信息获取模块，用于利用功能近红外光谱成像技术获取目标用户的脑部血氧信息；

28、脑功能信息获取模块，用于利用脑电图技术获取所述目标用户的脑功能信息；

29、生理情况确定模块，用于通过所述脑部血氧信息、所述脑功能信息和所述目标用户的用户信息确定所述目标用户的生理情况；

30、报警模块，用于若所述目标用户的生理情况为脑卒中，则进行报警。

31、本发明还提供了一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护系统，包括：

32、多模态脑机接口的头部穿戴设备，所述多模态脑机接口包括功能近红外光谱成像接口和脑电图接口；

33、监护设备，包括存储器和处理器；

34、所述存储器，用于存储计算机程序；

35、所述处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法的步骤。

36、本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现上述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法的步骤。

37、可见，本发明通过利用功能近红外光谱成像技术获取目标用户的脑部血氧信息；利用脑电图技术获取目标用户的脑功能信息；通过脑部血氧信息、脑功能信息和目标用户的用户信息确定目标用户的生理情况；若目标用户的生理情况为脑卒中，则进行报警。本发明实现了多种生理信息的采集，利用功能近红外光谱成像技术和脑电图技术采集的多种生理信息实现了脑卒中的实时监测/识别和预警，也能够实现脑卒中患者手术效果的围术期实时监护。

38、此外，本发明还提供了一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护装置、系统和可读存储介质，同样具有上述有益效果。

技术特征：

1.一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法，其特征在于，所述利用功能近红外光谱成像技术获取目标用户的脑部血氧信息，包括：

3.根据权利要求2所述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法，其特征在于，所述对所述近红外光谱信号进行硬件信号处理和软件信号处理，得到处理后的近红外光谱信号，包括：

4.根据权利要求2所述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法，其特征在于，所述对所述处理后的近红外光谱信号进行计算，得到所述目标用户脑部的血氧饱和度和血氧浓度变化量，包括：

5.根据权利要求1所述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法，其特征在于，所述利用脑电图技术获取所述目标用户的脑功能信息，包括：

6.根据权利要求1所述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法，其特征在于，所述通过所述脑部血氧信息、所述脑功能信息和所述目标用户的用户信息确定所述目标用户的生理情况，包括：

8.一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护装置，其特征在于，包括：

9.一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护系统，其特征在于，包括：

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现如权利要求1至7任一项所述的基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种基于多模态脑机接口的脑卒中监护方法、装置和系统，应用于医疗监护领域，包括：利用功能近红外光谱成像技术获取目标用户的脑部血氧信息；利用脑电图技术获取目标用户的脑功能信息；通过脑部血氧信息、脑功能信息和目标用户的用户信息确定目标用户的生理情况；若目标用户的生理情况为脑卒中，则进行报警。本发明实现了多种生理信息的采集，利用功能近红外光谱成像技术和脑电图技术采集的多种生理信息实现了脑卒中的实时监测/识别和预警，也能够实现脑卒中患者手术效果的围术期实时监护。技术研发人员：易峥,徐晓滨,汪火根受保护的技术使用者：浙江核睿医疗科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29