CN116711017A - 交替进行的磁刺激方法和定制化认知训练方法、装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种交替进行的磁刺激方法与定制化认知训练方法、装置及***,根据本发明的一个实施例的磁刺激***包括:控制单元,考虑到包括运动阈值(MT,Motor Threshold)的用户数据和被刺激的大脑区域确定对应的磁场输出;和电源模块,与产生磁场的线圈连接,并且供电使得所述线圈产生确定的磁场,其中,所述控制单元可以包括:运动阈值测量模块,使用磁场转换模块测量用户的运动阈值;和磁场转换模块,通过调整与磁场相关的参数控制磁场输出,该磁场输出由利用用户的大脑状态和测量的运动阈值确定,所述用户的大脑状态包括使用用户的MRI图像的至被刺激的大脑区域的距离、用户的大脑形状、尺寸和头型中的至少一个。
Description
技术领域
本发明涉及一种交替进行的磁刺激方法和定制化认知训练方法、装置及***。
背景技术
经颅磁刺激(TMS,Transcranial Magnetic Stimulation)等磁刺激方法是一种利用磁能无创刺激大脑神经细胞的方法,该方法通过在头部附近使得强磁场流过颅骨来激活神经细胞,从而可以进行对于诸如抑郁症等精神科治疗或痴呆症等神经科治疗。
以往,为了在大脑需要磁刺激的位置放置线圈以产生磁场,护士等医护人员必须亲自放置线圈,这就需要耗费大量时间在准确定位线圈上,因此治疗效率会减半。
此外,所述经颅磁刺激法可以与认知训练交替地进行,以最大化大脑区域刺激激活。尤其,可基于多种原因进行认知训练,可以用于改善或预防认知功能障碍,并且例如,可以由患有老年认知障碍中的老年痴呆症患者使用。
然而,在传统的认知训练在进行认知训练的过程中仅根据用户的大脑状态对用户进行分类,而未考虑到用户个人的特点,并且忽略了具有不同履历的患者即使处于相同的痴呆阶段,能够激活他们的大脑的问题和难易程度也有差异的事实。
因此,需要一种将线圈位置精确定位在大脑的被刺激位置的磁刺激***以进行经颅磁刺激,与此同时,还需要能够根据用户数据调整项目和级别的定制化认知训练,以便所进行的认知训练实际且持续地激活用户大脑。
发明内容
要解决的问题
本发明为解决上述现有问题而提出,目的在于提供一种磁刺激***和定制化认知训练***,所述磁刺激***能够通过转换磁场输出来检测用户的运动阈值,从而确定适合每个用户的磁场输出,所述定制化认知训练***能够使用每个用户的数据和结构化数据库为每个用户进行定制认知训练。
解决问题的方案
作为本发明的第一方面,根据本发明的实施例的磁刺激***可以包括磁场产生装置,所述磁场产生装置包括:控制单元,考虑到包括运动阈值(Motor Threshold)的用户数据和被刺激的大脑区域来确定对应的磁场输出;和电源模块,与产生磁场的线圈连接,并且供电以使得所述线圈产生确定的磁场,其中,所述控制单元包括:运动阈值测量模块,使用磁场转换模块测量用户的运动阈值;和磁场转换模块,通过调整与磁场相关的参数来控制磁场输出,所述运动阈值测量模块通过所述磁场转换模块逐级调整磁场强度以测量用户的运动阈值,当所述磁场强度达到最大磁场输出时,以预设比率上调磁场频率,接着重新逐级调整磁场强度以测量用户的运动阈值,所述磁场转换模块使用接收到的用户的MRI图像,根据大脑状态和已测量的运动阈值来确定磁场输出,所述大脑状态包括至被刺激的大脑区域的距离、用户的大脑形状、尺寸和头型中的至少一个。
并且,作为本发明的第二方面,一种磁场产生装置的磁刺激方法,其中,所述磁场产生装置包括:控制单元,考虑到包括运动阈值(Motor Threshold)的用户数据和被刺激的大脑区域来确定对应的磁场输出;和电源模块,与产生磁场的线圈连接,并且供电以使得所述线圈产生确定的磁场,其中,所述方法包括:通过调整所述线圈的磁场强度或频率来测量用户的运动阈值的步骤;将所述线圈置于与待刺激的大脑区域对应的头部位置的步骤;以及利用磁场信息驱动线圈以进行大脑刺激的步骤,该磁场信息通过考虑使用用户的MRI图像的用户大脑状态和已测量的用户的运动阈值来确定,所述大脑状态包括的与待刺激的大脑区域的距离、用户的大脑形状、尺寸和头型中的至少一个,其中,测量所述用户的运动阈值的步骤包括:第一步骤,通过所述线圈磁场刺激用户的运动皮层(Motor Cortex)以确认是否有手指移动,或者通过运动阈值测量传感器确认运动性变化;第二步骤,当没有手指移动或运动性变化时,按照预设比率上调磁场强度,直至发生手指移动或脉搏变化;以及第三步骤,当没有手指移动或运动性变化时,在所述磁场强度达到磁场的最大输出的情况下上调磁场频率并返回所述第二步骤。
另外,作为本发明的第三方面,可以提供一种有定制化认知训练装置进行的定制化认知训练,根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法可以包括:在用户的数据被输入到所述装置后,由问题出题单元根据待训练的大脑区域出题预设类型的由等级和类型被区分的问题的步骤;根据由评分单元用户对所提出的所述问题提供的反馈,判定认知训练结果分数的步骤;以及根据由问题变更单元的当前次序的认知训练结果分数确定下一次序的问题的步骤,所述确定下一次序的问题的步骤包括基于认知训练结果分数变更下一次序的问题类型。
并且,作为本发明的第四方面,提供一种进行多个认知训练的定制化认知训练装置,所述装置包括:内容存储单元,存储按照层级或项目分类用于问题出题的内容;问题出题单元,考虑通过认知训练被激活的大脑区域和用户数据出题对应于此的用于认知训练的由等级和类型被区分的问题;评分单元,对于在所述问题出题单元出题的问题获得的分数范围或分数的维持与否进行判断;以及问题变更单元,根据所述评分单元的结果变更所述问题的等级或问题的池(Pool),其中,所述问题变更单元包括:等级调整模块,调整所述问题的等级以维持预设的最佳分数范围;和池转换模块,根据所获得的认知训练结果分数变更下一次序的问题类型。
进一步地,作为本发明的第五方面,提供一种计算机可读记录介质,其中,记录有用于在计算机上执行所述第二方面的磁刺激方法或第三方面的定制化认知训练方法的程序。
发明的效果
根据本发明的一个实施例的磁刺激***在磁刺激之前可以一直测量各个用户的运动阈值并以运动阈值的临界值控制磁场输出,由此,可以执行磁刺激以便在用户不移动的情况下达到大脑刺激效率的最大化,从而可以提高治疗效率。
并且,根据与上述磁刺激同时或交替进行的本发明的一个实施例的定制化认知训练方法和装置可以基于用户数据和相关性而按照问题的种类、层级以及项目进行调整并出题以达到大脑刺激,因此可以进行按各个用户的定制化认知训练,从而可以提高大脑激活效率和用户治疗效率。
附图说明
图1是用于描述磁刺激方法的对应于人脑的线圈的示意图。
图2是示出根据本发明的一个实施例的磁场产生装置的结构的示意性框图。
图3是示出根据本发明的一个实施例的大脑导航装置的结构的示意性框图。
图4是示出包含根据本发明的一个实施例的磁场产生装置和导航装置的整个磁刺激***的结构的示意性框图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的用于测量运动阈值的运动阈值测量模块的流程图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的用于检测待刺激的大脑位置区域的流程图。
图7是示出根据本发明的一个实施例的用于显示待刺激的大脑位置区域的位置数据的坐标。
图8是示出根据本发明的另一个实施例的包括使用多线圈的磁场产生装置和导航装置的整个磁刺激***的结构的示意性框图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的磁刺激方法的流程图。
图10示出了根据本发明的一个实施例的运动阈值检测方法的流程图。
图11是示出根据本发明的一个实施例的定制化认知训练装置的结构的示意性框图。
图12是示出根据本发明的一个实施例的内容存储单元的配置的示意性框图。
图13是示出根据本发明的一个实施例的内容存储单元对词进行分类和存储的结构的图。
图14是示出根据本发明的另一个实施例的内容存储单元对词进行分类和存储的结构的图。
图15示出了根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法的结构的流程图。
图16示出了根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法的用于等级调整的流程图。
图17示出了根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法的用于等级调整和问题池调整的流程图。
图18示出了根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法的用于问题池调整的流程图。
图19示出了根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法的考虑用户数据的等级和用于问题池调整的流程图。
图20是示出根据本发明的另一个实施例的控制单元的配置和操作的示意性框图。
图21是示出根据本发明的另一个实施例的单词分析和分类模块对词进行分类的方法的图。
图22示出了根据本发明的另一个实施例的单词分析和分类模块对词进行分类的流程图。
最佳实施方式
以下,参考附图描述本发明的实施方式。然而,本发明的实施方式可被改变为各种不同的形式,并且本发明的范围不仅限于以下描述的实施方式。为了更清楚的描述,附图中元件的形状和尺寸等可能被放大,并且附图中由相同附图标记表示的元件是相同的元件。
在下文中,将接受磁刺激或控制磁刺激***以使得他人接受磁刺激的人,或者将接受定制化认知训练的人或控制定制化认知训练装置以使得他人接受定制化认知训练的人称为“用户”。诸如老年痴呆症患者或其他类型的认知障碍患者的认知障碍患者只是用户的一个示例,并且用户不限于患者。另外,用户包括接受磁刺激的用户和使用装置以使得他人接受磁刺激的用户,在下文中,用户主要是指接受磁刺激的用户。
此外,本发明可用于由各种原因而进行的认知训练,可帮助儿童的大脑发育,或者在由于认知障碍等而导致大脑发育迟缓时用于通过帮助大脑激活来治疗,又或者可用于预防的目的。
尤其,本发明可用于治疗和预防包括记忆力下降的记忆障碍以及作为一种神经退行性疾病的阿尔茨海默氏症等痴呆症的老年性认知障碍,并且可以通过认知训练来预防大脑活动迟缓并治疗或预防认知障碍等疾病。
图1是用于描述磁刺激方法的对应于人脑的线圈的示意图,如图1所示,磁刺激方法包括TMS、经颅直流电刺激(TDCS,Transcranial Direct Current Stimulation)等。尤其,TMS是一种非手术的脑刺激方法,其通过用导电电磁线圈产生的磁场刺激大脑的特定部位来激活神经细胞。当强电流作用于线圈产生磁场时,位于与头部对应的位置的线圈产生的强磁场会在用户的大脑神经细胞中诱导生物电流,所述诱导电流会刺激大脑神经细胞。
因此,可以对抑郁症或痴呆症等大脑的神经细胞无法被正常激活的精神病治疗或神经治疗提供刺激大脑的治疗方法。
尤其,虽然可以使用圆形线圈,但是通过使用8字形线圈在两个线圈的接触点处形成尖锐的磁场尖端,可以进行局部刺激。
图2是示出根据本发明的一个实施例的磁场产生装置的图,图3是示出根据本发明的一个实施例的大脑导航装置的结构的示意性框图,图4是示出包含本发明的一个实施例的磁场产生装置和导航装置的磁刺激***的整体结构的示意性框图。
在下文中,将描述整个磁刺激***,并且描述磁刺激***中的各个装置。
磁刺激***
如图4所示,磁刺激***可以包括磁场产生装置100、大脑导航装置200、集成操作器300和认知训练装置400。
以用户所坐的椅子10为基准,线圈160放置在用户大脑所在的一侧,所述线圈160和磁场产生装置100可以联动。
根据本发明的一个实施例的磁场产生装置100是决定磁场输出并将其提供给线圈160从而对用户的大脑进行磁场刺激的装置。
根据本发明的一个实施例的磁场产生装置100可包括:控制单元110,考虑到包括运动阈值(MT,Motor Thresold)的用户数据和被刺激的大脑区域来确定相应磁场;以及电源模块120,与所述控制单元110和产生磁场的线圈160连接,并且供电使得所述线圈160产生确定的磁场。可以包括电源转换模块121以由电源模块120转换交流电源(AC)从而提供电源。
并且,根据本发明的一个实施例,可以包括用户界面150、通信模块130和冷却模块140,所述用户界面150包括:输出模块152,向控制磁场产生装置100的用户显示输出的磁场;以及输入模块151,所述用户手动调整所述磁场输出,所述通信模块130用于执行集成操作器300与大脑导航装置200之间的通信,所述冷却模块140包括:温度监测单元142,用于监测所述线圈160的温度;以及冷却单元141,超过临界值时进行冷却。
