現(xiàn)代社會(huì)中人們承受著巨大的工作和生活壓力,由此導(dǎo)致大量的心理疾病和精神疾病患者,而長(zhǎng)期的藥物治療又容易產(chǎn)生耐藥性和副作用,并帶來(lái)高昂的經(jīng)濟(jì)代價(jià),這迫使人們尋求更為安全和經(jīng)濟(jì)的方式來(lái)維護(hù)自身的健康。腦電生物反饋?zhàn)鳛橐环N新興的治療手段,使用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)將人們無(wú)法感知的腦電活動(dòng),轉(zhuǎn)換成動(dòng)畫(huà)、音樂(lè)等人們?nèi)菀桌斫獾男问?通過(guò)對(duì)患者進(jìn)行反饋訓(xùn)練,能夠改變患者的腦電活動(dòng),改善大腦神經(jīng)功能,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的治療。腦電生物反饋療法由于其可避免長(zhǎng)期使用藥物所帶來(lái)的副作用和高昂的治療費(fèi)用,引起了相關(guān)方面的學(xué)者、專家和醫(yī)生的重視,已在國(guó)外臨床得到應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)自主研發(fā)并獲得國(guó)家藥監(jiān)局批準(zhǔn)的基于腦電的生物反饋系統(tǒng)不多,本文從醫(yī)療機(jī)構(gòu)的實(shí)際臨床治療需求出發(fā),論述了基于腦電的生物反饋治療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)依據(jù)生物反饋的治療原理,通過(guò)對(duì)患者的腦電進(jìn)行采集、處理,并以動(dòng)畫(huà)、音樂(lè)的形式呈現(xiàn)出來(lái),訓(xùn)練患者自主控制其特定的腦電活動(dòng),從而達(dá)到治療特定疾病的目的。本文主要對(duì)基于腦電的生物反饋治療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析,在其基礎(chǔ)上闡述了系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等靜態(tài)結(jié)構(gòu)和工作流程和數(shù)據(jù)流等動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu),然后主要講述了訓(xùn)練控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、反饋驅(qū)動(dòng)模塊和多媒體播放模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),最后本文介紹了系統(tǒng)功能測(cè)試和性能測(cè)試的情況。目前,本系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)取得了良好的臨床效果,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP311.52;R318
【部分圖文】：

圖 1-1 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)電極分布圖在此系統(tǒng)中，頭皮表面電極位置的排列方式為：以枕骨隆突、鼻根和頭頂中央構(gòu)成央經(jīng)線，然后平行這條經(jīng)線以 10%和 20%的間隔確定其它經(jīng)線，垂直這條經(jīng)線同樣 10%和 20%的間隔確定其它緯線，電極沿著這些經(jīng)緯線的交叉點(diǎn)進(jìn)行放置。.2.2 腦電生物反饋研究現(xiàn)狀生物反饋是用現(xiàn)代科技手段記錄人體的某些生理心理信息，在把這些信息進(jìn)行分析處理后，以視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等人們?nèi)菀桌斫獾姆绞匠尸F(xiàn)出來(lái)，訓(xùn)練人們有意識(shí)地進(jìn)行自身生理心理狀態(tài)調(diào)節(jié)（信息的反饋），如調(diào)節(jié)大腦活動(dòng)，當(dāng)人們經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)挠?xùn)練后學(xué)會(huì)意識(shí)的控制自身的心理生理活動(dòng)，從而改善自身生理機(jī)能[10,11]。因此，生物反饋強(qiáng)調(diào)體的主觀意識(shí)，只有訓(xùn)練者積極主動(dòng)地參與到反復(fù)循環(huán)的反饋學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中，不斷地?fù)?jù)反饋信息去調(diào)節(jié)自我的身心活動(dòng)，才能像控制自己的手腳一樣控制自身的腦電、心、血壓等生理和心理活動(dòng)[12]。[13]

具有成本低、串?dāng)_低、應(yīng)用靈活和可靠性好等巨大優(yōu)勢(shì)[24]，如圖2-1 所示。圖 2-1 并行通信和串行通信示意圖從通信方向來(lái)看，串口通信可分為三種方式。單工方式同一時(shí)刻只能在一個(gè)方向進(jìn)行通信。半雙工方式通信雙方都可以給對(duì)方發(fā)送信息，但同一時(shí)刻只能在一個(gè)方向進(jìn)行通信。全雙工方式可以同時(shí)在兩個(gè)方向上發(fā)送信息，適用于那些不能有時(shí)間延遲的交互式應(yīng)用。串口通信有兩種數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作方式：同步數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，串口讀寫(xiě)函數(shù)會(huì)等到數(shù)據(jù)真正讀寫(xiě)完成才返回，因此會(huì)導(dǎo)致線程被掛起等待；異步數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，讀寫(xiě)函數(shù)不等待數(shù)據(jù)真正讀寫(xiě)完成就會(huì)返回，從而避免線程被阻塞。目前有些電腦主機(jī)沒(méi)有配備串口設(shè)備，一般可以采用 USB 轉(zhuǎn)串口的方式，如圖 2-2 所示。

圖 2-2 USB 轉(zhuǎn)串口通信示意圖分析技術(shù)字濾波號(hào)信噪比低，需要將混雜在其中的無(wú)關(guān)成分去除掉，以保障后續(xù)處理。由于腦電信號(hào)帶有顯著的節(jié)律特征，因此可以通過(guò)數(shù)字濾波去除腦波是指對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾除或衰減某些頻段的算法。數(shù)字濾波一般可現(xiàn)代濾波兩大類。經(jīng)典濾波是有用成分和噪聲分在不同的頻段，通過(guò)同的衰減系數(shù)就能完成濾波；現(xiàn)代濾波是利用信號(hào)本身的統(tǒng)計(jì)特征去波從單位脈沖響應(yīng)可分為有限和無(wú)限兩種。有限脈沖響應(yīng)（FIR）的去輸入數(shù)據(jù)有關(guān)，而無(wú)限脈沖響應(yīng)（IIR）的輸出還與過(guò)去的輸出有

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孟成;陳亞;;FFmpeg+SDL實(shí)時(shí)播放攝像機(jī)視頻設(shè)計(jì)[J];產(chǎn)業(yè)與科技論壇;2017年17期

2 丁強(qiáng);張文海;魏青;劉強(qiáng);李紅;;腦電生物反饋治療注意缺陷多動(dòng)障礙的發(fā)展演進(jìn)與研究熱點(diǎn)[J];中國(guó)心理衛(wèi)生雜志;2017年05期

3 蓋淑萍;劉欣陽(yáng);劉軍濤;孔壯;徐聲偉;蔡新霞;;抑郁癥靜息腦電的小波包節(jié)點(diǎn)功率譜熵分析[J];傳感器與微系統(tǒng);2017年03期

4 王曉絲;沈h牖

本文編號(hào)：2809828