2025年10月11日发布 | 139阅读

【风向标|技术】脑机接口驱动的脊髓损伤脑控排尿功能重建系统

脑医专题汇

达人收藏

01

专利公布号

CN120392119A

02

授权公告日

2025-09-02

03

专利申请人

上海盛益精密机械有限公司

04

专利发明人

孙城刚

05

背景

随着脑机接口技术(Brain-Computer Interface,BCI)的发展,采用脑机接口技术对脊髓损伤而失去的排尿功能进行重建,可以有效地恢复脊髓损伤后的排尿功能,提高患者对排尿功能的自主交互能力。在现有技术中,脑机接口技术通过对脑电信号进行采集、预处理以及特征提取,来识别患者运动意图对应的刺激等级,并根据刺激等级控制功能性电刺激设备对患者盆底肌或者膀胱等排尿相关部位进行刺激训练,帮助患者逐渐的增强盆底肌肉力量和对膀胱的控制力,最终实现脊髓损伤后排尿功能的重建。


由于脑电信号会容易受到眼动伪迹的复杂干扰影响,现有技术采用小波分解算法识别并去除脑电信号中的眼动伪迹分量,然而传统的小波分解算法无法充分考虑眼动伪迹分量的干扰特征,使得辨析眼动伪迹分量的能力存在不足,容易引起信号重构后的脑电信号失真,从而影响患者运动意图识别的准确性,使得无法有效地重建脊髓损伤后的排尿功能。

06

摘要

本申请涉及脑电图脑电信号技术领域,具体涉及脑机接口驱动的脊髓损伤脑控排尿功能重建系统。该系统包括:脑电信号采集模块:获取患者的脑电信号;脑电信号干扰模块:用于获取每个信号周期的伪迹干扰特征值;伪迹识别模块:提取脑电信号的干扰周期和正常周期,利用干扰周期与正常周期内脑电信号的差异及相关关系得到各干扰周期的各分量信号序列的伪迹识别度;脑电信号处理模块:对筛选出的分量信号序列重构得到信号处理后的脑电信号;功能重建模块:通过信号处理后的脑电信号识别患者运动意图的刺激等级,以进行排尿刺激训练,实现脊髓损伤后排尿功能的重建。


本申请具有如下有益效果:


● 本申请通过分析不同信号周期内脑电信号振幅的异常特征,并根据信号周期内脑电信号振幅的异常特征分析眼动伪迹对脑电信号产生短暂性的强干扰特征,提高对眼动伪迹分量的辨析能力,有利于后续准确地识别出现伪迹干扰的信号周期,从而更加准确地对伪迹信号进行消除;

● 同时,通过伪迹干扰特征值辨析识别出干扰周期和正常周期,对干扰周期进行识别并去除伪迹分量,可以提高脑电信号内伪迹去除的准确性,同时可以避免对正常周期的脑电信号进行错误处理时而产生脑电信号失真的问题;

● 本申请考虑脑电信号与伪迹信号之间的差异性以及相互依赖性,对脑电信号分解后所有分量信号中的伪迹信号特征进行识别,并在信号重构时去除具有伪迹信号特征的分量信号,提高脑电信号的准确性,避免对患者运动意图识别造成不良影响,从而更加有效地重建脊髓损伤后的排尿功能。


脑机接口驱动的脊髓损伤脑控排尿功能重建系统框图


脑电信号处理获取流程示意图

07

专利文献

请点击二维码查看








点击左侧二维码

进入风向标专栏

查看更多精彩文章


END

声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、神内资讯、脑医咨询、Ai Brain 所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。

投稿邮箱:NAOYIHUI@163.com 

未经许可,禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用,亦须注明来源。欢迎转发、分享。

最新评论
发表你的评论
发表你的评论
来自于专栏
相关临床评分小工具
关键词搜索