并且,根据本发明的一个实施例的大脑导航装置200是能够与磁场产生装置100联动,用于检测待刺激的大脑区域的位置以使得所述磁场产生装置100准确设置在用户的待刺激的大脑区域,并且将所述大脑区域的位置信息提供给所述磁场产生装置100以引导所述磁场产生装置100的位置的装置。
根据本发明的一个实施例的大脑导航装置200可以包括:MRI数据存储器210,接收并存储用户的MRI图像和待刺激的大脑区域的位置数据;以及映射模块221和222,使用相机单元221实时拍摄所述用户的实际头部的图像,并且映射显示有存储在MRI数据存储器210中的所述待刺激的大脑区域的位置数据的用户的MRI图像与实时拍摄的实际头部的图像。
并且,可以进一步包括:激光扫描仪230,扫描用户的头部以检测对应于待刺激的大脑区域的位置的头部位置;以及激光指示器240,显示与通过所述激光扫描仪230检测到的所述大脑区域位置对应的头部位置。
或者,可以将机器人手臂移动到使用相机单元221拍摄的头部位置以检测对应于所述待刺激的大脑区域的位置的头部位置。
即,作为一个实施例,大脑导航装置200可以包括MRI数据存储器210和映射模块221和222,并且可以进一步包括激光扫描仪230和激光指示器240以容易地找到对于用户的实际头部待刺激的大脑区域的位置,或者还可以包括用于接收待刺激的大脑区域的位置的机器人手臂。
所述待刺激的大脑区域的位置数据可以是医生等专家在用户的MRI图像中手动检测到的位置信息,也可以是通过学习的人工智能自动检测到的位置信息。所述位置数据可以由X、Y和Z轴的坐标显示。
所述映射模块可以包括:IR LED单元222,向用户的大脑发射光;和相机单元221,从所述IR LED单元222发射的光中接收被反射的光以标记待刺激的大脑部位。在这种情况下,所述相机单元221可以包括3D相机。可以通过所述映射模块将磁场产生装置100引导至准确的磁极位置。
此外,还可以包括:通信模块250,用于进行通信以与磁场产生装置100联动;控制单元260,用于控制上述组件;和电源模块270,用于向所述控制单元260供电。
此外,根据本发明的一个实施例的认知训练装置400可以通过与磁场产生装置100同时或交替地驱动来进行对于用户的大脑刺激,即,认知训练装置400可以进一步激活处于被磁场产生装置100刺激的状态的大脑部位,或者,认知训练装置400可以辅助地激活从磁场产生装置100受到较少刺激的大脑部位,从而提高对于痴呆症的治疗效率。
根据本发明的一个实施例的认知训练装置400包括用于存储用户的个人信息、用户进行过的认知训练问题或认知训练分数等用户的治疗数据的第一存储器402,并且可以包括用于出题认知训练问题并且用户可以反馈答案的用户界面401。
所述用户界面401可以包括台式计算机、笔记本计算机、PDA和平板PC等各种用户设备,并且可以是移动PC以增加用户便利性。
根据本发明的一个实施例的集成操作器300是与所述磁场产生装置100或所述认知训练装置400联动,并且在同时或交替地驱动所述磁场产生装置100和所述认知训练装置400时控制其驱动时间、时间间隔、频率和强度等的装置。
为了防止第一存储器402中的用户数据丢失,可以包括第二存储器302以存储用户的治疗历史或个人信息,并且可以包括用户界面301,所述户界面301被配置成可能控制磁刺激***的医生或护士等用户手动控制或确认所述驱动时间、时间间隔、频率和强度等。
所述第二存储器302不仅可以通过内置存储设备或外置存储设备来实现,还可以通过云服务器形式的数据库实现,以便用户的治疗历史或输入的用户信息自动同步地被存储到云服务器。尤其,在远程诊疗过程中,可以整合存储用户数据,因此,不仅易于管理数据,而且还可以提高用户便利性。
所述用户界面301可以包括台式计算机、笔记本计算机、PDA和平板PC等各种用户设备,并且可以是移动PC以增加用户便利性。
磁场产生装置100
为接受磁刺激,用户需要在固定不动的状态的同时接受脑部刺激,因此将磁场输出调整为小于或等于手指等产生移动的运动阈值(MT,Motor Threshold)的同时,还应当将磁场输出维持为接近运动阈值以提高对大脑的刺激效率。
在现有的磁刺激方法中,不会单独检测运动阈值,或者会在固定的磁场频率下任意调整强度以确认运动阈值,而当用户在任意的强度下产生移动时,该用户就无法继续接收治疗,因此无法为各个用户提供定制化的磁刺激。
尤其,运动阈值不仅因用户的人种、性别等而异,而且也会根据用户的身体状态而变化,因此为了准确安全地进行治疗,非常有必要在治疗前准确确认运动阈值。
为此,如图2和图4所示,根据本发明的一个实施例的磁场产生装置100可以包括:控制单元110,考虑到包括运动阈值(MT,Motor Threshold)的用户数据和被刺激的大脑区域来确定相应磁场;以及电源模块120,与产生磁场的线圈160连接,并且供电以使得所述线圈160产生确定的磁场。
所述控制单元110可以包括:磁场转换模块1101,通过调整与所述磁场有关的参数来控制磁场的输出;和运动阈值测量模块1102,使用所述磁场转换模块1101测量用户的运动阈值(MT)。
在这种情况下,所述与磁场相关的参数可以包括频率、时间、周期和强度中的至少一个。
根据本发明的一个实施例的运动阈值测量模块1102可以通过所述磁场转换模块1101逐步调整磁场强度以测量用户的运动阈值,或者,可以在磁场强度达到磁场的最大输出时,按照预设比例先上调磁场频率,接着重新逐步调整磁场强度以测量用户的运动阈值。
运动阈值测量模块1102可以确认线圈160是否在刺激负责大脑运动区域的运动皮层(Motor Cortex)区域,继而可以通过检测手部运动、脉搏、肌肉或神经的变化来确认刺激是否在传递到大脑。
具体来说,用户的运动阈值因人而异,即便是相同的用户,也会根据当时的状态而存在差异。尤其,亚洲人的运动阈值远高于西方人,在没有控制方法以精确地测量运动阈值的现有的磁刺激装置中,当随机提供的磁场输出时未检测到手指运动或运动阈值检测传感器未检测到脉搏、肌肉或神经波动,该用户将无法继续接受磁刺激治疗。
然而,根据本发明的一个实施例的运动阈值测量模块1102可以首先在可用的磁场强度或磁场频率范围内设置中等磁场强度或磁场频率后输出磁场。即,可以设定参考点以衡量用户的运动阈值。
作为本发明的一个实施例,运动阈值测量传感器可以包括ECG传感器、肌电图(EMG,Electromyography)传感器等。
此后,当在第一步骤没有检测到手指移动,或者ECG传感器没有检测到脉搏的变化,又或者EMG传感器没有检测到电流变化时,可以固定磁场频率,并且通过将磁场强度上调预设比率(R1),直至手指移动,或者ECG传感器检测到脉搏变化,又或者EMG传感器检测到电流变化。此时,当检测到运动时,判断用户大脑运动皮层(Motor Cortex)已经超过了运动皮层反应的运动阈值,并且通过将所述预设比率(R1)下调为预设比率(R2),可以检测到即将达到阈值之前的阈值。该阈值成为用于脑刺激的磁场强度的参考值。
也就是说,当出现脉搏变化,或者由于肌肉或神经受到刺激而发生生电流变化时,表明存在运动性变化,反之则表示不存在运动性变化。
另一方面,如果即使增加磁场强度至达到最大磁场强度也没有手指移动,或者ECG传感器没有检测到脉搏的变化,又或者EMG传感器没有检测到电流变化,可以通过上调磁场频率来提高磁场输出。将磁场频率上调预定比例(R3)后,磁场强度恢复到初始状态并输出中等程度的磁场强度,如果未检测到运动性,将重新按照预设比率(R1)上调磁场强度,直至手指移动,或者ECG传感器检测到脉搏变化,又或者EMG传感器检测到电流变化。
由此,所有用户都可以检测出适合自己的运动阈值(MT),通过将运动阈值之前的阈值设置为用于大脑刺激的磁场强度的参考值,可以在没有运动型的状态下使得用户接受脑刺激且不发生移动,同时,通过在进行脑刺激时输出最大磁场,可以在确保安全性的同时最大限度地提高治疗效率。
另一方面,上述用于检测手指移动的传感器、ECG传感器或EMG传感器仅为示例性实施例,权利要求的范围不受上述实施例的限制,任何用于检测用户的运动阈值的传感器均包括在本发明的权利要求的范围内。
根据本发明的一个实施例的磁场转换模块1101可以根据用户的大脑状态确定磁场输出,用户的大脑状态包括使用接收到的用户的MRI图像的所述MRI图像治疗位置信息、到被刺激的大脑区域的距离以及用户大脑的形状、大小和头部形状中的至少一个。
磁场产生装置100和大脑导航装置200通过通信模块进行通信联动,因此可以在接收存储在大脑导航装置200的用户MRI图像,确认头皮到待刺激的大脑区域的距离、考虑到用户大脑的缩小程度等变形的用户的大脑缩形状,可以调整与磁场相关的参数以转换与其对应的磁场输出。
尤其,通过将磁场转换模块1101与人工智能模块进行结合,可以在考虑每个人不同的大脑形状、基于病例进展程度的大脑状态、被刺激的大脑区域的距离差异等的基础上学习磁场相关参数,因此无需在进行磁场刺激之前逐一控制以找出对应的磁场,并且可以立即输出反应上述事项的对应的磁场强度等。由于可以预先预测磁场信息,因此可以减少在治疗之前设置磁场产生装置100所需的时间并确保更多的治疗时间,从而可以提高治疗效率。
另外,根据本发明的一个实施例的磁场转换模块1101可以运算基于所述被刺激的大脑区域和用户的大脑状态以预设比率测量的用户的运动阈值,从而可以通过确定的磁场强度驱动线圈来执行磁场刺激。
作为由运动阈值测量模块1102测量的运动阈值的参考值是在防止人的运动性的同时最大化大脑刺激的磁场输出。然而,由于与确定运动阈值的大脑运动皮层的位置差异等,有必要根据被刺激的大脑区域调整磁场输出。
因此,以参考值为基础,考虑到被刺激的大脑区域的位置或距离、根据用户的大脑形状或尺寸差异的距离大脑区域的距离,可以为每个大脑设定预设比率,并且用参考值乘以上述比率的磁场强度驱动线圈以刺激大脑区域。
例如,被刺激的大脑区域可以包括共计六个区域,即,布罗卡(Broca)区、韦尼克(Werniche)区、左右背外侧前额叶皮层(DLPFC,Dorsolateral Prefrontal Cortex)区和左右顶叶体感联合皮层(PSAC,Parietal Somatosensory Association Cortex)。
此时,布罗卡区的比率根据参考值预设为0.8至1.0,当需要刺激的大脑区域为布罗卡区时,从0.8至1.0的比率中选择考虑用户大脑状态的比率,并将该比率乘以参考值的数据确定为磁场强度。
此外,左右pSAC位于大脑后部,并且是由于痴呆等疾病而造成大幅缩小的区域,因此可以预设为比布罗卡区相对高的1.0至1.2的比率,并且可以在上述1.0至1.2的比率中选择考虑到用户大脑状态的比率并将乘以参考值的数据确定为磁场强度。
此外,左右DLPFC的预设比率可以是0.9至1.1,韦尼克区的预设比率可以是0.9至1.1。可以考虑从头皮到每个大脑区域的距离或大脑的形状来确定预设比率。
尤其,包括要考虑的用户的大脑状态的所述用户数据可以指对所述用户的脑部MRI图像进行分析而得到的脑部形状、从头皮到被刺激的脑部区域的距离和颅骨颅骨等。
因此,磁场转换模块1101可以根据被刺激的脑部区域和用户的大脑状态,通过调整磁场强度和频率来提供不同的磁刺激。
另一方面,运动阈值测量模块1102和磁场转换模块1101仅仅是基于功能作出的分类,运动阈值测量模块1102和磁场转换模块1101可以共置于一个设备中,或者,可以位于不同的设备中且存在于一个整体地***内部,又或者,可以分别位于不同设备或***中且用于发送/接收信息。
例如,如果存在用于测量运动阈值的单独的装置和用于进行磁场刺激的单独的磁场转换装置,当使用从所述用于测量运动阈值的单独的装置测量的运动阈值来进行磁场转换的示例,其将落入本发明的权利要求的范围内。
作为另一个示例,如果存在用于测量运动阈值的装置和通过磁场刺激进行大脑治疗的装置,当所述进行大脑治疗的装置接收由所述用于测量运动阈值的装置测量的运动阈值时,或者利用该运动阈值进行脑部治疗时,也可能落入本发明的权利要求的范围内。
因此,如图2和图4所示,磁场产生装置100可以包括控制单元110、电源模块120和线圈160,进一步地,还可以包括大脑导航装置200、与集成操作器300等进行通信的通信模块130。
所述通信模块130不仅可以包括有线通信,还可以包括无线通信,并且可以使用无线保真(Wi-Fi)等。
此外,为了稳定地对用户施加磁刺激,装置,尤其是线圈的温度管理非常重要,因此还可以包括冷却模块140,该冷却模块140包括:温度监测单元142,用于确认线圈160的温度变化;和冷却单元141,在温度监测单元142检测到的温度超过临街温度时,对设备进行冷却。
此外,可以包括用户界面150,该户界面150包括输入模块151和输出模块152,当用户在接受治疗时,作为医务人员控制磁场产生装置100的用户可以确认或控制该用户界面150。
