基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法及装置

本申请涉及序贯式康复训练脑网络监测领域，特别是涉及一种基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法及装置。

背景技术：

1、功能性近红外光谱成像技术能够通过测量脑组织中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度变化，反映受试者在不同任务状态下的脑血氧动力学活动。由于其具有非侵入、可移动、可在运动训练场景中使用等特点，fnirs逐渐被应用于康复训练过程中的脑功能监测。

2、在上肢康复训练中，外周电刺激与双侧上肢运动相结合的序贯式训练范式具有重要应用价值。该范式通常先通过外周电刺激提供感觉传入和神经唤醒，再通过双侧上肢运动促进运动执行和双侧半球协同。然而，现有脑功能监视技术仍存在以下不足：

3、现有方法多采用固定阈值、群体平均值或单一时间点数据作为参考，难以适应不同受试者在不同训练日的本底脑血氧状态差异。受试者的脑血氧信号可能受到疲劳、情绪、注意水平、药物状态和日间波动影响，若不进行个体化的即时自标定，容易导致监视结果失真。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法及装置，解决了现有技术中存在的个体本底差异难以消除的问题。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、第一方面，本申请提供了一种基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法，包括：

4、获取序贯式康复训练开始前的预设时段内受试者的静息态多通道脑血氧数据；

5、根据静息态多通道脑血氧数据，通过滑动窗口算法构建基线动态功能连接矩阵序列，并基于所述基线动态功能连接矩阵序列计算得到时域平均空间矩阵和时域标准差空间矩阵，作为自标定初始空间；

6、在受试者接受外周电刺激期间，获取受试者靶向感觉运动脑区的实时多通道脑血氧数据，并构建各通道间的第一实时功能连接矩阵；基于所述自标定初始空间对所述第一实时功能连接矩阵进行功能连接矩阵归一化对齐，得到第一脑网络偏离指数；

7、在受试者执行双侧上肢运动期间，获取受试者双侧上肢运动脑区的实时多通道脑血氧数据，并构建各通道间的第二实时功能连接矩阵；基于所述自标定初始空间对所述第二实时功能连接矩阵进行基于同源连接差异约束的校准流程，得到第二脑网络偏离指数。

8、第二方面，本申请提供了一种基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视系统，包括：采集设备、中央矩阵处理模块和交互反馈显示终端；

9、采集设备，与中央矩阵处理模块通信连接，用于采集序贯式康复训练开始前的预设时段内受试者的静息态多通道脑血氧数据、受试者接受外周电刺激期间的靶向感觉运动脑区的实时多通道脑血氧数据、受试者执行双侧上肢运动期间的双侧上肢运动脑区的实时多通道脑血氧数据；

10、中央矩阵处理模块，用于执行上述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法；

11、交互反馈显示终端，用于显示中央矩阵处理模块输出的动态监视结果。

12、第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法。

13、根据本申请提供的具体实施例，本申请具有以下技术效果：

14、本申请提供了一种基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法及装置，通过训练前静息态脑血氧数据构建自标定初始空间，在序贯训练过程中分阶段进行脑网络动态监视，在训练过程中，利用自标定初始空间对外周电刺激期间的第一实时功能连接矩阵进行功能连接矩阵归一化对齐，利用自标定初始空间对双侧上肢运动期间的第二实时功能连接矩阵进行基于同源连接差异约束的校准流程，实时监视结果以受试者自身当前状态作为参考，基于自标定初始空间实现个体本底校准，能够降低个体差异、日间波动和本底噪声对监视结果的影响，解决了现有技术中存在的个体本底差异难以消除的问题。

1.一种基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法，其特征在于，第一脑网络偏离指数的表达式为：

3.根据权利要求1所述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法，其特征在于，第二脑网络偏离指数的表达式为：

4.根据权利要求1所述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法，其特征在于，所述基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法还包括：

5.根据权利要求1或4所述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法，其特征在于，所述基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法还包括：

6.一种基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视系统，其特征在于，包括：采集设备、中央矩阵处理模块和交互反馈显示终端；

7.根据权利要求6所述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视系统，其特征在于，中央矩阵处理模块包括：

8.根据权利要求7所述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视系统，其特征在于，中央矩阵处理模块还包括：

9.根据权利要求8所述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视系统，其特征在于，交互反馈显示终端包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的基于自标定初始空间的序贯式康复训练脑网络动态监视方法。