一种阿尔茨海默症干预方法及系统与流程

1.本发明提供的技术方案涉及神经系统疾病的干预、改善领域。具体涉及一种阿尔茨海默症干预方法、系统及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.全球约有5000万ad患者(中国约占四分之一)，预计2030年将达到8200万，2050年将达到1.52亿(引自世卫组织)；每3秒，全球就有1位新发阿尔茨海默病(alzheimer disease，ad)的患者。阿尔茨海默症主要依靠药物治疗，以阻止aβ淀粉样蛋白积累，但药物治疗效果不明显，并且存在一定的副作用。
3.研究表明，通过声光刺激可减缓aβ淀粉样蛋白积累，对阿尔茨海默症的治疗有一定效果。目前已经出现了一些声光治疗设备，例如、名称为《一种眼镜型阿尔茨海默症声光治疗设备》的实用新型公开了一种眼镜型阿尔茨海默症声光治疗设备。该设备包括可佩戴至人双眼前的眼镜型壳体，在眼镜型壳体上设置有两组led光灯组、音频输出接口、及控制电路，控制电路可控制产生1hz 100hz的频闪控制信号并传输至led灯使其不间断频闪，还可控制声音发生模块产生10khz20khz的声音信号，该信号经功率放大后输出至音量输出接口；本实用新型的设备可有效减少阿尔茨海默症患者的aβ淀粉样蛋白的积累，激活小神经胶质细胞，减少神经纠缠，并增强患者脑电波(尤其是γ脑电波)，对治疗、缓解、抑制阿尔茨海默症有一定的帮助。
4.传统的认知干预训练，往往形式乏味，操作困难，不易理解，患者需要在照护者帮助下进行，且患者体验不佳，患者依从性很差；采用药物治疗效果不明显且存在一定副作用。虽然目前已经出现了一些声关治疗仪，但市面上现有的声光治疗仪要么体积较大携带不方便，要么佩戴不方便、使用操作复杂，甚至有的需要完全遮蔽用户双眼；更重要的是现有的声光治疗设备使用过程枯燥难耐，患者往往需要在黑暗环境中静坐1小时，对用户的依从性要求高，患者体验不佳。


技术实现要素：

5.为了解决目前用于干预阿尔茨海默症的声光治疗仪的上述不足，本发明提供一种基于vr(虚拟现实)技术的阿尔茨海默症干预方案，通过虚拟现实场景下的游戏对用户进行声光刺激和多维认知训练/干预，设备便于佩戴，干预过程逼真有趣,提高用户体验。
6.本发明的第一方面提供一种阿尔茨海默症干预方法，该方法包括：通过眼镜式vr一体机为用户提供特定频率范围内的声光刺激以及对用户的多个认知维度进行干预的游戏，采集、并上传用户识别信息和用户治疗数据到服务器进行建档保存。所述用户治疗数据包括：用户各项干预训练游戏的得分数据和操作行为数据，用户声光治疗数据，用户沉浸式体验使用数据等。
7.进一步地、所述通过眼镜式vr一体机为用户提供特定频率范围内的声光刺激包括：通过所述眼镜式vr一体机的屏幕产生以每秒30次至50次闪烁的红光或白光作用于用户
眼球，通过所述眼镜式vr一体机扬声器产生每秒20次至50次声响的声音刺激用户听觉；所述采集、并上传用户识别信息和用户治疗数据到服务器进行建档保存包括：记录用户每次接受光刺激时长、光的闪烁频率以及颜色，接受声音刺激时长和声音频率上传到所述服务器进行保存。优选地、红光或白光的闪烁频率为每秒40次,所述声音刺激的声响为每秒40次。
8.进一步地、为了使患者能够在放松愉悦的状态下接收声光治疗，在对用户进行声光刺激前/声光刺激时，通过所述眼镜式vr一体机的屏幕提供有助于人体进入放松愉悦状态的虚拟现实内容。相应地、记录用户每次使用所述沉浸式体验模块的时长、体验的虚拟现实内容、用户对虚拟现实内容的偏好数据作为所述用户治疗数据的一部分上传到所述服务器进行保存。优选地，提供符合用户日常生活场景的虚拟现实内容使用户身临其境、身心放松。例如，钓鱼、购物、家庭等等场景的虚拟现实内容。