另一方面,磁场产生装置100可以在执行磁场刺激之前请求管理者的ID和密码,使得仅具有可治疗所述患者的许可的人可访问磁场产生装置100。其中,管理者是指控制磁场产生装置100以使用户接受磁场刺激方法的人,管理者和用户可以是同一人,也可以是不同的人。
因此,获得仅限磁场刺激模式授权的管理者只能确认用户的磁场刺激数据,而不能确认认知训练数据等其他信息。
大脑导航装置200
大脑导航装置200可分析所述用户的MRI图像以检测所述被刺激的大脑区域的位置并将所述位置提供给所述磁场产生装置。
如图3和图4所示,根据本发明的一个实施例的所述大脑导航装置200可以包括:MRI数据存储器210,接收并存储用户的MRI图像和待刺激的大脑区域的位置数据;以及映射模块220,使用3D相机实时拍摄所述用户的实际头部图像,并且映射所述用户的大脑MRI图像与拍摄到的实际头部图像。
在这种情况下,根据本发明的一个实施例,可以包括激光扫描仪230,扫描用户的头部以检测对应于所述被刺激的大脑区域的位置的头部位置;以及激光指示器240,显示与通过所述激光扫描仪230检测到的所述大脑区域位置对应的头部位置。
可以用激光扫描仪230和激光指示器240引导待磁刺激的位置。
或者,根据本发明的另一个实施例,可以基于由映射模块220映射的数据使用单独的相机检测与所述待刺激的大脑区域的位置对应的头部位置,并且与磁场产生装置100连接的机器人手臂可以移动到相应的位置。
机器人手臂可以直接获取并移动至与待刺激的大脑区域的位置对应的头部位置而无需单独的引导。
所述映射模块220可以包括IR LED单元222和相机单元221,相机单元221可以包括所述3D相机。
单独的医务人员可以使用映射模块220在查看映射图像的同时手动地找到实际用户头部的待刺激的大脑区域的位置数据,或者可以使用激光扫描仪230和激光指示器240自动地获得待刺激的大脑区域的位置数据。
此外,根据本发明的一个实施例的所述大脑导航装置200还可以包括:通信模块250,用于进行通信以与所述磁场产生装置100联动。
根据本发明的一个实施例,所述激光扫描仪230与3D相机联动,以检测人的移动,所述激光指示器240跟踪改变的头部位置以跟随所述大脑区域的位置,在这种情况下,当所述通信模块250发送所述线圈的位置与所述激光指示器240跟踪的头部位置未对准时,所述磁场产生装置100的控制单元可以停止驱动所述线圈160。
或者,根据本发明的另一个实施例,在使用与磁场产生装置100连接的机器人手臂的情况下,当通信模块250检测到机器人手臂不在对应于被刺激的大脑区域的头部位置时,所述磁场产生装置100的控制单元110可以停止驱动所述线圈160。
具体地,为了使受到磁刺激从坐在椅子10上的用户的实际大脑中检测待刺激的大脑区域,并且将线圈160置于与该位置对应的头部附近的位置。
但是,在实际大脑中直接检测到待刺激的大脑区域的位置非常有难度,尤其,当用户是痴呆症患者时,因为大脑缩小且不再是一般的大脑形态,因此难度更大。
因此,预先将已拍摄的用户大脑的MRI图像存储在MRI数据存储器210中,所述MRI图像显示用作参考坐标的鼻尖、眉间、左右耳,并且可以是以所述参考坐标为中心显示待刺激的大脑区域的位置以显示治疗位置的图像。
并且,还可以包括图像质量改善模块,以便在MRI图像中做标记之前接收已拍摄的用户的大脑MRI图像并改善图像的质量。虽然在布罗卡等大脑区域不那么严重,但是在注入PSAC之类的位于大脑后部的区域中,很难通过图像确认到大脑已缩小的痴呆患者的大脑区域,因此会执行预先图像处理。由此,能够进行更准确的位置检测且提高治疗效率。
通过显示治疗位置的MRI图像和3D相机,映射模块220可以映射当前拍摄的用户的真实头部,通过将治疗位置显示于拍摄实际头部的图像上,可以将磁场产生装置100引导至头部的实际待刺激的大脑区域。
此后,在通过3D相机获得的坐在治疗椅子10上的真实人物的大脑图像中使用激光扫描仪230检测与待刺激的大脑区域对应的头部的实际位置,并且激光指示器240通过调整内部镜子,可以使得激光照射到所述头部的实际位置,或者机器人手臂自动地移动到用相机拍摄的头部位置。
由此,用户可以通过将线圈160的对准参考点与激光指示器240指示的点匹配来确定线圈160的位置,或者机器人手臂可以自动地移动到线圈160的位置,因此可以避免边看屏幕边逐一寻找大脑刺激区域的繁琐,提高用户的便利性,并且减少确定线圈160的位置所需的时间以确保更多的治疗时间,从而可以提高治疗效率。
即,线圈160的位置可由控制磁场产生装置100的用户手动移动,或者线圈160的位置可使用机器人手臂移动。
在使用机器人手臂的情况下,将待刺激的大脑区域的位置数据或与所述待刺激的大脑区域的位置数据对应的实际头部位置坐标传输给机器人手臂,从而可以沿x、y和z轴移动所述机器人手臂。在这种情况下,由于机器人手臂直接由坐标驱动,因此可以省略额外地在实际头部标记位置的激光指示器240。然而,可以通过包括用于扫描实际头部并获取实际头部位置数据的激光扫描仪230来确认机器人手臂的位置移动,或者可以省略激光扫描仪230且通过直接将坐标传送至机器人手臂的方式进行移动。
因此,根据本发明的另一个实施例的磁刺激***,该磁刺激***包括:磁场产生装置100,包括用于产生磁场的线圈160;大脑导航装置200,通过分析用户的MRI图像来检测所述被刺激的大脑区域的位置,并且引导所述磁场产生装置的位置,其中,该磁刺激***可以包括:MRI数据存储器210,接收并存储用户的MRI图像和被刺激的大脑区域的位置数据;映射模块220,使用相机实时拍摄所述用户的实际头部图像,并且映射显示有存储在所述MRI数据存储器中的被刺激的大脑区域的位置的用户的大脑MRI图像与实时拍摄的头部的实际图像;以及机器人手臂,接收通过所述映射模块220获取的实际头部的被刺激的大脑区域的坐标,并且将所述线圈160移动到与所述位置坐标对应的位置。
即,当接受磁场刺激的用户在治疗过程中脱离磁场时,大脑导航装置200可通过相机确认用户的状态,在用户脱离治疗位置或头部位置错位的情况下,可以使用激光扫描仪230和激光指示器240使得用户的头部容易地返回到对应于线圈160的初始位置,或者,大脑导航装置200可通过相机确认用户的状态,并且使得机器人手臂自动地移动至确认到的位置,而磁场产生装置100可以与大脑导航装置200联动,直至线圈160返回到初始位置。
即,当通过上述配置将线圈置于与待刺激的大脑区域的位置对应时,可以通过与磁刺激***联动的大脑导航装置200容易地引导至正确位置,当用户在磁刺激过程中出现移动时,可以自动地停止磁刺激***,从而可以确保安全性。
认知训练装置400
根据本发明的另一个实施例,如图4所示,还可以包括认知训练装置400,该认知训练装置400与所述磁场产生装置100联动,在产生基于所述磁场产生装置100的大脑刺激之后,通过出题与所述大脑区域对应的预设问题来进行认知训练,以便交替地或同时地激活由磁场产生装置100刺激的大脑区域。
也就是说,可以仅使用磁场产生装置100进行磁场刺激,但是也可以通过一起驱动认知训练装置400来提高治疗效率。
例如,执行认知功能的大脑区域可以包括共计六个区域,即,布罗卡(Broca)区、韦尼克(Werniche)区、左右背外侧前额叶皮层(DLPFC,Dorsolateral Prefrontal Cortex)区和左右顶叶体感联合皮层(PSAC,Parietal Somatosensory Association Cortex)。这与进行所述大脑刺激的大脑区域相同,而认知训练区域与进行大脑刺激的大脑区域可以不相同。
所述布罗卡区负责句法、语法和语音表达,韦尼克区负责语句的意义和分类。此外,左右DLPF负责动作名称、对象名称或空间记忆,左右PSAC负责空间或方向任务。因此,为了激活所述区域,必须对每个区域进行不同类型的认知训练,布罗卡区域可以通过选择相似的句子和选择正确或错误的句子,韦尼克区域可以通过找到正确的单词或猜出图片中的单词等方法来激活。
另外,左侧DLPFC可以在进行记忆单词、匹配图形颜色和图形位置时,右侧DLPFC可以在进行记忆单词、猜行为状态或猜物体名称时激活,左侧PSAC可以在查找特定字母时,右侧PSAC可以通过执行查找颜色和图形时激活。
例如,所述查找特定字母是指,先将特定字母“假”字与“暇”、“瑕”、“遐”等汉子夹杂在一起,然后让用户回答“假”字是否包括在已示出图片中的方式,而特定字母也可能未包括在已示出的图片中。
作为有一个示例,查找指定颜色和图形是指,在看到“图片中是否有蓝色?”之类的问题时,从图片中选择相应的颜色和图形的问题形式。
因此,可以通过解答与相应大脑区域对应的不同种类的问题的认知训练来激活相应的大脑区域,并且同一种类型的问题可以用于激活其中一个大脑区域。
或者,当包括稍后描述的多线圈160a和160b的磁场产生装置100同时磁刺激多个大脑区域时,所述认知训练装置400还可以通过让用户解答可同时刺激多个大脑区域所负责的区域的综合型问题类型的认知训练问题,因此认知训练装置400也可以激活多个大脑区域。
也就是说,本发明的磁场产生装置100是通过向人的大脑区域输出磁场以对神经细胞施加电流刺激的装置,在磁场产生装置100进行物理刺激的期间,认知训练装置400可以通过让用户解答大脑所负责的区域的问题类型来激活大脑以最大化大脑刺激效率。
此外,根据本发明的一个实施例,可以使用定制化认知训练装置400以固定的时间间隔单独进行认知训练,例如每天进行。
磁场产生装置100的磁刺激和使用定制化认知训练装置400的认知训练可以同时进行或交替地进行,或者也可以完全独立地进行。然而,为了用户的便利及时间和成本的节约,优选为同时或交替地进行。
通过认知训练装置400进行上述认知训练,并且可以周期性地与磁场产生装置100同时或交替地进行,从而可以最大化大脑刺激效率。其不仅可以治疗或预防例如老年性痴呆的老年性认知障碍,还可以应用于老年人以及幼儿等具有认知功能障碍的用户。
另外,所述认知训练装置400可以包括包含用户信息的用户DB和包含认知训练信息的认知训练DB,并且可以通过云服务器访问所述DB。可通过所述云服务器进行远程诊疗,用户则可以居家接受治疗。定期、例如每天访问医院会给用户带来不便,通过这种方法,可以增加用户治疗的便利性和可达性以提高治疗效率。
所述第一存储器402不仅可以通过内置存储设备或外置存储设备来实现,还可以通过云服务器形式的数据库实现,以便用户的治疗历史或输入的用户信息自动同步地被存储到云服务器。在这种情况下,由于可以在远程诊疗期间整合和存储用户数据,因此可以促进数据管理并且可以提高用户便利性。
即,当通过远程诊疗在家中进行认知训练的用户的治疗信息存储在第一存储器402时,医院可以直接通过云服务器查看第一存储器402的内容并连接到另一个服务器以自动更新云服务器中的治疗数据。
将在下文中描述根据本发明的一个实施例的定制化认知训练装置400的具体配置。
因此,根据本发明的一个实施例的磁刺激***可以包括磁场产生装置100和大脑导航装置200,还可以包括认知训练装置400。
集成操作器300
如上所述,本发明的磁刺激***还可以包括认知训练装置400。
此时,根据本发明的另一个实施例,如图4所示,还可以包括集成操作器300,所述集成操作器300与所述磁场产生装置100和所述认知训练装置400通信连接,用于同时或交替地驱动所述磁场产生装置100和所述认知训练装置400。
即,可以仅使用磁场产生装置100进行磁场刺激,但是也可以通过同时驱动认知训练装置400来提高治疗效率,这可以由集成操作器300控制。
根据本发明的另一个实施例的集成操作器300与所述磁场产生装置100或所述认知训练装置400进行通信,所述通信可以通过有线方式进行,也可以通过无线保真(WiFi)等无线方式进行。所述集成操作器300可以确定例如认知训练与磁刺激之间的时间间隔、认知训练周期、磁场刺激周期或者磁场刺激强度或频率等相关参数。
具体地,集成操作器300可以控制认知训练装置400进行的认知训练和磁场产生装置100进行的磁刺激同时或交替地进行。
作为一个实施例,磁场产生装置100进行磁刺激后,在磁刺激的效果下降到预定值之前,由认知训练装置400进行认知训练,在认知训练装置400进行认知训练后,可以再次重复磁刺激以周期性地进行多次认知训练和多次磁刺激。
例如,当磁场产生装置100为TMS装置且用于刺激布罗卡区时,可使用TMS装置在2秒钟内刺激20个脉冲,磁刺激结束后的28秒钟用于解答“查找相似的句子”的两个题,将该过程视为一套题,并且可以进行共计20套。
此时,集成操作器300可以将每一套认知训练和磁刺激时间设定为30秒,将TMS刺激设定为以30秒间隔在2秒钟内进行20个脉冲,并且将认知训练设定为在28秒以内显示两道题,即,将每一题的解答时间设定为14秒,并且可以控制重复20次该过程。
