本發(fā)明涉及醫(yī)用檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置,具體涉及一種多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置。
背景技術(shù):
阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)現(xiàn)已成為中國(guó)老年人繼心血管疾病、惡性腫瘤、腦卒中之后的第四大殺手,隨著人口老齡化,AD的發(fā)病率呈逐年顯著上升趨勢(shì)。由于AD的病情過(guò)程不可逆轉(zhuǎn),所以AD的早期診斷、干預(yù)以及防治尤為重要。
以往的研究證實(shí)對(duì)于良性健忘老人、輕度認(rèn)知功能損害(Mild Cognition Impairment,MCI)和早期AD患者進(jìn)行認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)有助于延緩良性健忘的加重、降低MCI的AD轉(zhuǎn)化率、緩解AD的病程,提高患者生活質(zhì)量。
目前提供康復(fù)訓(xùn)練的方式多為開(kāi)設(shè)康復(fù)中心,通過(guò)人工康復(fù)訓(xùn)練與群體生活等改善患者認(rèn)知功能障礙等問(wèn)題。由于醫(yī)務(wù)人員欠缺,康復(fù)中心或邀請(qǐng)志愿者參與,或使工作人員超負(fù)荷工作,導(dǎo)致康復(fù)工作的專業(yè)性與效率不高。另外,訓(xùn)練方法主要使用機(jī)械裝置、紙質(zhì)訓(xùn)練或者利用計(jì)算機(jī)按鍵操作的方式,但由于操作不便,并且缺乏趣味性,不利于堅(jiān)持參與訓(xùn)練,得不到認(rèn)知康復(fù)的機(jī)會(huì)。因此,開(kāi)發(fā)互動(dòng)性、趣味性以及參與性強(qiáng)認(rèn)知康復(fù)系統(tǒng)成為關(guān)注的熱點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外正開(kāi)展通過(guò)多重?cái)?shù)據(jù)整合來(lái)發(fā)現(xiàn)AD的早期臨床表現(xiàn),所使用的參數(shù)往往是正電子放射成像技術(shù)PET、功能性核磁共振fMRI,核磁共振、相關(guān)事件電位P300等,但上述設(shè)備必需要在具有相關(guān)設(shè)備的醫(yī)院中有專業(yè)醫(yī)師進(jìn)行診斷和分析。中醫(yī)對(duì)AD及其早期病癥MCI在古籍中也有著相似的描述,因而如果早期發(fā)現(xiàn)AD和MCI,同時(shí)進(jìn)行認(rèn)知能力康復(fù)訓(xùn)練,具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述不足之處,研究設(shè)計(jì)互動(dòng)性好、趣味性強(qiáng),有利于改善患者認(rèn)知功能障礙等的認(rèn)知康復(fù)系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置。
本發(fā)明所述裝置包括:主機(jī)、帶觸摸功能的顯示裝置、播音裝置、按鍵裝置、旋鈕裝置、搖桿裝置、視頻錄入裝置、視覺(jué)追蹤裝置、腦電采集裝置、IC卡讀卡器。
所述主機(jī)的接口面板上分別設(shè)置有VGA接口101、音頻接口102、5個(gè)USB接口103a-103e,3個(gè)串口104a-104b。
所述帶觸摸功能的顯示裝置(如觸摸屏)與主機(jī)上的VGA接口101以及USB接口103a連接,用于顯示以及人機(jī)交互。
所述播音裝置通過(guò)主機(jī)100上的音頻接口102與主機(jī)100相連,用于播放聲音。
所述按鍵裝置通過(guò)串口104c連接于主機(jī);所述按鍵裝置包括多個(gè)按鍵以及單片機(jī),按鍵的引腳連接到單片機(jī)的數(shù)字輸入輸出端口,單片機(jī)掃描按鍵狀態(tài)并通過(guò)串口將按鍵狀態(tài)信息打包發(fā)送至主機(jī)100,測(cè)試者按下按鍵進(jìn)行選擇,以實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練過(guò)程中的交互。
所述旋鈕裝置通過(guò)串口104a連接于主機(jī)100;所述旋鈕裝置包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電位器以及單片機(jī),旋轉(zhuǎn)電位器引腳連接到單片機(jī)的模擬輸入輸出端口,單片機(jī)將來(lái)自旋轉(zhuǎn)電位器的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后打包通過(guò)串口發(fā)送給主機(jī),所述的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電位器分別用于控制小球的水平以及垂直運(yùn)動(dòng)方向。
