基于脑电生物反馈的ADD康复系统的设计与实现

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注意力缺陷多动障碍(Attention-Deficit-Hyperactivity Disorder)是一种在学龄儿童中常见的行为问题之一。近几年国内外的研究表明,运用新兴的脑电生物反馈技术对ADHD儿童进行行为治疗取得了良好的效果。本研究以ADHD中注意力缺陷为主要特征的ADHD-I (Inattentive)型,又称为ADD患者为研究对象,根据这类患者注意力集中性差、持续时间短的缺陷,从注意力的稳定性入手,提出了新的设计理念,旨在设计出基于脑电生物反馈技术的ADD康复系统,帮助他们改善注意力的缺陷。该系统的设计与实现分为三个阶段。第一阶段完成了脑电生物反馈技术和ADHD人群康复方法的理论研究。第二阶段完成了系统的设计与实现,包括硬件平台和软件平台。其中,硬件平台用于脑电信号的采集。利用脑电领域的新型传感器干电极作为采集电极,设计了先进的放大滤波电路,获得了可应用的脑电波信号。软件平台用于注意力的客观评估、实时监控和康复训练,以Eclipse为开发工具,在安卓平板电脑上完成。基于脑电波的节律划分法,设计了带通滤波器提取出p与e波,计算出了能够反映注意力水平的特征参数p(pw)/θ(pw),并设计了实用有趣的康复模块,完成了数据通信、评估与训练三大功能,实现了实时监控、客观评估与康复训练一体化。设计完成后测试了软件康复平台的功能和性能,测试结果良好。第三阶段是对系统整体的应用研究,设计了两个实验。第一个实验以某中学小学部的18名学生为被试,对他们进行了三次注意力的客观评估,对评估所得数据进行了重测信度的检验,得到P earson相关系数约为0.7左右,得出系统稳定性较好的结论;第二个实验采用单一被试A-B的方法,利用本研究的软件康复平台对患者进行康复干预,患者的注意力得到提高,验证了该平台的有效性。
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