上述参数可根据需要刺激的大脑区域、认知训练问题的类型、用户数据等而存在差异,例如,在与上述示例相同的条件下,即使仅将问题的类型更改为“选择正确或错误的句子”,集成操作器300也可以将TMS刺激时间间隔更改为33秒,并且将认知训练的答题时间更改为31秒以内解答两道题。
作为另一个示例,当磁场产生装置100为TMS装置且用于刺激韦尼克区时,可使用TMS装置在2秒钟内刺激20个脉冲,在磁刺激结束后,在34秒钟内解答四道用于刺激韦尼克区的“查找正确的单词”问题,可将以上过程视为一套题,并且可以进行共计20套。
此时,集成操作器300可以将每一套认知训练和磁刺激时间设定为36秒,将TMS刺激时间设定为以36秒间隔在2秒钟内进行20个脉冲,并且将认知训练设定为在36秒以内显示四道题,即,将每一题的解答时间设定为8.5秒,并且可以控制重复20次该过程。
另外,如果用户是有认知障碍的患者,例如是老年痴呆症患者时,可以考虑到该因素而增加磁场或认知训练的频率。
因此,集成操作器300可以考虑被刺激的大脑区域、用于刺激所述大脑区域的认知训练问题的类型、用户到目前为止接受过的治疗历史或个人信息、磁刺激的类型等,并且由此调整磁场产生装置100中进行的组数,每一组的磁刺激时间、频率、刺激后的停顿时间等,并且可以调整认知训练装置400的认知训练答题项数和解答每一题的时间和总答题套数和次数等。
另外,所述第二存储器302不仅可以通过内置存储设备或外置存储设备来实现,还可以通过云服务器形式的数据库实现,以便用户的治疗历史或输入的用户信息自动同步地被存储到云服务器。基于上述训练或刺激结果,可以远程调整认知训练和磁刺激的协议。
因此,根据本发明的一个是实施例的磁刺激***可以包括磁场产生装置100和大脑导航装置200,还可以包括集成操作器300和认知训练装置400,所述集成操作器300可以控制认知训练在上一次磁场刺激和下一次磁场刺激之间进行,也可以控制认知训练与刺激同时进行。
另外,图5示出了根据本发明的一个实施例的用于测量运动阈值的运动阈值测量模块的流程图。
如图5所示,为了测量运动阈值(MT),使用磁场转换模块1101向线圈160输出预设的磁场强度(S501)。
所述预设的磁场强度例如可以是指用于确定参考点的在当前磁场频率下的中间范围的磁场强度。
当以预设的磁场强度输出时,如果没有出现手指蜷缩或手腕移动等反应(在S502中为“否”),则将视为没有超过运动阈值,因此将把磁场强度调得更大。
作为另一个实施例,可通过安装ECG传感器来检测脉搏变化或者通过安装EMG传感器来检测电流变化而不是观察基于磁场刺激的手指移动,可由此确认大脑的运动皮层是否在被刺激。
以上仅仅是示例性实施例,也可以使用能够测量用户运动性的其他运动阈值测量传感器来进行S502。
此时,如果可输出的磁场强度不是最大值(在S503中为“否”),则按照预设比率(R1)上调磁场强度并输出(S505),并且可以持续确认是否有手指反应(返回S502)。
例如,当所述预设比率为R1=n%且n为5%时,每一次在初始的预设磁场强度上增加5%,直至超过运动阈值且出现手指反应。
接着,如果在手指没有反应的情况下已达到当前输出的磁场可输出的最大磁场强度(在S503中的“是”),则上调磁场频率(S504)。
在现有技术中,由于仅适用一个固定的磁场频率,因此当运动阈值大于或等于最大磁场产生的刺激量时,该用户则无法接受大脑刺激治疗。
然而,根据本发明的一个实施例,可以通过转换磁场模式来增加磁场的频率(S504),并且可以在转换磁场频率的状态下重新按照预设的磁场强度进行输出(返回S501)。
因此,再次重复S501至S505,当在特定的磁场频率和强度下出现手指反应时(在S502中为“是”),则将视为已超过运动阈值,并且运动阈值测量模块1102将使用磁场转换模块1101按照预设比率(R2)下调磁场强度并输出。
具体地,当检测到手指反应时,判断用户大脑运动皮层(Motor Cortex)已经超过作出反应的运动阈值,并且通过将所述预设比率(R1)下调为更小的预设比率(R2),可以检测到即将达到阈值之前的阈值。这是因为大脑刺激应该仅刺激大脑的被刺激区域,当用户移动时,其他区域可能受到刺激,因此需要输出在没有运动性的情况下可通过大脑刺激来激活大脑的相应强度的刺激。
例如,如果设置为R1=5%,为了检测出运动阈值,需要更细微地调整磁场强度,此时可以设置为R2=1%(m=1),即,输出下调的磁场强度。
因此,如果有手指反应(在S507中为“是”),可以继续按照m%下调磁场强度,直至手指不再反应(在S507中为“否”),并且可以将此时的磁场强度确定为运动阈值(S508),并且将所述运动阈值作为大脑刺激时磁场强度的参考值。
由此,可以为所有用户执行定制化运动阈值检测方法,并且可以快速轻松地检测因种族、性别或当天的状态而异的运动阈值,从而可以在确保安全性的同时最大限度地提高治疗效率。
并且,尽管以上示例限于手指反应,但这只是示例性实施例,还可以包括使用运动阈值测量传感器来确认运动阈值反应的实施例,并且权利要求不限于此。
图6示出了根据本发明的一个实施例的用于检测待刺激的大脑位置区域的流程图。
如图5所示,在检测到用户定制化运动阈值后,如图6所示,可以使用大脑导航装置200检测用于进行磁场刺激的大脑区域的位置。
大脑导航装置200可以接收用户MRI图像(S601)。接收到的所述用户MRI图像可以存储在MRI数据存储器210中。
接着,由于用户的MRI图像的图像质量低,因此难以进行后续的与实际大脑图像的映射,因此可以改善MRI图像的质量(S602)。大脑导航装置200还可以包括图像质量改善模块,以便预先改善对于参考坐标和待刺激的大脑区域坐标进行标记的MRI图像的质量,或者,在改善图像质量后,通过显示所述参考坐标和治疗位置坐标(S603),可以存储到所述MRI数据存储器210中。
此时,如图7所示,所述参考坐标和待刺激的大脑区域坐标可以取鼻尖、眉间、左右耳为参考坐标,位于右侧的大脑区域的参考坐标可以是鼻尖、眉间、右耳,而位于左侧的大脑区域的参考坐标可以是鼻尖、眉间、左耳。
从右侧观察时,可以得到以参考坐标为中心的R-PSAC和R-DLPFC的位置坐标,当从左侧观察时,可以得到布罗卡、韦尼克、L-PSAC和L-DLPFC的位置坐标。
所述参考坐标可以由具有MRI图像读取能力的医务人员直接标注而获取位置数据,或者可以通过人工智能模块学习输出而获取位置数据。
因此,当获得清晰的MRI图像时,MRI图像与真实头部图像通过映射模块220进行映射(S604),从而可以匹配标记在所述MRI图像中的治疗位置坐标和在实际头部图像中对应的坐标。
当在实际头部图像中检测到对应坐标时,可通过使用激光扫描仪230和激光指示器240或者通过将所述检测到的坐标传输到机器人手臂,可以在实际用户的头部确定应布置有线圈160的用户的大脑治疗位置(S605)。即,通过用激光指示器240指示确定的坐标或者将确定的坐标传输至机器人手臂,可以使得连接到机器人手臂的磁场产生装置100自动移动。
即,通过上述流程,可以检测每个用户的运动阈值和与待治疗的大脑区域对应的线圈160的位置,并且通过基于运动阈值调整磁场强度,可以通过线圈160磁刺激每个大脑区域。
包括多线圈160a和160b的磁场产生装置100
另外,如上所述的磁场产生装置100包括一个线圈160,当刺激多个大脑区域时,可以依次刺激一个区域。
然而,如图8所示,当包括多线圈160a和160b的磁场产生装置100刺激多个大脑区域时,可以使用所述多线圈160a和160b同时刺激大脑。在这种情况下,优选地,多线圈160a可以刺激右脑区域中的至少一个,而另一个多线圈160b可以刺激左脑区域中的至少一个。
也就是说,所述多线圈160a和160b可以在用户的所述右脑区域和所述左脑区域对应的位置同时或以时间间隔磁刺激所述右脑区域和所述左脑区。多线圈160a和160b可以无时间间隔地执行刺激或有时间间隔地分别执行刺激。
此时,可以同时刺激一个位于右侧的大脑区域和一个位于左侧的大脑区域,然而也可以同时刺激两个以上的右脑区域,也可以同时刺激两个以上的右脑区域盒一个位于左侧的大脑区域。
即,可以同时或以时间间隔对至少一个位于右侧的大脑区域或至少一个位于左侧的大脑区域进行磁场刺激。
此外,根据本发明的一个实施例,当多线圈160a和160b同时或以时间间隔地进行磁场刺激时,可以根据多线圈160a和160b中的每一个所在的待刺激的大脑位置相同或不同地控制磁场的频率、周期、时间和强度以进行磁场刺激。
例如,当收缩的脑区集中在布罗卡区时,可以在持续进行布罗卡治疗的同时,通过不同的渠道对其他大脑区进行刺激和认知训练,因此可以通过多线圈160a和160b进行针对个人的定制化治疗。
另外,当同时刺激左右PSAC区时,可以通过同等地控制输出磁场的强度、频率和刺激周期来进行磁场刺激,但是当同时刺激右侧PSAC区和布罗卡区时,可以通过不同地控制磁场的强度、频率或刺激周期来进行磁场刺激。由此,即使用多线圈160a和160b同时进行刺激,也可以通过对每个位置进行不同的调整来进行磁场刺激,从而对每个待刺激的大脑位置进行定制化治疗。
因此,根据本发明的一个实施例的磁场产生装置100可以包括:控制单元110,考虑到包括运动阈值(MT)的用户数据和被刺激的大脑区域来确定对应的磁场;以及电源模块120a和120b,分别与配置为同时刺激多个大脑区域的多线圈160a和160b连接,并且分别为所述多线圈160a和160b供应电力。由于每个大脑区的磁场强度或协议不同,电源转换模块121上可以设置分别与多线圈160a和160b对应的电源模块120a和120b以输出符合各个大脑区域的最佳磁场。
进一步地,所述控制单元110包括:磁场转换模块1101,通过调整所述多线圈160a和160b中的每一个的磁场的频率、周期、时间和强度中的至少一个来分别控制磁场的输出;和运动阈值测量模块1102,使用所述磁场转换模块1101测量用户的运动阈值(MT)。
其他磁场产生装置100的结构、大脑导航装置200、认知训练装置400和集成操作器300的配置如上所述,然而,由于刺激多个脑区,当通过认知训练装置400进行认知训练时,在对于磁场产生装置100同时刺激的脑区同时进行多个脑区训练的情况下,可能根据不同地脑区提供综合有预设问题类型的问题。相应地,集成操作器300也可以通过考虑多个脑区的磁场刺激和认知训练来进行控制。
其它描述与上述内容相同,因此将省略重复的描述。
由此,可以同时对多个区域进行脑部刺激,由于可在相同时间内进行更多的脑部刺激,因此可以节省时间和费用并提高治疗效率。
另外,图9示出了根据本发明的一个实施例的磁刺激方法的流程图,图10示出了根据本发明的一个实施例的运动阈值检测方法的流程图。下面的磁刺激方法可以在上述的磁产生装置100中进行。
因此,根据本发明的一个实施例,如图9所示,可以包括:通过调整所述线圈的磁场强度或频率来测量用户的运动阈值的步骤(S901);将所述线圈置于与被刺激的大脑区域对应的位置的步骤(S902);以及使用通过考虑测量的用户的运动阈值和所述被刺激的大脑区域来确定的磁场信息来驱动线圈以进行大脑刺激的步骤(S903)。
并且,如图10所示,测量用户的运动阈值的步骤(S901)可以包括:通过所述线圈磁场刺激用户的运动皮层(Motor Cortex)以确认是否有手指移动,或者通过ECG传感器或EMG传感器确认运动性变化的步骤(S9011);当没有手指移动或运动性变化时,按照预设比率上调磁场强度,直至发生手指移动或脉搏变化的步骤(S9012);以及当所述磁场强度达到磁场的最大输出时,上调磁场频率并返回所述S9012步骤的步骤(S9013)。
并且,根据本发明的一个实施例,在所述S9012步骤中,当有手指移动或运动性变化时,可以下调磁场强度,直至没有手指反应或先前的运动性的状态,从而可以将所述阈值确定为MT。
并且,具体地,在将所述线圈置于与待刺激的大脑区域对应的位置的步骤(S902)中,通过大脑导航装置200映射显示有待刺激的大脑区域的位置的图像与通过3D相机拍摄的实际大脑图像以获取待刺激的大脑区域的位置数据后,使用激光扫描仪230检测至所述待刺激的大脑区域的位置的距离,并且可以显示通过激光指示器240检测到的大脑区域的位置。
或者,根据本发明的另一个实施例,可以在获得待刺激的大脑区域的位置数据后,将其传输至机器人手臂,并且将所述机器人手臂驱动为移动至用3D相机拍摄的相应位置。
因此,根据本发明的一个实施例,将所述线圈置于与所述待刺激的大脑区域对应的头部位置的步骤(S902)可以包括:通过大脑导航装置200映射显示有待刺激的大脑区域的位置的用户MRI图像与相机单元220拍摄的实际头部图像的步骤;在通过所述激光扫描仪230实时拍摄的头部图像中检测与显示于所述映射图像的待刺激的大脑区域的位置对应的头部位置的步骤;通过激光指示器240显示检测到的所述对应的头部位置或者将其传输至机器人手臂的步骤。