所述搖桿裝置通過(guò)串口104b連接于主機(jī)100;所述搖桿裝置包括兩個(gè)搖桿以及單片機(jī),搖桿的引腳連接到單片機(jī)的模擬輸入輸出端口,單片機(jī)將來(lái)自搖桿的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后打包通過(guò)串口發(fā)送給主機(jī)100,所述的兩個(gè)搖桿分別用于在訓(xùn)練中控制兩個(gè)不同小球的運(yùn)動(dòng)方向。
所述視頻錄入裝置通過(guò)USB接口103b連接于主機(jī)100;所述視頻錄入裝置為通過(guò)USB接口與主機(jī)100相連的USB攝像頭,用于采集測(cè)試者的圖像信息。
所述視覺(jué)追蹤裝置通過(guò)USB接口103c連接于主機(jī)100;所述視覺(jué)追蹤裝置為通過(guò)USB接口與主機(jī)100相連的視覺(jué)追蹤儀,用于捕捉測(cè)試者視線位置并將其映射為屏幕坐標(biāo)。
所述IC卡讀卡器通過(guò)USB接口103d與主機(jī)相連,用于資料錄入、信息查詢以及快速登錄。
所述腦電采集裝置通過(guò)藍(lán)牙接收器上的USB接口103e連接于主機(jī)100。
所述腦電采集裝置包括腦電采集模塊、藍(lán)牙接收器和通過(guò)3D打印的頭套,所述腦電采集模塊包括藍(lán)牙發(fā)射裝置以及腦電采集單元,腦電采集模塊被固定安裝在頭套上,測(cè)試者通過(guò)佩戴頭套便可進(jìn)行腦電信息的采集,所采集的腦電信息通過(guò)腦電采集模塊中的藍(lán)牙發(fā)射裝置發(fā)送,主機(jī)端通過(guò)藍(lán)牙接收器接收。
所述主機(jī)100內(nèi)設(shè)置多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)總模塊。
所述多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)總模塊,包括登陸界面模塊和系統(tǒng)主界面模塊。
所述登陸界面模塊具有一用戶名輸入框和密碼輸入框,用戶在用戶名輸入框中輸入用戶名,在密碼輸入框內(nèi)輸入登陸密碼,單擊登陸按鈕即可進(jìn)入多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng),單擊退出按鈕即可關(guān)閉并退出多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)。
所述系統(tǒng)主界面模塊的中心位置設(shè)置有訓(xùn)練選擇模塊,訓(xùn)練選擇模塊下端設(shè)置認(rèn)知檢測(cè)模塊、打印模塊和退出模塊,其中認(rèn)知檢測(cè)模塊、打印模塊和退出模塊位于同一行。
所述訓(xùn)練選擇模塊設(shè)置三行四列共十個(gè)按鈕,第一行設(shè)置反應(yīng)力測(cè)試按鈕、無(wú)意義圖形再認(rèn)按鈕、人物識(shí)別按鈕,第二行設(shè)置文字識(shí)別按鈕、理解力測(cè)試按鈕、雙手調(diào)節(jié)按鈕,第三行設(shè)置操作能力測(cè)試按鈕、表情識(shí)別按鈕、迷宮按鈕,第四行設(shè)置視覺(jué)追蹤按鈕。
當(dāng)點(diǎn)擊所述訓(xùn)練選擇模塊中的某個(gè)按鈕,就會(huì)進(jìn)入對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練界面;每個(gè)訓(xùn)練界面上設(shè)置訓(xùn)練內(nèi)容顯示區(qū)、參數(shù)顯示區(qū)、開(kāi)始測(cè)試按鈕、保存結(jié)果按鈕、返回按鈕,訓(xùn)練內(nèi)容顯示區(qū)用于顯示訓(xùn)練內(nèi)容,參數(shù)顯示區(qū)用于顯示訓(xùn)練過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)(如專注度、反應(yīng)時(shí)間、正確率等),點(diǎn)擊開(kāi)始測(cè)試按鈕后訓(xùn)練開(kāi)始,點(diǎn)擊保存結(jié)果按鈕后將保存訓(xùn)練結(jié)果,點(diǎn)擊返回按鈕將返回系統(tǒng)主界面。
所述認(rèn)知檢測(cè)模塊設(shè)置有認(rèn)知檢測(cè)按鈕,單擊認(rèn)知檢測(cè)按鈕,進(jìn)行認(rèn)知功能檢測(cè)。