9.进一步地、所述对用户多个认知维度进行干预的游戏，包括：从工作记忆维度干预用户认知的工作记忆训练游戏，从注意力维度干预用户认知的注意力训练游戏，以及从执行力维度干预用户认知的执行力训练游戏。所述工作记忆训练游戏从以下一个或多个维度训练用户工作记忆的刷新维度，工作记忆的容量维度，听觉记忆维度和视觉辨认维度。所述注意力训练游戏要求用户从包含干扰目标的候选项中选择出正确目标。所述执行力训练游戏包括要求用户执行指令完成相应行为的若干项游戏，所述若干项游戏对用户执行力要求依次增高。所述采集、并上传用户治疗数据到服务器进行建档保存，包括：记录并上传用户在上述各项训练游戏中的得分以及用户在该游戏中的操作行为数据到所述服务器进行保存。
10.与上述方法相对应、本发明的第二方面还提供一种阿尔茨海默症干预系统。该系统包括：服务器以及眼镜式vr一体机；所述眼镜式vr一体机包括：用于为用户提供特定频率范围内的声光刺激的声光治疗模块，对用户的多个认知维度进行干预的游戏干预模块，以及用于采集、并上传用户声光治疗和认知干预结果到所述服务器的声光治疗和认知干预报告模块；所述服务器，根据接收的用户识别信息为每个用户建档，存储建档用户的用户治疗数据。该干预系统用于实现上述阿尔茨海默症干预方法。
11.本发明的第三方面还提供一种计算机可读存储介质。所述存储介质存储有计算机程序，所述计算器程序当被处理器执行时实现上述阿尔茨海默症干预方法。
12.本发明提供的基于vr(虚拟现实)技术的阿尔茨海默症干预方案，一体机设备便于携带且佩戴简单，对用户干预的认知维度丰富全面，干预过程生动逼真、趣味性高、对患者的依从性要求比较低。
附图说明
13.图1为本发明提供的阿尔茨海默症干预系统的示意图；
14.图2为本发明提供的阿尔茨海默症干预系统的工作流程示意图。
具体实施方式
15.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案以及有益效果更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应该理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本
发明，并不用于限定本发明。
16.如图1所示、本发明提供的阿尔茨海默症干预系统包括服务器以及眼镜式vr一体机。所述眼镜式vr一体机包括：用于为用户提供特定频率范围内的声光刺激的声光治疗模块，对用户的多个认知维度进行干预的游戏干预模块，以及用于采集、并上传用户声光治疗和认知干预结果到所述服务器的声光治疗和认知干预报告模块。所述服务器，根据接收的用户识别信息，对每个用户通过所述vr一体机上传的用户治疗数据进行建档保存。所述用户治疗数据包括：用户各项干预训练游戏的得分数据和操作行为数据，用户声光治疗数据，用户沉浸式体验使用数据等。
17.图2为本发明提供的干预系统的工作流程示意图。vr认知干预程序安装在眼镜式vr一体机中用于采集用户识别信息，为用户提供40赫兹声光治疗，沉浸式体验和认知干预训练游戏；同时与云端服务器进行通信将用户识别信息和用户治疗数据发送给云端服务器。所述云端服务器用于和vr认知干预程序建立通信连接，接收vr认知干预程序发送的用户识别信息和用户治疗数据进行建档保存以供数据分析。
18.进一步地、vr认知干预程序包括：注册登录模块，变频声光治疗模块、沉浸式体验模块、工作记忆训练模块、注意力训练模块、执行功能训练模块、声光治疗和认知干预报告模块。