另外,在通过驱动线圈来进行大脑刺激的步骤(S903)中,根据本发明的另一个实施例,通过驱动多线圈160a和160b同时刺激多个大脑区域时,还可包括通过磁场转换模块1101分别对所述多线圈160a和160b的磁场的频率、周期、时间和强度中的至少一个进行控制的步骤。
此时,当通过所述磁场转换模块1101由所述多线圈160a和160b同时或以预定的时间间隔进行磁场刺激时,可以通过相同或不同地控制多线圈160a和160b中的每一个的磁场的频率、周期、时间和强度来进行磁场刺激。
另一方面,根据本发明的一个实施例,还可包括通过单独的认知训练装置400出题与所述大脑区域对应的预先设定的问题来进行认知训练以激活所述磁场产生装置100刺激的大脑区域的步骤。
当上述磁场转换模块1101输出磁场时,在1赫兹至200赫兹的范围内调整所述频率,在1特斯拉至10特斯拉范围内调整所述强度,并且可以1毫秒至200毫秒为单位调整所述时间。上述范围在FDA的安全规定中规定的输出范围内,通过在所述范围内进行磁场输出转换,能够在确保安全性的同时维持最大输出效率,从而可以提高治疗效率。
因此,可以在上述范围内调整在通过驱动线圈来进行大脑刺激的步骤(S903)中输出的磁场信息。
并且,当根据本发明的一个实施例的磁场产生装置100是TMS装置时,可以是进行重复磁刺激的rTMS,磁场转换模块1101可以输出为θ短阵快速脉冲刺激(Theta-BurstStimulation,TBS),并且可以输出为连续TBS(cTBS)或间歇TBS(iTBS)等。所述θ短阵快速脉冲刺激是在短时间内进行的超高频刺激,可以在上述范围内以50Hz的频率和200ms的时间间隔进行刺激。
磁场转换模块1101可以调整rTMS的刺激频率以保持最佳的大脑区域刺激效率。
因此,根据本发明的上述磁刺激方法,每天可以1500个脉冲刺激大脑,并且当使用多线圈160时,可以同时刺激三个大脑区域。执行脑刺激的脉冲数遵循临床试验和安全指南(TMS)。
另外,根据又一个实施例,磁刺激装置可以包括:处理器,配置为执行上述磁刺激方法的步骤,以及存储器,将通过使用所述用户的运动阈值或确定的磁场信息驱动线圈来进行大脑刺激的数据存储在云服务器。
通过在磁刺激装置中产生磁场来进行磁场刺激,可以将包括用户的性别、人种、年龄等信息的用户数据和用户进行的磁场刺激信息全部存储到存储器中,并且可以在后续需要控制该用户的磁场刺激时,或者需要作为具有相同用户信息的其他用户的参考数据时使用。此时,所述存储器为云服务器,可以用于远程诊疗。
此外,还可以包括执行远程通信的收发器,以便执行上述处理器。当所述处理器执行所述磁刺激方法的步骤时,机器人手臂相应地驱动以执行所述磁刺激方法,并且可以通过收发器进行远程控制以驱动所述机器人手臂。
根据本发明的又一个实施例的远程诊疗***可以包括:磁刺激***,所述磁刺激***包括用于进行磁场刺激的磁场产生装置100、引导所述磁场产生装置100的位置的大脑导航装置200以及与所述磁场产生装置100同时或交替地进行认知训练的认知训练装置400中的至少一个;云服务器,存储通过所述磁刺激***获得的用户的使用结果;以及管理者终端,通过安全程序连接到云服务器并确认用户的使用结果,并且远程控制所述磁刺激***的磁场输出或认知训练。
所述磁刺激***可以是由上述实施例提供的磁刺激***,所述管理者终端是指具有访问云服务器的ID和密码的有权限的管理者终端,所述管理者终端可能意味着安装在医院的计算机等用户界面。
根据本发明的又一个实施例,所述管理者终端考虑到通过所述磁刺激***获得刺激的大脑区域、用户数据、以及所述认知训练装置进行的认知训练题型中的至少一个控制由所述磁场产生装置进行的磁场频率、周期和时间中的至少一个和由所述认知训练装置进行的认知训练问题的问题解答周期和时间,并且可以将控制内容实时上传到所述云服务器。由此,通过整合和管理用户的治疗历史,可以促进管理的便利性和数据的DB化。
稍后将描述云服务器具体的更新内容。
另外,当使用所述磁刺激***的磁场产生装置100刺激用户的大脑时,除了磁场的直接刺激之外,还可以给用户的大脑提供通过认知训练装置进行训练后的大脑刺激。在用磁场产生装置100刺激之后,在由所述刺激引起的活性降低之前进行可锻炼接受刺激的大脑的认知训练,从而可以最大化大脑刺激效率。
根据本发明的一个实施例的定制化认知训练装置400可以在用磁场产生装置100进行脑刺激之后,或在脑刺激带来的活性降低至预定值之前,或在用磁场产生装置100进行脑刺激的同时进行认知训练。
或者,在通过用磁场产生装置100按照预定周期进行多次刺激时,可以交替地通过定制化认知训练装置400按照预定周期进行多次刺激。
即,当使用磁场产生装置100时,通过附加使用定制化认知训练装置400,可以补充和最大化用户的大脑刺激效率,并且可以减少用户为了接受大脑刺激而访问特定地点的次数,从而可以提高用户的便利性。
因此,具体地,图11是示出根据本发明的一个实施例的定制化认知训练装置400的具体结构的图。
如图11所示,作为执行多个认知训练的定制化认知训练装置400,包括:内容存储单元410,按步骤或按项目分类和存储用于出题的内容;问题出题单元420,考虑通过认知训练被激活的大脑区域和用户数据出题对应于此的用于认知训练的问题;评分单元430,对于所述问题出题单元420出题的问题判断所获得的分数的范围或是否维持分数;以及问题变更单元440,根据所述评分单元430的结果变更所述问题的等级或问题的池(Pool),所述问题变更单元440可以包括:等级调整模块1401,调整问题的等级,以维持预设的最佳得分范围;以及池转换模块1402,用于变更所述内容存储单元410的步骤或项目,以便在变更问题难易度的情况下在当前次序的认知训练结果分数与之前的认知训练结果分数相同时变更问题池。
具体地,当等级调整模块1401将问题难易度变更为使得下一次序的认知训练结果分数包括在预设的最佳得分范围时,或者,在将问题难易度变更为使得下一次序的认知训练结果分数包括在预设的最佳得分范围且当前次序的认知训练结果分数仍然维持当前的认知训练结果分数时,池转换模块1402可以改变下一次序的题型。
根据本发明的一个实施例,所述预设的最佳得分范围由用户预先设定,可以是85分以上95分以下的分数。对于认知训练装置400来说,持续刺激用户大脑十分重要,如果得分一直是400分,由于问题太简单,因此集中力反而会下降且会犯困,因此大脑刺激效率会下降,反之,如果得分为4分至50分的低分,怎会由于问题太难而失去兴趣且造成注意力下降。因此,可以设置85分至95分的分数范围以持续保持大脑激活状态,这仅仅是一个示例性实施例且权利要求不限于此。
因此,所述问题变更单元440可以基于从所述评分单元430获得的用户认知训练结果分数变更问题难易度或问题池,以便维持预设的最佳分数范围。
另外,当基于用户认知训练结果分数变更问题难易度或问题池时,可以根据用户的痴呆进展或大脑状况调整难度或问题池以改善大脑功能,但是无法根据用户个人信息或履历等用户数据进行出题。如果在不考虑用户数据的情况下出题,则可能出现与痴呆症进展无关的用户原本就无法解答的单词或句子,由于此时也会被评价为答题错误,因此可能为相应用户的痴呆症进展情况提供错误的反馈。
因此,在确定下一次序的问题难度或问题池时,可以考虑用户数据将题型变更为其他类型,此时,所述用户数据可以包括用户的学历、语言、性别、居住地区历史和工作经验中的至少一个。
即,问题出题单元420根据被刺激的大脑区域来确定题型,问题变更单元440的等级调整模块1401考虑评分单元430的用户认知训练结果分数来调整问题的难度,如果在问题变更单元440的池转换模块1402调整问题难度后的用户结果分数未发生变化,可以变更所述内容存储单元410的步骤或项目以将题型变更为其他类型。
图12至图14示意性地示出了根据本发明的一个实施例的内容存储单元410的配置,并且示出了内容存储单元410对单词进行分类和存储的结构。
如图12所示,根据本发明的一个实施例的所述内容存储单元410可以包括认知训练数据库(DB),该认知训练数据库(DB)包括:单词模块4101,包括在单词问题中出题的单词;句子结构模块4102,根据句子结构对单词进行分类并存储为用于出题的句子问题;以及用户数据模块4103,用于存储包括用户个人信息和用户治疗信息中的至少一个的用户数据。
单词模块4101是存储有表示事务或动作的单词的数据库,其用于提供句子结构模块4102中使用的单词以生成用于激活布罗卡的句子,或者可以提供用于激活布罗卡的查找正确的单词或查找与图片匹配的单词或用于激活右侧DLFP的行动或用于猜事物名称的单词等。
此外,句子结构模块4102可以将单词分类和存储为主语、谓语、宾语、补语或功能词等,并且在生成句子时从每个分类项中提取单词。
尤其,根据本发明的一个实施例的句子结构模块4102根据韩语按照符合韩语句子的句子结构配置模块。然而,还可以按照与例如英语、日语、中国语等其他国家的语言对应的句子结构配置模块。
进一步地,用户数据模块4103可以存储包括用户的学历、语言、性别、地区和职业中的至少一个的用户历史信息,或者存储包括用户的认知训练内容或认知训练结果分数等的用户治疗信息。
因此,用户数据模块4103可以包括存储用户历史信息和用户治疗信息的用户治疗信息数据库。
例如,如果用户是多语种用户,作为示例,如果会讲韩语和英语,那么,考虑到用户数据,句子结构模块4102中不仅可以包括符合韩语句子的句子结构模块,还可以包含符合英语句子结构的句子结构模块,并且可以利用上述语言来调整难度或变更问题池。
或者,由于用户的学历会影响用户的知识水平,因此当用户的学历为硕士时,也可以在单词模块4101中添加研究生院所使用的专业术语。
或者,不同性别的人可能有不同的经历,因此可以考虑可以从这样的经历中学到的术语并将其反映在单词模块4101中。
或者,根据用户的居住历史,仅在首尔居住过的用户即使未患上痴呆症也无法知道方言单词的含义,但如果用户曾经居住在使用方言的地区,则可以将仅用作方言的单词也添加到单词模块4101中。
因此,内容存储单元410基于如上所述的分类标准构建和存储用于出题的单词或用户数据,单词模块4101或句子结构模块4102可以考虑从用户数据模块4103接收到的用户数据提取单词或句子,并且可以为不同的用户出题可以持续刺激用户大脑的定制化问题。
尤其,在与大脑区域对应的所述题型中,环境对于猜出与图片相符的单词、猜出行为的名称、猜出事物的名称等问题的影响尤其之大,因此在出题时考虑用户数据十分重要。
并且,由于用户数据模块4103会对应的存储用于认知训练的问题难度和问题池以及用户历史信息,因此当用户数据积累后,可以将其用作大数据,从而可以减少出题用户定制化问题或变更所需的时间,从而可以在相应的用户数据中导出大脑刺激效率最高的最佳分数范围。
具体地,如图13和14所示,根据本发明的一个实施例的所述内容存储单元410将单词按层次或在一个层次内按项目分类和存储,此时,所述层次包括1至n层次,所述n是大于或等于2的正整数。
另外,根据本发明的一个实施例,所述内容存储单元410的第一层次包括名词项和动词项,随着层次的增加,可以包括用于细分所述项目的概念单词。
如图13所示,内容存储单元410可以通过结构化为第一层次至第四层次来存储单词。第一层次包括一个名词(事物)项,第二层次可以包括从名词(事物)项细分出来的作为次级概念的生物项和非生物项。
并且,第三层次可以包括细分第二层次的生物项的植物项和动物项,以及细分第二层次的非生物项的服装项和工具项。
第四层次可以包括对第三层次的植物项进行细分后的草和花以及细分动物项的狗类和猫类,并且包括对第三层次的服装进行细分后的裤子、衬衫及袜子项。
例如,问题出题单元420可以在第三层次出示磨盘的图片并询问这是服装还是工具,然而也可以在所述第四层次出题具体地示出第三层次的工具的磨盘和镰刀并询问着具体是什么工具。
虽然n是大于等于2的数,但是实际呈现问题的层次通常是最大数字层次或最大层次前一层次的问题,剩余的层次可以用于构建层次和项目的结构并分类问题池。
根据本发明的一个实施例,当在调整问题难度之后的所述平均分数仍然超出用户预设的最佳范围且多次连续维持相同级别时,可以变更所述内容存储单元410的层次或项目,以便变更问题池。
作为一个具体实施例,假设图13所示的内容存储单元410设置为n=5,即还包括第五层次。当第五层次包括对第四层次中记载的花类项目进行细分后的福禄考、夹竹桃、泥炭藓、景天和连翘时,如果用户1生平仅居住在首尔市江南区且未接触过花类,那么无论是否患上痴呆症,用户1都无法确认福禄考、夹竹桃、泥炭藓是否是正确的单词,或者无法确定是否与图片符合。
反之,当用户2的职业是植物学家,即使用户2生平仅居住在首尔市江南区,用户2也可以确定福禄考、夹竹桃、泥炭藓和景天是否是正确的单词,并且可以根据图片找到正确的单词,当该用户2由于痴呆症加剧而无法选择上述单词时,可以准确地获得关于用户2的痴呆进展情况的反馈。
即,即使在出题相同层级的相同项目的问题,也会根据用户的数据而在用户思考、导出答案以及激活大脑的过程方面存在差异。