所述打印報(bào)告模塊設(shè)置打印按鈕,單擊打印按鈕進(jìn)入打印預(yù)覽界面后,對(duì)訓(xùn)練評(píng)估結(jié)果進(jìn)行打印前查看及打印操作。
所述退出模塊設(shè)置退出按鈕,單擊退出按鈕將退出系統(tǒng)。
本發(fā)明所述裝置使用時(shí),采集測(cè)試和訓(xùn)練過(guò)程中的腦電、眼動(dòng)、反應(yīng)時(shí)間、細(xì)微動(dòng)作等數(shù)據(jù),通過(guò)采用基于云計(jì)算的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘方法,綜合運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法、粗糙集理論和支持向量機(jī)等手段構(gòu)建認(rèn)知檢測(cè)模型和康復(fù)評(píng)定模型,對(duì)測(cè)試者的認(rèn)知能力進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估,檢測(cè)和評(píng)估的結(jié)果可由上述打印模塊進(jìn)行打印。本發(fā)明裝置具有以下有益效果:
本發(fā)明以中醫(yī)理論為指導(dǎo),以西醫(yī)檢測(cè)為手段,通過(guò)對(duì)AD早期MCI患者受損的認(rèn)知功能進(jìn)行的康復(fù)訓(xùn)練,符合中醫(yī)“治未病”的學(xué)術(shù)思想。在預(yù)防保健服務(wù)體系環(huán)境下認(rèn)知功能訓(xùn)練與康復(fù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、實(shí)地(Any time,Any Place)信息的交互,從而達(dá)到能在社區(qū)進(jìn)行檢測(cè)的眼動(dòng)、腦電、雙手調(diào)節(jié)等裝置。同時(shí)也與臨床常用的認(rèn)知能力檢測(cè)量表形成互補(bǔ),在診斷和康復(fù)方面并不與韋氏學(xué)習(xí)記憶量表、簡(jiǎn)易智能狀態(tài)量表等形成交集。
本發(fā)明的多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng),可以對(duì)測(cè)試者的認(rèn)知能力進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估。系統(tǒng)中的反應(yīng)力測(cè)試用于對(duì)測(cè)試者的反應(yīng)力進(jìn)行訓(xùn)練,以提高其反應(yīng)力;無(wú)意義圖形再認(rèn)、人物識(shí)別用于檢測(cè)和提高測(cè)試者的記憶力;文字識(shí)別、理解力測(cè)試用于檢測(cè)和提高測(cè)試者的理解力和分析能力;雙手調(diào)節(jié)、操作能力測(cè)試可用來(lái)檢測(cè)和提高測(cè)試者的雙手協(xié)調(diào)能力;表情識(shí)別訓(xùn)練用于訓(xùn)練測(cè)試者的理解力、判斷力和反應(yīng)能力;迷宮用于檢測(cè)和改善測(cè)試者的視空間能力;視覺(jué)追蹤用于檢測(cè)和提高測(cè)試者的理解力、判斷力和注意力??梢匝泳彍y(cè)試者大腦老化,改善測(cè)試者的認(rèn)知能力。本系統(tǒng)便于廣泛推廣,提升老年人的生活品質(zhì)的同時(shí)也能夠減輕社會(huì)負(fù)擔(dān),有較大的應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)效益。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置按鍵模塊1的示意圖。
圖3為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置按鍵模塊2的示意圖。
圖4為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置登陸界面示意圖。
圖5為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置主界面示意圖。
圖6為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置訓(xùn)練選擇模塊界面示意圖。
圖7為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置文字識(shí)別訓(xùn)練界面示意圖。