19.所述注册登录模块，用于所述眼镜式vr接入所述云端服务器。当用户为首次登录时，其还用于采集用户识别信息并发送到所述云端服务器中对用户/患者进行建档，以便保存该用户/患者后续的用户治疗数据。进一步的，用户识别信息包括：用户唯一识别码，用户性别，用户年龄，用户文化水平，用户所属地区，用户病史等。
20.在用户登录到所述眼镜式vr后，所述变频声光治疗模块基于行为认知刺激的原理和变频屏闪技术，通过眼镜式vr一体机屏幕产生的30赫兹至50赫兹(尤其是40赫兹)的光(红光或白光)不间断闪烁作用于眼球以防止aβ淀粉样蛋白积累，激活小神经胶质细胞，缓解神经纤维纠缠，并增强γ脑电波。屏闪光的强弱可以由患者根据实际需要进行调节。利用变频发声技术，通过眼镜式vr一体机扬声器产生的20赫兹至50赫兹(尤其是40赫兹)的声音作用于听觉以防止aβ淀粉样蛋白积累，吸收小神经胶质细胞，缓解神经纤维纠缠，并稳定γ脑电波。所述声音的强弱的可以由患者根据实际需求进行调节。所述变频声光治疗模块记录用户每次接受光刺激时长、光的闪烁频率、颜色以及强度，接受声音刺激时长、声音刺激频率、强度上传到所述云端服务器进行保存。优选地、红光或白光的闪烁频率为每秒40次,所述声音刺激的声响为每秒40次。
21.优选地、该声光治疗模块还基于眼动技术学原理，通过移动的物品促使用户眼球转动，眼球转动过程中，由于频闪光信号不断照射转动的眼球；这种情况下眼球视神经及细胞接触光照面积更大，使更多的眼球视觉神经及细胞被激活，达到更好的治疗效果。所述频闪光信号的形状、大小、颜色、角度方面可以变化。相对于现有的光疗技术通过单纯直接照射用户眼球，眼球视神经及细胞接触光照面积小，视觉细胞被激活的也少，且没有针对眼球视神经和细胞在形状、大小、颜色、角度方面的刺激。而针对不同的视觉神经群和细胞群，只有在对应有形状、或大小、或颜色、或角度的刺激下神经间的才能被有效激活。因此，上述优选实施例能够取得更好的治疗效果。
22.所述沉浸式体验模块在对用户进行声光刺激前/声光刺激时，通过所述眼镜式vr
一体机的屏幕提供有助于人体进入放松愉悦状态的虚拟现实内容。所述沉浸式体验模块记录用户每次使用所述沉浸式体验模块的时长、体验的虚拟现实内容、用户对虚拟现实内容的偏好数据作为所述用户治疗数据的一部分上传到所述服务器进行保存。优选地，提供符合用户日常生活场景的虚拟现实内容使用户身临其境、心情愉悦放松。例如，钓鱼、购物、家庭等等场景的虚拟现实内容。
23.所述工作记忆训练模块，用于提供从工作记忆维度干预用户认知的工作记忆训练游戏。所述工作记忆训练游戏从以下一个或多个维度训练用户工作记忆：工作记忆的刷新维度，工作记忆的容量维度，听觉记忆维度和视觉辨认维度。设置训练游戏的各工作记忆维度可单一设置，也可多种维度组合，灵活配置训练内容。所述工作记忆训练模块还记录用户在上述工作记忆训练游戏中的得分，以及用户在该游戏中的操作行为上传到所述服务器进行保存。
24.例如、所述工作记忆训练模块可以设置一款“寻人”游戏以训练用户的工作记忆的视觉辨认能力。该游戏提供若干现实生活中人物的照片或视频并且提供音频，用视觉和听觉双重刺激，难度从简开始；要求用户发现目标需要完成简单动作即可。优选家庭成员的照片或视频，目的是与用户切身实际情况相结合，更有利于达到现实与虚拟的融合。例如，选定一个家庭成员肖像作为靶目标，再配有一张年龄相仿性别相同的其他人物肖像作为干扰目标，设定用户观察10s钟、并在这10s内选出靶目标，倒计时结束后，人物肖像消失。