因此,如果用户1继续获得低于预设最佳分数范围的分数,则池转换模块1402将判断该项目不足以激活用户1的大脑,因此会在内容存储单元410的第五层次减少到第四层次,并且可以将花类项目更改为犬类项目。
或者,如果用户1继续获得远低于预设最佳分数范围的分数,则池转换模块1402将判断该项目和近似的项目不足以激活用户1的大脑,因此会在内容存储单元410的第五层次减少两个层次并保留到第三层次,并且可以将花类项目的上一层次概念的第三层次的植物项目更改为第三层次的工具项目。
反之,如果用户2在解答第四层次的花类项目的问题且持续获得高于最佳分数范围的分数,可能有雨问题过于简单而注意力下降并导致大脑的刺激程度下降,因此可以在增加层级至第五层级之后,提供福禄考、夹竹桃、泥炭藓、景天等问题。
如图14所示,内容存储单元410可以通过结构化为第一层次至第四层次来存储单词(n=4)。第一层次包括一个动词(动作)项,第二层次可以包括从动词(动作)项细分出来的作为次级概念的行为、心理和感知项目。
并且,第三层次可以包括对第二层次的动作项目进行细分后的移动项目和游戏项目,以及对第二层次的心理项目细分后的愤怒、悲伤、快乐和知觉项目进行细分后的感觉和认知项目。
第四层次可以包括对第三层次的动作项目进行细分后的往事和旧事项目,以及对悲伤项目进行细分后的伤心和哭泣的项目,以及对第三层次的感官项目进行细分后的看、听和“Doi Da”等项目。
作为具体的一个实施例,当用户3的用户数据为上班族、男、首尔、大学毕业时,当看到第四层次的“Doi Da”时,可能无法确定是获得新的身份或职位的“成为”的含义,还是表示工作过于吃力的庆尚道方言里的单词。例如,当所述“Doi Da”表示第二种含义时,当看到“他业务Doi Da”这样的句子时,用户3可能判断这是错误的句子,然而用户3的答复是错误的。
因此,由于上述错误答复重复出现,因此即使调整问题难度,所述平均得分也会超出用户预设的最佳范围,并且当多次连续维持预定分数时,池转换模块4402可以将所述内容存储单元410的层次减少到第三层次,并且可以将问题更改为第三层次的移动项目。
因此,当确定问题池时,所述池转换模块4402可以考虑用户的数据将问题类型更改为其他类型。
根据本发明的一个实施例,当所述结果分数持续低于预设最佳分数范围时,所述池转换模块4402通过减少所述单词模块的层级来更改项目,以便出示上一级概念的单词,而当所述结果分数持续高于预设最佳分数范围时,所述池转换模块4402通过增加所述单词模块的层级来更改项目,以便出示下一级概念的单词。
或者,当分数与预设最佳分数范围持续存在较大差异时,可以通过每次减少或增加所述内容存储单元410的多个层级的方式来更改项目。
此外,句子结构模块4102包括主语项、补语项、宾语项和谓语项,还可以包括功能单词项。
为了激活布罗卡区,应出示类似的“句子”,可以选择出示“找出正确和错误的句子”。作为构成句子的条件,必须有谓语,可以在谓语基础上添加主语,或者添加主语和宾语,或者添加主语和补语,或者添加主语、宾语和补语。
问题出题单元420可以通过添加或删除附加在谓语前面的作为体词的主语、宾语和补语来改变问题的类型或调整难度级别,并且可以通过是否存在谓语和调整谓语的位置来形成正确或错误的句子。
作为示例,所述功能单词项可以包括诸如体词、修饰语和助词之类的关联词、连词、动词、操作词和感叹词之类的独立词。
另外,根据本发明的一个实施例的等级调整模块4401可以降低问题难度等级或在当前认知训练等级为第一次序时优先考虑从所述用户数据模块4103接收的与用户数据相关的项目,从而可以在接收到的与用户数据相关的问题池中出题。
如上所述,与用户数据相关的项目是用户在之前接触过的单词,这些项目可能影响难度。因此,可以通过降低问题难度或者在没有先前数据的第一次序的认知训练时优先考虑与用户数据相关的项目的方法,使得用户更容易地解答问题。
并且,例如在找出特定字母的问题中,等级调整模块4401可以通过放大特定字母或减少字数等方式进行调整以降低难度。
或者,在选择相似的句子、选择正确或错误的句子、找出正确的词语或找出符合图片的词语等与句子和单词相关的问题中,等级调整模块4401可以减少词语中的音节数或减少构成句子的词语数量以降低难度。
另外,在调整难度时,可以根据结果分数逐级调整难度,但是在结果分数远超出最佳分数范围时,可以每次调整多个层级。
在根据本发明的一个实施例的用于执行多个认知训练的定制化认知训练装置中,可以包括如下步骤:将用户的数据输入到装置中,根据待训练的大脑区域出示预设题型的问题;根据用户对出题的所述问题提供的反馈评价认知训练结果分数;以及根据当前次序的认知训练结果分数确定下一次序的问题难度或问题池。
此时,在确定所述下一次序的问题难度或问题池的步骤中,可以改变问题难度,使得下一次序的认知训练结果分数在预设的最佳分数范围内,或者,当改变问题难度后的当前次序的认知训练结果分数与先前的认知训练结果分数相同时,可以改变下一个次序的题型。
其中,“次序”是指定期重复的常规认知训练,用户可以预先设定。例如,如果以一周为单位确定“次序”,则可以是第一周、第二周、...和第N周。
图15示出了根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法的结构的流程图,如图15所示,将用户数据输入到定制化认知训练装置400(S701),根据预设时间表从大脑区域中选择治疗位置(S702),输出与所述大脑区域对应的预设的认知训练的类型(S703)。这些与上述的与大脑区域对应的认知训练类相同。
另外,根据本发明的一个实施例,当所述次序的单位为一周时,进行多个认知训练的定制化认知训练方法可以每周进行且进行四周。
在这种情况下,在第一周的认知训练(在S704中为“是”)时,由于没有先前的认知训练结果分数,因此可以使用输入到所述装置的用户数据并提供与用户数据相关的问题。并且,可以出示难度等级为0的最简单的问题。
反之,当不是第一周的认知训练(在S704中为“否”)时,可以使用输入到所述装置的用户数据和先前次序的认知训练结果分数来确定问题池和难度(S705)。
根据所述确定的认知训练类型和认知训练难度即问题池开始认知训练(S706),根据预设的方式进行认知训练,当认知训练结束时(S707),可以将认知训练结果传送给用户(S708)。
当认知训练在预设的一周期间完成(在S709中为“是”)时,可以计算预定时间段的认知训练结果分数的平均分数,并且存储所述认知训练结果平均分数(S710)。在这种情况下,可以升降所述平均结果存储在用户治疗信息数据库,其可以包括在用户数据模块4103中。
另外,在S701中输入的用户数据也可以存储在用户治疗信息数据库中(S711)。
另外,在S703中,根据本发明的另一实施例,当在每次认知训练时同时训练多个大脑区域时,可以根据大脑区域出示预设题型的综合型问题。即,可以同时对多个大脑区域进行认知训练,也可以分别对各个大脑区域进行认知训练,相应地,问题类型会存在差异。
图16至图19示出了根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法的用于调整等级和问题池的流程图。
通过执行图15中的认知训练获得和存储结果平均分数(S710)后,如图16所示,等级调整模块4401确认存储在所述用户治疗信息数据库中的结果平均分数,并且可以相应地调整下一次序的问题难度。
例如,假设所述次序的单位是一周,且用户预设的最佳分数范围是85分至95分。
等级调整模块4401将确认存储在所述用户治疗信息数据库中的所述平均分数是否属于最佳分数范围。
具体地,当平均分数低于85分(在S801中为“是”)时,降低问题的难度;当平均分数高于95分(在S802中为“是”)时,等级调整模块4401将上调问题的难度。反之,当平均分数在85分至95分之间(在S801和S802中均为“否”)时,等级调整模块4401可以维持难度。
即,等级调整模块4401可以根据平均分数调整问题的难度(S803)。
此后,可以根据确定的问题难度为下一周出题(S804),并且将已出问题存储到认知训练数据库。
并且,如图17所示,当等级调整模块4401根据当前平均分数调整等级后,问题池转换模块4402可以根据前一周的平均分数和当前周的平均分数的变化程度变更问题池。
如图17所示,在确定第N周的平均分数后,虽然S901至S903的顺序与图16所示的S801至S803存在差异,但是同样是用于确认平均分数是否包括在预设最佳分数范围的步骤。
等级调整模块4401确定下一周(第N+1周)的难度(S903)后,与第N-1周和第N周的平均分数进行比较(S904),并且问题池转换模块4402可以确定是否变更问题池。
与第N-1周和第N周的平均分数进行比较(S904),当维持在平均分数(在S906中为“是”)时,可以更改问题池(S907)并改变难度,当平均分数有变化(在S906中为“否”)时,可以维持问题池(S908)。
然而,当N大于等于2(在S905中为“否”)时,才可以进行上述过程,如果N=1且是第一周(在S905中为“是”)时,由于没有前一周的平均分数,因此可以在不更改问题池的状态下直接出示第二周(第N+1周)的问题并进行存储。
图17所示的更改问题池的流程通过图18所示的池转换模块4402根据认知训练结果平均分数调整问题池的流程而具体地示出。
如图18所示,与第N-1周和第N周的平均分数进行比较(S904)后,当平均分数持续低于85分(在S4001中为“是”)时,减少内容存储单元410的单词的概念层级,或者更改项目。
并且,当平均分数持续高于95分(在S4002中为“是”)时,增加内容存储单元410的单词的概念层级,或者更改项目。
即,当平均分数持续低于85分或持续高于95分是,更改问题池(S907),而在平均分数保持在预设最佳范围的85分以上95分以下时,可以维持问题池(S908)。
问题池转换模块4402通过上述过程确定问题池,将其存储在认知训练数据库后,可以在下一次认知训练中使用。
因此,在根据本发明的一个实施例的用于执行多个认知训练的定制化认知训练装置中,可以将用户的数据输入到装置中,根据受训练的大脑区域出题预设题型的问题;根据用户对所述问题提供的反馈来评价认知训练结果分数;根据当前次序的认知训练结果分数改变问题难度,使得下一次序的认知训练结果分数在预设的最佳分数范围内,或者在改变问题难度后的当前次序的认知训练结果分数仍然与先前的认知训练结果分数相同时,改变下一个次序的题型。
并且,具体地,根据本发明的一个实施例,当对前一次序的认知训练结果分数和问题难度进行变更后的当前次序的认知训练结果分数均低于预设最佳分数范围时,在与所述用户数据库的相关性高的问题池中出题,而在分数均超过预设最佳分数范围时,可以在与所述用户数据库的相关性低的问题池中出题。问题池和难度应根据用户数据来确定。
图19示出了根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法的考虑到用户数据的用于调整等级和问题池的流程图。
根据本发明的一个实施例,在根据当前次序的认知训练结果分数确定下一次序的问题难度或问题池的步骤中,在确定问题池时,可以考虑所述用户的数据并更改为其他类型。
在这种情况下,根据本发明的一个实施例,所述用户数据可以包括用户的学历、语言、性别、居住地区历史和工作经验中的至少一个。
即,问题池转换模块4402在确定问题池是,可以考虑用户数据。
具体地,图19所示,包括在用户数据模块4103中的用户治疗数据DB可用于确认被输入的用户数据(S1101)。
当不是第一周(在S1102中为“否”)时,与第N-1周和第N周的平均分数进行比较(S1105),当结果平均分数低于85分(在S1106中为“否”)时,可以更改为与用户数据的相关性增加的增加的问题池,当结果平均分数超过95分(在S1106中为“是”&在1107中为“否”)时,则可以更改为与用户数据的相联性降低的问题池(S907)。
反之,当结果平均分数保持在85分以上95分以下时,可以维持问题池而不考虑用户数据。
即,在更改问题池时,不仅可以单纯地更改题型,还可以考虑用户数据而决定问题池的优先顺序并变更问题池。
由于用户拥有与用户数据相关项目的更多信息,因此可以更容易地给出问题的答案,所以要在更改问题池时考虑用户数据。
另外,当是第一周(在S1102中为“是”)时,由于没有前一周的平均分数,因此优先考虑与用户数据相关性的问题类型,以便进行非常简单水平的认知训练来评价用户的水平(S1103),可以在该问题池中出示等级为0的问题(S1104),从而提供与用户具有高相关性的级别低的问题。
通过这种方法,与改变题型时相同,当在与用户数据相关的项目中降低等级时,用户易于作答,因此可以在首次进行认知训练时确认用户的状态。
因此,根据本发明的一个实施例,在所述内容存储单元410更改层级或项目的步骤中,可以通过利用输入到所述装置400的用户数据和当前次序的认知训练结果分数来调整与用户数据相关的项目的优先顺序。