圖8為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的反應(yīng)力測(cè)試訓(xùn)練界面示意圖。
圖9為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的無(wú)意義圖形再認(rèn)訓(xùn)練界面示意圖。
圖10為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的另一種無(wú)意義圖形再認(rèn)訓(xùn)練界面示意圖。
圖11為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的人物識(shí)別訓(xùn)練界面示意圖。
圖12為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的理解力測(cè)試訓(xùn)練界面示意圖。
圖13為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的雙手調(diào)節(jié)訓(xùn)練界面示意圖。
圖14為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的操作能力測(cè)試訓(xùn)練界面示意圖。
圖15為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的表情識(shí)別訓(xùn)練界面示意圖。
圖16為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的另一表情識(shí)別訓(xùn)練界面示意圖。
圖17為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的迷宮訓(xùn)練界面示意圖。
圖18為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的另一迷宮訓(xùn)練界面示意圖。
圖19為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的視覺(jué)追蹤訓(xùn)練界面示意圖。
圖20為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的另一視覺(jué)追蹤訓(xùn)練界面示意圖。
圖21為本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置的另一視覺(jué)追蹤訓(xùn)練界面示意圖。
其中:
100為主機(jī),101為視頻圖像陣列(VideoGraphic Array,VGA)接口,102為音頻接口,103a、103b、103c、103d、103e為USB接口1、2、3、4、5,104a、104b、104c為串口1、2、3,200為顯示裝置,300為播音裝置,400為按鍵裝置,410為Arduino單片機(jī)1,420為按鍵模塊1,430為按鍵模塊2,411為Arduino單片機(jī)410上的串口,412為Arduino單片機(jī)410上的數(shù)字輸入輸出端口模塊,500為旋鈕裝置,510為Arduino單片機(jī)2,520為旋轉(zhuǎn)電位器1,530為旋轉(zhuǎn)電位器2,511為Arduino單片機(jī)510上的串口,512為Arduino單片機(jī)510上的模擬輸入輸出端口模塊,512上設(shè)置有A0、A2兩個(gè)端口,600為搖桿裝置,610為Arduino單片機(jī)3,620為搖桿1,630為搖桿2,611為Arduino單片機(jī)610上的串口,612為Arduino單片機(jī)610上的模擬輸入輸出端口模塊,612上設(shè)置有A0-A3四個(gè)模擬端口,700為視頻錄入裝置,800為視覺(jué)追蹤裝置,900為腦電采集裝置,910為腦電采集模塊,911為藍(lán)牙發(fā)射裝置,912為及腦電采集單元,920為藍(lán)牙接收器,1000為IC卡讀卡器,421、422、423為420按鍵模塊1中的按鍵1、2、3、430a、430b、430c、430d、430e、430f、430g、430h、430i、420j為430按鍵模塊2中編號(hào)1~10的十個(gè)按鍵,A代表黃色,B代表紅色,C代表綠色,D代表藍(lán)色。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明。
實(shí)施例1
