[发明专利]一种识别下肢多关节运动想象的方法

权利要求书

1.一种识别下肢多关节运动想象的方法，其特征在于，包括：

步骤一、在患者对某肢体关节做运动想象时，采集脑电信号，经信号预处理、特征提取及分类识别；

步骤二、解码出患者当前想象的动作；

步骤三、通过驱动刺激器控制患肢做被动运动来作为反馈形成闭环，并反复训练；

其中，还包括对左右下肢的运动想象进行侧向性识别，并对同侧肢体不同关节进行识别，所述运动想象包括右踝、左踝、右膝及左膝；所述步骤一中，特征提取和分类识别包括：采用共空间模式算法提取有效的脑电信号特征，通过支持向量机进行模式识别，首先对原始信号预处理得到X，选取每个样本的任务期数据，作相应特征频段的带通滤波得到Xi，其中i＝1、2、3、4分别对应8-13Hz、13-27Hz、27-29Hz、32-34Hz频段，对于每个频带，划分训练集Xtrain_i和测试集Xtest_i，基于训练集样本构建CSP滤波器，得到投影矩阵Wi，由Wi空间滤波后得到，其中Zip(p＝1 ,2 ,… ,2m)是滤波后信号Zi中前m行和后m行的向量，则单个试次的特征计算公式为：；

其中，单个轮次的实验流程，共包含4个阶段，持续时间为10s；首先第一阶段是准备期，屏幕正中央出现一个白圆，持续2s提醒被试本轮实验正式开始，需要调整好自身状态；接下来变成红圆亮起，提醒被试想象任务即将开始，同时电刺激器在这个时候启动，共持续2秒；然后是运动想象任务期，持续4s，被试根据提示执行相应的想象动作，如提示为“右踝想象”，则被试想象向上转动右脚踝抬起脚掌的动作；若提示“右膝想象”，则被试想象转动右膝关节前伸小腿的动作；如提示为“左踝想象”，则被试想象向上转动左脚踝抬起脚掌的动作；如提示为“左膝想象”，则被试想象转动左膝关节前伸小腿的动作；最后是休息期，持续2s，被试可稍作调整准备下一轮次实验；在每一轮次中，红圆亮起同时给被试施加电刺激，该刺激经0 .5s达到最大值，并于第8s结束；

在构建分类器时，先将想象同侧下肢的试次归为一类，如右踝和右膝归为右侧下肢一类，左踝和左膝归为左侧下肢一类，将这两类作为训练集构建左/右分类器；再将同侧肢体的踝、膝两类任务作为两类训练集构建同侧肢体分类器，例如用右踝和右膝训练集样本构建右踝/右膝分类器，用左踝和左膝训练集样本构建左踝/左膝分类器；在进行测试集的识别时，先用左/右分类器判断出该试次想象的是哪侧肢体，再用同侧肢体分类器进一步判断想象的是踝关节还是膝关节；统计识别正确的试次数，其占该测试集总样本数的比例称为该被试在系统本次实验中的识别正确率。

2.如权利要求1所述的一种识别下肢多关节运动想象的方法，其特征在于，还包括：在MI-SSSEP混合范式下，执行相应任务的同时须在双侧内脚踝胫后神经接受预设频率的电刺激，以诱发SSSEP。

3.如权利要求1所述的一种识别下肢多关节运动想象的方法，其特征在于：所述步骤一中，还包括调整电刺激强度和电极贴位置，电刺激采用脉宽为200μs的双相脉冲电流，通过两个自粘性圆形理疗电极施加刺激。

4.如权利要求1所述的一种识别下肢多关节运动想象的方法，其特征在于，包括：截取任务执行期内4s的数据，作8-13Hz、13-27Hz、27-29Hz、32-34Hz的带通滤波，然后对每一频段的EEG成分计算CSP投影矩阵，分别提取每个EEG成分的空间特征。