具体地,根据本发明的另一个实施例,所述内容存储单元410的层级的数字越大,表明包括用于细分上述项目的次级概念的单词,当所述平均分数多次序连续维持在低于用户预设的最佳分数范围时,减少所述层级,并且优先考虑与所述用户数据具有高相关性的项目,而在所述平均分数多次序连续维持在高于用户预设的最佳分数范围时,增加所述层级,并且可以优先考虑与所述用户数据具有低相关性的项目。
并且,如果当前认知训练次序是第一次序,在确定问题池时优先考虑与所述用户数据具有高相关性的项目,下一次序维持与所述第一次序相同的问题池,当前认知训练的难度可以按照最低等级出题。
通过以上方法,可以解决进行认知训练的用户的认知训练结果分数在持续调整问题难度的情况下仍然维持极低或者极高的水平时用户无法进一步接收认知训练且会被排除在痴呆症治疗人群之外的问题。
通过本发明的定制化认知训练,用户可以进行符合自己的病例和治疗信息的认知训练,通过符合各个用户的认知训练问题,可以获得对痴呆症的治疗效果,并且可以为现有用户提高治疗效果。
根据本发明的一个实施例,所述待训练的大脑区域是布罗卡区、韦尼克、L-DLPFC、R-DLPFC、L-PSAC和R-PSAC中的至少一个,在进行每一种认知训练时,可以根据大脑区域提供预设类型的问题的综合题。
此外,当在每次认知训练期间同时训练多个大脑区域时,可能会出现混合预定类型的问题的新题型。
根据本发明的一个实施例,在包括内容存储单元410的定制化认知训练装置400中,所述内容存储单元410将用于认知训练的单词按层次或在一个层次内按项目分类和存储,此时,所述层次包括1至n层次,所述n是大于或等于2的正整数,其中,可以包括如下步骤:计算各个次序中对于在预设期间激活各个大脑区域的多种题型的答案的平均分数;调整问题难度,当所述平均分数超出用户预设的最佳范围且多次序连续维持预定水平时,更改所述内容存储单元410的层级和项目。
根据本发明的一个实施例,所述内容存储单元410的所述第一层级包括名词项和动词项,随着层级的增加,可以包括用于细分所述项目的次级概念单词。
并且,根据本发明的一个实施例,在当前认知训练的次序为第一次时,可以在被输入的用户数据相关的问题中出题。在与用户的相关性高的项目中出题,是为了降低问题的难度。
并且,等级调整模块4401可以在池转换模块4402更改问题池之前更改等级以调整问题难度,根据本发明的一个实施例,根据难度调整从数据库中提取的单词数量、句子长度、颜色数量或形状数量。
此外,所述等级调整模块4401可以降低问题难度或在当前认知训练次序为第一次序时,优先考虑从所述用户数据模块4103接收的与用户数据相关的项目,从而可以在接收到的与用户数据相关的问题池中出题。
具体地,本发明的一个实施例的所述等级调整模块4401在当前次序的认知训练结果分数在预设的最佳分数范围内时维持下一次序的问题难度,在当前次序的认知训练结果分数低于预设的最佳分数范围时降低下一次序的问题难度,在当前次序的认知训练结果分数高于预设的最佳分数范围时增加增加问题难度。
另外,根据本发明的一个实施例,还可以包括:输入单元450,接收用户针对问题输入的答案;和输出单元460,用于出题以向所述用户提供问题,所述输入单元450和所述输出单元460可以包括在图4和图8的用户界面401中。
输出单元460可以是指显示模块,所述输入单元450可以是诸如平板PC、膝上型计算机或台式计算机等接收用户输入的答案并提供给控制单元470的输入接口或将用户的语音答复自动存储到计算机的包含文本转语音(TTS,Text To Speech)程序的设备等。
或者,根据本发明的另一个实施例,即使通过输出单元460向用户提供问题,也可以通过向护士等医务人员直接回答的形式由用户直接输入对于所述问题的答案。这是因为痴呆症用户的运动技能也会下降,因此如果由机器处理答案,则可能无法正常接收答案。
并且,根据本发明的一个具体实施例,所述单词模块4101包括词、颜色、图形、图片中的至少一个,所述句子结构模块4102包括主语、谓语、宾语、补语中的至少一个,所述用户数据模块4103可以包括用户的学历、语言、性别、居住地区和职业中的至少一个。
即,存储在所述单词模块4101中的颜色、图形和图片也可以根据难易程度相应地被示出,例如,可以调整颜色或形状的数量,或者可以考虑到用户数据模块4103为对于外国文化比较熟悉的用户出示国外相关的照片以降低问题难度。
进一步地,所述出题单元420可以利用所述等级调整模块4401确定的难度和所述池转换模块4402切换的问题池中的至少一个而利用存储在所述单词模块4101、句子结构模块4102和用户数据模块4103中的信息来出示相应类型的问题。
由此,可以向所有用户提供定制化知训练,而不把用户在痴呆症治疗时排除在外,并且可以通过反映每个用户的历史等用户数据的认知训练问题更准确和有效地刺激大脑区域,从而可以提高痴呆治疗效果。此外,不仅可以通过调整难度,还可以通过调整问题池进一步提高大脑区域的刺激准确性。
此外,由于用作问题的单词等根据层级或项目分类并存储,因此可以容易地扩展数据库。随着时间的推移,会出现新词或表示新事物的词,当需要添加新词时,可以容易地在现有数据库中添加单词,因此可以确保扩展性。
具体地,通过确保扩展性,本发明的内容存储单元410不仅可以通过直接手机的单词数据库进行升级,还可以通过谷歌搜索或***等第三方收集的单词数据库持续进行更新。
因此,根据本发明的一个实施例的所述内容存储单元400可以与网络服务器联动并从网络服务器接收新内容以更新用于出题的内容。
在下文中,图19至图22示出了搜索、收集、分析或分类新词的控制单元470。
具体地,如图19所示,根据本发明的一个实施例的所述控制单元470可以包括:单词搜索和收集模块210,与服务器联动并从所述服务器搜索和收集用于出题的新内容;和单词分析和分类模块220,分析所述新内容并按现有的层级或项目进行分类。
如图19所示,可以从网络服务器上搜索或收集包括句子、文字和图像中的至少一个的内容,所述网络服务器可以包括由第三方收集的数据库。
可以根据本发明的内容存储单元410的分类方法按照层级或项目分类搜索或收集的内容并直接存储到内容存储单元410,或者,可以将分析或分类的内容按照层级或项目存储到云服务器上。通过将认知训练数据库存储在云服务器中,可以确保内容的可扩展性或管理的便利性。
此外,当所述内容存储单元410中存在与搜索到的所述内容相关的上级概念单词或次级概念单词时,根据本发明的一个实施例的所述单词分析和分类模块220将把其存储为所述上级概念单词的次级或所述次级概念单词的上级;当所述内容存储单元410中没有与搜索到的所述内容相关的上级概念单词或次级概念单词时,所述单词分析和分类模块可以搜索和收集与搜索到的内容相关的所述上级概念单词或次级概念单词。
进一步地,根据本发明的一个实施例的所述单词分析和分类模块220使用人工智能对内容进行分析或分类,此时,所述内容可以包括单词、句子和图像中的至少一个。
具体地,如图21所示,内容存储单元410可将“事物”存储为第一层级、将“非生物”存储为第二层级、将“运输工具”存储为第三层级并将“汽车”存储为第四层级,并且可以逐级地从上级概念向下分类次级概念。
如果单词搜索和收集模块210从网络服务器搜索词“汽车”作为新内容且在云服务器中没有找到该内容,则可以将其存储到云服务器或内容存储单元410。
此时,如图21中的(a)部分所示,当存在“汽车”这一上级概念,并且内容存储单元410中还没有所述上级概念时,单词搜索和收集模块210可以搜索作为“汽车”这一单词的上级概念的单词“运输工具”,并且单词分析和分类模块220可以分类成运输工具-汽车,并且按照层级进行存储。
或者,如图21中的(b)部分所示,当存在“汽车”这一上级概念,并且内容存储单元410中有所述上级概念时,可以直接将在作为上级概念的“运输工具“的下一层级存储作为次级概念的“汽车”。
另外,如图21中的(c)部分所示,当存在“汽车”这一单词的次级概念时,单词搜索和收集模块210可以搜索和收集与“汽车”相关的次级概念的单词,并且可以将这些分类并存储为汽车-轿车、货车等。此外,还可以搜索和收集轿车和货车的次级概念且添加和存储到轿车和货车的下一层级中。次级概念单词可能在一些情况下出现重复的情况,但是与重复的次级概念单词相关的上级概念单词是不同的单词。
此外,如图21中的(d)部分所示,可以按照上述方式对内容进行分类并存储为事物-非生物-运输工具-汽车-轿车、货车这五个层级,不仅可以将单词存储到内容存储单元410或云服务器中的数据库,还可以同时存储所述单词的层级以及相关项目。
另外,如图21中的(e)部分所示,还可以将与单词相关的照片、图片、图形等图像匹配存储在内容存储单元410中,或者存储在云服务器的数据库中。由此,可以应用到找出符合照片的单词等类型的问题。
在此,在根据新添加的单词进行“找出符合照片的单词”认知训练以刺激布罗卡区时,或者进行“回答事物名称”认知训练以刺激R-DLPSC区时,需要符合单词的图像。
因此,可以使用人工智能对图像进行分类,例如搜索和收集卡车和汽车的图像,通过人工智能将卡车图像与第五层级中存储的“卡车”一词进行匹配,而“汽车”图像则可以通过与第五层级中存储的“轿车”一词匹配而被分类和存储。所述人工智能可以使用卷积神经网络(CNN,Convolution Neural Network)等来学。
作为另一个实施例,可以对使用人工智能搜索和收集的单词进行分类和存储。
因此,如图22所示,单词搜索和收集模块210在网络服务器中搜索“汽车”一词作为新内容(S1401),如果是所述内容存储单元410中还未存储的新单词(在S1402中为“否”),则可以收集所述“汽车”一词(S1403)。如果所述单词是内容存储单元410中已有的单词(在S1402中为“是”),则可以重新搜索新内容(S1401)。
另外,单词分析和分类模块220可以分析“汽车”一词,并且判断所述单词中是否存在上级概念单词(S1404),并可以判断是否存在次级概念单词(S1408)。
具体地,如果“汽车”一词中存在上级概念的单词(在S1404中为“是”),则判断例如词“运输工具”的上级单词是否已存储在云服务器的数据库或者内容存储单元410(S1405),如果存在上级单词(在1405中为“是”),则可以在DB或内容存储单元410中在包括所述上级单词概念的单词(“运输工具”)的层级的次级中添加所述次级概念单词(“汽车”)。
反之,如果上级概念单词未存储在DB或内容存储单元410(在1405中为“否”),单词搜索和收集模块210将搜索当前单词“汽车”的上级概念单词(S1407),收集所述单词并且关联上级概念单词与次级概念单词并按照层级进行存储。
此外,如果“汽车”一词中含有次级概念单词(在S1408中为“是”),则单词搜索和收集模块210将进一步搜索新词(“汽车”)的次级概念单词(“货车”、“轿车”)(S1409),并且可以在DB或内容存储单元410中存储新词(“汽车”)和其次级概念单词(“货车”、“轿车”)。
即,判断所述单词中是否存在上级概念单词(S1404),并且判断是否存在次级概念单词(S1408),通过上述分类和分析分类新内容,并且传送至云服务器的DB或内容存储单元410已进行存储(S1410)。
因此,根据本发明的一个实施例的定制化认知训练方法通过进行多个认知训练的定制化认知训练装置进行,并且包括如下步骤:将用户的数据输入到所述装置中,根据待训练的大脑区域出示预设题型的问题;根据用户对所述问题提供的反馈来评价认知训练结果分数;以及根据当前次序的认知训练结果分数确定下一次序的问题难度,在所述确定下一次序的问题的步骤中,根据认知训练结果分数,可以更改问题类型。
另外,在所述确定下一次序的问题的步骤中,根据认知训练的结果分数更改或维持难度和问题类型中的至少一个,然而问题类型的更改可以在更改问题难度后的认知训练的结果分数的变动低于或等于预定范围时进行。具体地,可以更改为包括与用户数据相关的问题类型的问题池,使得下一次序的认知训练的结果分数在预设的最佳分数范围内,或者可以更改为包括与用户数据无关的问题类型的问题池。
或者,可以改变所述内容存储单元的层级或项目以更改问题池,并且通过使用输入到所述装置的用户数据和当前次序的认知训练结果分数,可以通过调整用于出题的用户数据相关的项目优先顺序来更改层级或项目。可以通过被输入的数据来分类有相关性的项目和无相关性的项目,并且可以调整问题池。
上述的根据本发明的一个实施例的磁刺激方法或定制化认知训练方法可以被制作成通过计算机执行的程序并存储在计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质的示例包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储设备。另外,计算机可读记录介质可以分布到通过网络连接的计算机***,使得计算机可读代码以分布式方式被存储和执行。另外,本发明所属领域的程序员可以容易地推导出用于实现所述方法的功能(function)程序、代码和代码段。