參見(jiàn)圖1,本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)裝置,包括主機(jī)100,以及與所述主機(jī)100的VGA接口101以及USB接口103連接的帶觸摸功能的顯示裝置(觸摸屏)200;與主機(jī)100音頻接口102連接的播音裝置300;與主機(jī)100通過(guò)串口104c連接的按鍵裝置400;與主機(jī)100通過(guò)串口104a連接的旋鈕裝置500;與主機(jī)100通過(guò)串口104c連接的搖桿裝置600;與主機(jī)100通過(guò)USB接口103b連接的視頻錄入裝置700;與主機(jī)100通過(guò)USB接口103c連接的視覺(jué)追蹤裝置800;與主機(jī)100通過(guò)USB接口103d相連的IC卡讀卡器1000;與主機(jī)100通過(guò)USB接口103e連接的腦電采集裝置900。
所述主機(jī)100內(nèi)設(shè)置多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)和康復(fù)系統(tǒng)總模塊。
所述帶觸摸功能的顯示裝置(觸摸屏)200用于在測(cè)試和訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行顯示和實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
所述播音裝置300通過(guò)主機(jī)100上的音頻接口102與主機(jī)100相連,用于播放聲音。
按鍵裝置400包括Arduino單片機(jī)410、按鍵模塊420以及按鍵模塊430。
具體的,參見(jiàn)圖2和圖3,所述按鍵模塊420從左至右設(shè)置有A黃色、B紅色、C綠色按鍵各一個(gè),依次與Arduino單片機(jī)410上輸入輸出端口模塊412中的端口14~16相連,所述按鍵模塊430設(shè)置兩排共10個(gè)按鍵,其中第一排從左至右依次設(shè)置有編號(hào)1~5的5個(gè)按鍵,第二排從左至右依次設(shè)置有編號(hào)6~10的5個(gè)按鍵,按鍵模塊430中的按鍵依次連接到Arduino單片機(jī)410上輸入輸出端口模塊412中的輸入輸出端口3~13。Arduino單片機(jī)410掃描按鍵狀態(tài)并通過(guò)串口411將按鍵狀態(tài)信息打包發(fā)送至主機(jī)100,測(cè)試者按下按鍵進(jìn)行選擇,以實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練過(guò)程中的交互。
所述旋鈕裝置500包括Arduino單片機(jī)510、旋轉(zhuǎn)電位器520、旋轉(zhuǎn)電位器530,其中旋轉(zhuǎn)電位器530位于旋轉(zhuǎn)電位器520的右側(cè)。
具體的,所述旋轉(zhuǎn)電位器520、旋轉(zhuǎn)電位器530的引腳分別連接到Arduino單片機(jī)510上模擬輸入輸出端口模塊511中的端口A0、A1,Arduino單片機(jī)510將來(lái)自兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電位器的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后,打包通過(guò)串口512發(fā)送給主機(jī)100,所述的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電位器520和530分別用于在訓(xùn)練中控制小球的水平以及垂直運(yùn)動(dòng)方向。
所述搖桿裝置600包括Arduino單片機(jī)610、搖桿620和搖桿630,其中搖桿630位于搖桿620的右側(cè)。
具體的,搖桿620、搖桿630的引腳分別連接到Arduino單片機(jī)610上模擬輸入輸出端口模塊611中的端口A0~A4,Arduino單片機(jī)630將來(lái)自兩個(gè)搖桿的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后打包通過(guò)串口611發(fā)送給主機(jī)100,所述的兩個(gè)搖桿分別用于在訓(xùn)練中控制兩個(gè)不同小球的運(yùn)動(dòng)方向。
所述視頻錄入裝置700為通過(guò)USB接口103b與主機(jī)100相連的攝像頭,用于采集測(cè)試者的圖像信息。
所述視覺(jué)追蹤裝置800為通過(guò)USB接口103c與主機(jī)100相連的視覺(jué)追蹤儀,用于記錄測(cè)試者視線位置并將其映射為屏幕坐標(biāo)。
所述IC卡讀卡器1000通過(guò)USB接口103d與主機(jī)100相連,用于資料錄入、信息查詢以及快速登錄。
