大脑是人体最复杂的器官,不同的脑区掌管着人体的不同功能。一旦大脑损伤,则会导致不同程度的脑神经功能受损。脑损伤病人在运动、认知、社交活动等方面普遍存在功能障碍,严重影响病人的生活质量。如果病人脑损伤程度严重,即使可以存活下来,也只能恢复有限的意识水平,仍然存在严重的意识障碍问题。正确检测意识障碍患者的意识状态对于临床制定治疗和预后方案具有重大意义。目前,临床上基本使用的是传统的行为量表对意识障碍患者进行意识状态评估,这种方法主观性过高,可靠性欠缺。脑机接口作为一种新兴的智能技术,在意识状态检测研究领域主要使用脑电信号进行评估,为临床提供了一种更加客观、更加可靠的方法。本文的主要研究工作是设计一种基于P300和SSVEP脑机接口系统来辅助意识障碍患者的意识状态评估。本文提出的基于脑机接口的意识检测系统包含两类意识检测范式:P300单模态范式、P300和SSVEP多模态范式。其中,P300单模态范式使用三种实验刺激:人脸相片、数字图片以及情绪视频,多模态范式使用人脸相片作为主要视觉刺激。在所有范式中患者需要完成遵循命令识别制定目标的任务,系统通过脑电电位检测目标从而判断患者听从命令的能力处于何种水平。一共有43位患者参加了本文设计的意识状态检测实验,其中有16位患者可以使用本文设计的脑机接口系统进行听从命令的任务,同时产生了相关的脑电信号反应。这表明使用本文提出的脑机接口系统能检测到这16位患者存留的认知功能和意识。并且在后续跟进的患者预后情况中,这16位患者的预后情况表现良好,进一步证明本文提出的脑机接口意识检测系统具有一定的准确性、适用性和有效性。