此外,在描述本发明时,“~模块”可以已通过各种方式来实现,例如处理器、通过处理器执行的程序指令、软件模块、微代码、计算机程序产品、逻辑电路、专用集成电路、固件等。
另外,在描述本发明时,“存储器”可以包括例如USB的外置或内置存储设备,并且可以使用云服务器作为存储器。
本发明不限于上述实施例和附图。所附权利要求书旨在请求相应的权利范围,对于本领域的技术人员来说,在不脱离权利要求书中记载的技术精神的情况下,可以进行各种形式的替换、修改和改变。
附图标记说明
100:磁场产生装置 110:控制单元
1101:磁场转换模块 1102:运动阈值测量模块
120、120a、120b:电源模块 121:电源转换模块
130:通信模块 140:冷却模块
141:冷却单元 142:温度监测单元
150:用户界面 151:输入模块
152:输出模块 160、160a、160b:线圈
200:大脑导航装置 210:MRI数据存储器
220:映射模块 221:相机单元
222:IR LED单元 230:激光扫描仪
240:激光指示器 250:通信模块
260:控制单元 270:电源模块
300:集成操作器 301:用户界面
302:第二存储器 400:定制化认知训练装置
401:用户界面 402:第一存储器
410:内容存储单元 4101:单词模块
4102:句子结构模块 4103:用户数据模块
420:问题出题单元 430:评分单元
440:问题变更单元 450:输入单元
460:输出单元 470:控制单元
4401:等级调整模块 4402:池转换模块
Claims (24)
1.一种磁刺激***,包括:
磁场产生装置,所述磁场产生装置包括:
控制单元,考虑到包括运动阈值的用户数据和被刺激的大脑区域确定对应的磁场输出;和
电源模块,与产生磁场的线圈连接,并且供电使得所述线圈产生确定的磁场,
所述控制单元包括:运动阈值测量模块,使用磁场转换模块测量用户的运动阈值;和磁场转换模块,通过调整与磁场相关的参数控制磁场输出,该磁场输出由利用用户的MRI图像的用户的大脑状态和已测量的运动阈值确定,所述用户的大脑状态包括所述MRI图像的治疗位置信息、至被刺激的大脑区域的距离、用户的大脑形状、尺寸和头型中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的磁刺激***,其中,
所述电源模块与配置为同时刺激多个大脑区域的多线圈中的每一个连接,并且向所述多线圈中的每一个供电,
所述磁场转换模块确定所述多线圈中的每一个的磁场输出,并通过调整与所述多线圈中的每一个磁场相关参数分别控制磁场输出。
3.根据权利要求1或2所述的磁刺激***,其中,
所述运动阈值测量模块通过所述磁场转换模块逐级调整磁场强度以测量用户的运动阈值,或者,
当所述磁场强度达到最大磁场输出时,以预设比率上调磁场频率后,重新逐级调整磁场强度以测量用户的运动阈值。
4.根据权利要求1或2所述的磁刺激***,还包括:
大脑导航装置,分析用户的MRI图像以检测待刺激的大脑区域的位置,并且引导所述磁场产生装置的位置,
所述大脑导航装置包括:
MRI数据存储器,接收并存储用户的MRI图像和待刺激的大脑区域的位置数据;以及
映射模块,使用相机实时拍摄所述用户的实际头部图像,并且映射显示有存储在所述MRI数据存储器中的待刺激的大脑区域的位置数据的用户的大脑MRI图像与实时拍摄的头部图像,以及
机器人手臂,接收通过所述映射模块获取的实际头部上的待刺激的大脑区域的位置坐标,将所述线圈移动到与所述位置坐标对应的位置。
5.根据权利要求1或2所述的磁刺激***,还包括:
认知训练装置,与所述磁场产生装置联动,在产生基于所述磁场产生装置的大脑刺激后,通过提供与所述大脑区域对应的预设问题来进行认知训练,以便所述磁场产生装置刺激过的拿到区域被激活;或者,
集成操作器,与所述磁场产生装置或所述认知训练装置通信连接,用于同时或交替地驱动所述磁场产生装置和所述认知训练装置。
6.根据权利要求5所述的磁刺激***,其中,
所述集成操作器或所述认知训练装置还包括至少一个存储器,所述存储器是配置在云服务器中的数据库。
7.根据权利要求2所述的磁刺激***,其中,
所述多线圈在所述用户的位于右侧的大脑区域和所述用户的位于左侧的大脑区域对应的位置同时或以时间间隔磁场刺激至少一个所述位于右侧的大脑区域和至少一个所述位于左侧的大脑区域;或者,
在与所述用户的位于右侧的大脑区域对应的位置同时或以时间间隔磁场刺激至少两个所述位于右侧的大脑区域;或者,
在与所述用户的位于左侧的大脑区域对应的位置同时或以时间间隔磁场刺激至少两个所述位于左侧的大脑区域,
当在所述多线圈同时或以时间间隔进行磁场刺激时,相同或不同地控制多线圈中的每一个的磁场的频率、周期、时间和强度以进行磁场刺激。
8.一种磁场产生装置的磁刺激方法,其中,
所述磁场产生装置包括:
控制单元,考虑到包括运动阈值的用户数据和被刺激的大脑区域确定对应的磁场输出;和
电源模块,与产生磁场的线圈连接,并且供电使得所述线圈产生确定的磁场,
所述方法包括:
调整所述线圈的磁场强度或频率测量用户的运动阈值的步骤;
将所述线圈对应地置于与待刺激的大脑区域对应的头部位置的步骤;以及
利用磁场信息驱动线圈以进行大脑刺激的步骤,该磁场信息通过考虑利用用户的MRI图像的用户大脑状态和已测量的用户的运动阈值确定,所述大脑状态包括的与待刺激的大脑区域的距离、用户的大脑形状、尺寸和头型中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的磁刺激方法,其中,
测量所述用户的运动阈值的步骤包括:
第一步骤,通过所述线圈磁场刺激用户的运动皮层确认是否有手指移动,或者通过运动阈值测量传感器确认运动性变化;
第二步骤,当没有手指移动或运动性变化时,按照预设比率上调磁场强度,直至发生手指移动或运动性变化,当有手指移动或运动性变化时,下调磁场强度,直至无手指反应或恢复到先前的运动性状态的阈值,并且将所述阈值确定为运动阈值;以及
第三步骤,当没有手指移动或运动性变化时,所述磁场强度达到磁场的最大输出,则上调磁场频率并返回所述第二步骤。
10.根据权利要求8所述的磁刺激方法,还包括:
与进行所述大脑刺激的步骤同时或交替地进行的通过认知训练装置进行的认知训练的步骤,
此时,考虑被刺激的大脑区域、用户数据、所述认知训练装置进行的认知训练问题类型中的至少一个控制所述磁场产生装置进行的磁场的频率、周期、时间和强度中的至少一个以及所述认知训练装置进行的认知训练问题解答周期和时间。
11.根据权利要求8所述的磁刺激方法,其中,
在驱动所述线圈进行大脑刺激的步骤中,当驱动多线圈同时或以时间间隔刺激多个大脑区域时,
还包括通过磁场转换模块相同或不同地分别控制所述多线圈磁场的频率、周期、时间和强度中的至少一个的步骤。
12.一种远程诊疗***,包括:
处理器,配置为执行权利要求8至11中任一项所述的磁刺激方法的步骤;存储器,将由所述用户的运动阈值或已确定的磁场信息驱动线圈并进行大脑刺激的数据存储到云服务器;以及收发器,进行远程通信以运行所述处理器。
13.根据权利要求12所述的远程诊疗***,还包括:
管理者终端,通过安全程序连接到所述云服务器以确认所述用户的使用结果,并且远程控制所述磁刺激***的磁场输出或认知训练,
所述管理者终端考虑由所述磁刺激***刺激的大脑区域、用户数据、所述认知训练装置进行的认知训练问题类型中的至少一个控制所述磁场产生装置进行的磁场的频率、周期和时间中的至少一个以及所述认知训练装置进行的认知训练问题解答周期和时间,
将控制内容实时更新到所述云服务器。
14.一种在包括根据权利要求1所述的磁场产生装置和认知训练装置的***中进行的定制化认知训练方法,包括:
用户的数据被输入到装置后,根据由问题出题单元受训练的大脑区域出题预设类型的由等级和类型被区分的问题的步骤;
根据由评分单元用户对所提出的所述问题提供的反馈,判定认知训练结果分数的步骤;以及
根据由问题变更单元的当前次序的认知训练结果分数确定下一次序的问题的步骤,
所述确定下一次序的问题的步骤包括根据认知训练结果分数变更下一次序的问题类型。
15.根据权利要求14所述的定制化认知训练方法,其中,
在确定所述下一次序的题目的步骤中,
根据认知训练结果分数变更或维持问题的难度和问题类型中的至少一个,然而问题类型的变更在变更问题难度后的认知训练结果分数的变动低于或等于预定范围时进行。
16.根据权利要求15所述的定制化认知训练方法,其中,
在确定所述下一次序的问题的步骤中,考虑所述用户的数据将问题类型变更为其他类型,
在当前次序的认知训练结果分数低于预设最佳分数范围时,降低问题难度以使得下一次序的认知训练结果分数存在于预设最佳分数范围内,或者,将问题池变更为包括与用户数据具有相关性的问题类型使得下一次序的认知训练结果分数存在于预设最佳分数范围内,
在当前次序的认知训练结果分数高于预设最佳分数范围时,上调问题难度使得下一次序的认知训练结果分数存在于预设最佳分数范围内,或者,将问题池变更为包括与用户数据具无相关性的问题类型使得下一次序的认知训练结果分数存在于预设最佳分数范围内。
17.一种定制化认知训练装置,包括:
内容存储单元,存储按照层级或项目分类用于问题出题的内容;
问题出题单元,考虑通过认知训练被激活的大脑区域和用户数据出题对应于此的用于认知训练的由等级和类型被区分的问题;
评分单元,对于在所述问题出题单元出题的问题获得的分数范围或分数的维持与否进行判断;以及
问题变更单元,根据所述评分单元的结果变更所述问题的等级或问题的池,
所述问题变更单元包括:等级调整模块,调整所述问题的等级以维持预设的最佳分数范围;和池转换模块,根据所获得的认知训练结果分数变更下一次序的问题类型。
18.根据权利要求17所述的定制化认知训练装置,其中,
所述池转换模块用于变更包括问题池的所述内容存储单元的层级或项目,以便在所述等级调整模块变更问题难度后的认知训练结果分数的变化在预定范围以下时变更问题类型。
19.根据权利要求17所述的定制化认知训练装置,其中,
所述内容存储单元
根据上级或次级概念按照层级分类并存储用于认知训练的单词,或者在一个层级内按照项目分类并存储,所述层级增加时,包括用于细分所述项目的次级概念单词。
20.根据权利要求19所述的定制化认知训练装置,其中,
在所述结果分数在多次序期间以低于预设最佳分数维持的情况下,所述池转换模块减少所述单词模块的层级变更项目,或者变更为与用户数据有相关性的项目,以便出题上级概念的单词,
在所述结果分数在多次序期间以高于预设最佳分数维持的情况下,所述池转换模块增加所述单词模块的层级变更项目,或者变更为与用户数据无相关性的项目,以便出题次级概念的单词。
21.根据权利要求19所述的定制化认知训练装置,其中,
在当前认知训练次序是第一次序的情况下,所述等级调整模块向与从所述用户数据模块接收到的用户数据具有相关性的项目赋予优先顺序,在与所述用户数据相关的问题池中出题,并且将所述第一次序的问题池维持为下一次序的问题池,
当前认知训练的问题难度按照最低等级出题。
22.根据权利要求19所述的定制化认知训练装置,其中,还包括控制单元,
所述控制单元包括:单词搜索和收集模块,与服务器联动并从所述服务器搜索和收集新内容以更新用于问题出题的内容;和单词分析和分类模块,利用人工智能分析所述新内容并按照现有层级或项目进行分类,
当所述内容存储单元中存在与搜索到的所述内容相关的上级概念单词或次级概念单词时,所述单词分析和分类模块将其存储为所述上级概念单词的次级或者将所述次级概念单词的上级,
当所述内容存储单元中没有与搜索到的所述内容相关的上级概念单词或次级概念单词时,所述单词分析和分类模块搜索和收集与与搜索到的内容相关的所述次级概念单词或次级概念单词。
23.一种计算机可读记录介质,其中,记录有用于在计算机上执行根据权利要求8至11中的任一项所述的磁刺激方法或根据权利要求14至16中的任一项所述的认知训练方法的程序。
24.一种磁刺激***,包括:
磁场产生装置,所述磁场产生装置包括:
控制单元,考虑到包括运动阈值的用户数据和被刺激的大脑区域来确定对应的磁场输出;和
电源模块,与产生磁场的线圈连接,并且供电使得所述线圈产生确定的磁场,
所述控制单元包括:磁场转换模块,所述磁场转换模块通过调整磁场相关参数来控制磁场输出,该磁场输出通过从运动阈值测量传感器接收的运动阈值和使用用户的MRI图像的用户的大脑状态以及所述运动阈值来确定,所述大脑状态包括所述MRI图像的治疗位置信息、至被刺激的大脑区域的距离、用户的大脑形状、尺寸和头型中的至少一个。
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