所述腦電采集裝置900包括腦電采集模塊910、藍(lán)牙接收器920,腦電采集模塊包括藍(lán)牙發(fā)射裝置911、腦電采集單元912以及通過(guò)3D打印的頭套,腦電采集模塊被固定安裝在頭套上,測(cè)試者通過(guò)佩戴頭套便可進(jìn)行腦電信息的采集,所采集的腦電信息通過(guò)腦電采集模塊中的藍(lán)牙發(fā)射裝置911發(fā)送,通過(guò)與主機(jī)100上USB接口103e連接的藍(lán)牙接收器920進(jìn)行接收。
主機(jī)100內(nèi)設(shè)置的多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)總模塊,包括用于登陸多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)的登陸界面模塊110和系統(tǒng)主界面模塊120。
參見(jiàn)圖4,該登陸界面模塊110具有用戶名輸入框111和密碼輸入框112,用戶在用戶名輸入框111中輸入用戶名,在密碼輸入框112內(nèi)輸入登陸密碼,單擊登陸按鈕113即可進(jìn)入多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)主界面,單擊退出按鈕114即可關(guān)閉并退出多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)。
參見(jiàn)圖5,在系統(tǒng)主界面模塊120的中心位置設(shè)置有訓(xùn)練選擇模塊121,訓(xùn)練選擇模塊下端設(shè)置認(rèn)知檢測(cè)模塊122、打印模塊123和退出模塊124,所述認(rèn)知檢測(cè)模塊122、打印模塊123和退出模塊124位于同一行。
參見(jiàn)圖6,所述訓(xùn)練選擇模塊121中設(shè)置有所有訓(xùn)練項(xiàng)目選擇按鈕,其中第一排依次設(shè)置有反應(yīng)力測(cè)試按鈕121a、無(wú)意義圖形再認(rèn)按鈕121b、人物識(shí)別按鈕121c,第二排依次設(shè)置有文字識(shí)別按鈕121d、理解力測(cè)試按鈕121e、雙手調(diào)節(jié)按鈕121f,第三排依次設(shè)置有操作能力測(cè)試按鈕121g、表情識(shí)別按鈕121h、迷宮按鈕121i,第四排依次設(shè)置有視覺(jué)追蹤按鈕121j。
參見(jiàn)圖7,所述訓(xùn)練選擇模塊121中的每一個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目,以文字識(shí)別為例,均設(shè)置有訓(xùn)練內(nèi)容顯示區(qū)121da、參數(shù)顯示區(qū)121db、開(kāi)始測(cè)試按鈕121dc、保存結(jié)果按鈕121dd、返回按鈕121de,訓(xùn)練內(nèi)容顯示區(qū)121da用于顯示訓(xùn)練內(nèi)容,參數(shù)顯示區(qū)121db用于顯示訓(xùn)練過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)(如專注度、反應(yīng)時(shí)間、正確率等)。
點(diǎn)擊上述開(kāi)始測(cè)試按鈕121dc后訓(xùn)練開(kāi)始,在訓(xùn)練開(kāi)始之前將播放與本項(xiàng)訓(xùn)練相關(guān)的引導(dǎo)語(yǔ)或者顯示與本項(xiàng)訓(xùn)練相關(guān)的文字說(shuō)明,點(diǎn)擊上述保存結(jié)果按鈕121dd后將保存本項(xiàng)訓(xùn)練結(jié)果,點(diǎn)擊返回按鈕121de將返回系統(tǒng)主界面。
所述認(rèn)知檢測(cè)模塊122設(shè)置有認(rèn)知檢測(cè)按鈕,單擊認(rèn)知檢測(cè)按鈕后,將對(duì)訓(xùn)練選擇模塊中的所有認(rèn)知訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行綜合檢測(cè),同時(shí)將采集檢測(cè)過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)(如專注度、反應(yīng)時(shí)間、正確率等)。
所述打印報(bào)告模塊123設(shè)置打印按鈕,單擊打印按鈕進(jìn)入打印預(yù)覽界面后,對(duì)訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行打印前查看及打印操作。
所述退出模塊124設(shè)置退出按鈕,單擊退出按鈕將退出系統(tǒng)。
將上述測(cè)試和訓(xùn)練過(guò)程中采集到的腦電、眼動(dòng)、反應(yīng)時(shí)間、細(xì)微動(dòng)作等數(shù)據(jù),通過(guò)采用基于云計(jì)算的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘方法,綜合運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Monica Di Luca,Enzo Grossi,Barbara Borroni,Artificial neural networks allow the use of simultaneous measurements of Alzheimer Disease markers for early detection of the disease.2005;)、模糊邏輯(Susan M.Bridges,Rayford B.Vaughn,A Fuzzy Data Mining And Genetic Algorithms Applied To Intrusion Detection,2000;楊天奇,一種基于模糊邏輯規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法,2003;關(guān)曉薔,錢(qián)宇華.基于不完備信息系統(tǒng)的決策樹(shù)生成算法,2013)、遺傳算法(張會(huì)敏,葉明全,孟婷瑋等,遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的老年癡呆癥智能診斷,2014)、粗糙集理論(C.Lee,C.P.Lam,M.Masek;Rough-Fuzzy Hybrid Approach for Identification of Bio-markers and Classification on Alzheimer's Disease Data,2011)和支持向量機(jī)(Christopher J.C.Burges,A Tutorial on Support Vector Machines for Pattern Recognition,1998;張學(xué)工,關(guān)于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論與支持向量機(jī),2000;)等手段構(gòu)建認(rèn)知檢測(cè)模型和康復(fù)評(píng)定模型,對(duì)測(cè)試者的認(rèn)知能力進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估,檢測(cè)和評(píng)估的結(jié)果可由上述打印報(bào)告模塊進(jìn)行打印。
實(shí)施例2 本發(fā)明多模態(tài)認(rèn)知檢測(cè)與康復(fù)系統(tǒng)訓(xùn)練方法如下:
文字識(shí)別用于對(duì)測(cè)試者的文字理解能力進(jìn)行測(cè)試和訓(xùn)練,參見(jiàn)圖7,在訓(xùn)練過(guò)程中,測(cè)試者需要根據(jù)屏幕上出現(xiàn)的文字提示選出對(duì)應(yīng)的圖片,并要求測(cè)試者盡快按下按鍵裝置400中按鍵模塊420中與小球顏色相同的按鍵,同時(shí),測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間、正確次數(shù)和腦電信息將被記錄。
反應(yīng)力測(cè)試用于對(duì)測(cè)試者的反應(yīng)力進(jìn)行訓(xùn)練,以提高其反應(yīng)力。參見(jiàn)圖8,在訓(xùn)練過(guò)程中,當(dāng)屏幕上出現(xiàn)某種顏色的小球時(shí),要求測(cè)試者盡快按下按鍵裝置400中按鍵模塊420中與小球顏色相同的按鍵,同時(shí),測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間、正確次數(shù)和腦電信息將被記錄。
參見(jiàn)圖9和圖10,無(wú)意義圖形再認(rèn)用于訓(xùn)練測(cè)試者的記憶力,即:識(shí)記、保持和重現(xiàn)客觀事物所反映的內(nèi)容和經(jīng)驗(yàn)的能力。在訓(xùn)練過(guò)程中,測(cè)試者首先要牢記屏幕中出現(xiàn)的五個(gè)目標(biāo)圖形,然后在接下來(lái)出現(xiàn)的十個(gè)圖形中將所有的目標(biāo)圖形全部找出,并按下按鍵裝置400的按鍵模塊430中對(duì)應(yīng)編號(hào)的按鍵,同時(shí),測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間、正確次數(shù)和腦電信息將被記錄。
參見(jiàn)圖11,人物識(shí)別用于對(duì)測(cè)試者的記憶力進(jìn)行測(cè)試和訓(xùn)練。在訓(xùn)練過(guò)程中,測(cè)試者需根據(jù)語(yǔ)音或者文字提示從幾張圖片中選出常見(jiàn)的人物類型,并按下按鍵裝置400中按鍵模塊420中與所選圖片下小球顏色相同的按鍵,同時(shí),測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間、正確次數(shù)和腦電信息將被記錄。
參見(jiàn)圖12,理解力測(cè)試用于對(duì)測(cè)試者的理解力和分析能力進(jìn)行測(cè)試和訓(xùn)練。在訓(xùn)練過(guò)程中,測(cè)試者需根據(jù)語(yǔ)音或者文字提示從遠(yuǎn)景圖片、近景圖片以及人物圖片中選出符合要求的圖片,并按下按鍵裝置400的按鍵模塊420中與所選圖片下小球顏色相同的按鍵,同時(shí),測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間、正確次數(shù)和腦電信息將被記錄。
參見(jiàn)圖13,雙手調(diào)節(jié)測(cè)試中,測(cè)試者通過(guò)操作兩個(gè)旋鈕使小球按照預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng),從而對(duì)測(cè)試者雙手調(diào)節(jié)能力進(jìn)行訓(xùn)練,同時(shí),測(cè)試者的軌跡偏離次數(shù)、完成時(shí)間和腦電信息將被記錄。
參見(jiàn)圖14,操作能力測(cè)試中,測(cè)試者通過(guò)操作兩個(gè)搖桿來(lái)控制兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng),從而對(duì)測(cè)試者雙手操作能力進(jìn)行訓(xùn)練。在訓(xùn)練過(guò)程中,要求測(cè)試者左右手同時(shí)分別操作一個(gè)搖桿,將小球1沿軌跡移動(dòng)至小球2所在的位置,將小球2沿軌跡移動(dòng)至小球1所在的位置,同時(shí),測(cè)試者的軌跡偏離次數(shù)、完成時(shí)間和腦電信息將被記錄。
參見(jiàn)圖15和圖16,表情識(shí)別用于訓(xùn)練測(cè)試者的理解力、判斷力、表情復(fù)制能力以及反應(yīng)能力。在訓(xùn)練過(guò)程中,要求測(cè)試者根據(jù)語(yǔ)音或者文字提示從所給的表情圖片中選出與之相符的表情圖片,并盡快按下按鍵裝置400中按鍵模塊420中與小球顏色相同的按鍵;或者復(fù)制屏幕中出現(xiàn)的表情動(dòng)作,主機(jī)100將通過(guò)視頻錄入裝置700采集測(cè)試者的表情信息,并對(duì)其進(jìn)行判斷。同時(shí),測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間、正確次數(shù)、準(zhǔn)確率和腦電信息將被記錄。
參見(jiàn)圖17和18,迷宮用于檢測(cè)和訓(xùn)練測(cè)試者的視空間能力。在訓(xùn)練過(guò)程中,要求測(cè)試者首先觀察給出的迷宮和路徑,待路徑消失后,在帶觸摸功能的顯示裝置(觸摸屏)200上開(kāi)始進(jìn)行走迷宮操作,同時(shí),測(cè)試者的準(zhǔn)確率、錯(cuò)誤盲端次數(shù)以及訓(xùn)練過(guò)程中的腦電信息將被記錄。
參見(jiàn)圖19、圖20和圖21,在視覺(jué)追蹤訓(xùn)練中,測(cè)試者通過(guò)雙眼追蹤屏幕上的小球來(lái)進(jìn)行理解力、判斷力、注意力的測(cè)試和訓(xùn)練。在訓(xùn)練過(guò)程中,要求測(cè)試者根據(jù)語(yǔ)音或者文字提示從屏幕中出現(xiàn)的多個(gè)不同顏色的小球中尋找某個(gè)特定顏色的小球或者使視線跟隨屏幕中的小球移動(dòng)。同時(shí),測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間、正確率、吻合率以及訓(xùn)練過(guò)程中的腦電信息將被記錄。
盡管上面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述,以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明,但應(yīng)該清楚,本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍,對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講,只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),這些變化是顯而易見(jiàn)的,一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。