25.又如、所述工作记忆训练模块还可以设置“记忆加油站”这一游戏项目，从训练工作记忆刷新维度和容量维度训练用户。如依次播放多张图片，要求用户看到重复出现的图片时完成简单动作，如：手臂上下左右即可。并优选于，所述多张图片的内容来自实际生活中的提取元素，并且所述“记忆加油站”中的游戏可以包括多款或是不同难度等级若干项。在所述“记忆加油站”游戏中，还可以设置屏幕背景是闪光的，图片不闪光以训练用户工作记忆的视觉辨认能力。所述注意力训练模块，用于提供从注意力维度干预用户认知的注意力训练游戏。所述注意力训练游戏要求用户从包含干扰目标的候选项中选择出正确目标。所述注意力训练模块还记录用户在其提供的上述注意力训练游戏中的得分，以及用户在该游戏中的操作行为上传到所述服务器进行保存。具体地、所述注意力训练模块在所述眼镜式vr一体机的屏幕上呈现一个靶目标素材或一个干扰目标素材，短暂出现然后消失，要求用户看到所述靶目标素材时执行规定操作，看到干扰目标素材时执行另一个规定操作，目标素材可以设置为随机变化。优选地、所述注意力训练模块设置若干组训练游戏。注意力维度的相关训练方案有很多，这里不做限制。
26.例如、所述注意力训练模块可以设置一款“钓鱼”游戏。该游戏设计用户扮演成钓鱼者角色在湖边垂钓，浮漂上下小幅移动。当浮漂(红色亮光)时，玩家手部上挥钓出鱼儿，所述钓鱼者角色会自动把渔获取下放在一旁的桶里，然后继续上饵钓鱼；如用户无任何反应，也会在规定时间内自动上钩。优选地，设置红色光是靶目标，蓝色光为干扰目标；在水平线以上是闪光区域，水平线以下(湖面)是正常区域不闪光；玩家双手和钓竿、鱼等物件都是非闪光的。为了保证眼球的移动，每次抛竿的位置都会有所不同，浮漂上下浮动的频率也会不同，且优选于红光蓝光的停留时间也是可调整的。优选地、设置倒计时10秒后通过限时切换不同位置的浮漂，以及红蓝光切换引导用户注意力得到锻炼，并通过闪光区域对用户视觉产每秒40次的闪烁，防止大脑aβ淀粉样蛋白积累，激活小神经胶质细胞，缓解神经纤维纠
缠，并增强γ脑电波。
27.所述执行力训练模块，用于从执行力维度干预用户认知的执行力训练游戏。所述执行力训练游戏包括要求用户执行指令完成相应行为的若干项游戏，所述若干项游戏对用户执行力要求依次增高。优选地、设置多款针对于阿尔茨海默症患者的执行力训练的游戏锻炼阿尔茨海默症病人脑部运动，及肢体协调能力。所述执行力训练模块还记录用户在其提供的上述执行力训练游戏中的得分，以及用户在该游戏中的操作行为上传到所述服务器进行保存。
28.优选地，所述执行力训练游戏设置目标物品和干扰物品，要求用户对目标物品执行相应操作；目标物品或干扰物品在屏幕内动态移动显现，吸引用户眼球转动进而影响用户大脑的神经系统，所述目标物体在形状、大小、颜色、角度可以变化；或设置目标物品和干扰物品均不闪动、屏幕闪动，通过频闪方式刺激用户大脑神经系统。
29.具体地、所述执行力训练模块在所述眼镜式vr一体机的屏幕上呈现一组素材(每次游戏的素材随机变化)，启动计时、要求用户根据要求执行规定操作，一共进行要求用户完成若干组训练游戏以获取执行力维度的得分。
30.例如、所述执行力训练模块可以设置一款“找一找”游戏。优选于设置场景在超市要求用户在水果蔬菜分区，找出具体的水果或者具体的蔬菜以训练用户的物体认知和执行能力。又如、设置一款“捡水果”游戏，该游戏设计用户扮演角色背着包裹在路上不停向前走，共两条道路；一路上有苹果和香蕉皮，用户挥手可切换道路，用户需要不断收集苹果，躲避香蕉皮，如果角色踩到香蕉皮，则会扣除身上的一个苹果，用户能到达终点则游戏成功，并显示最终得分。还可以设置该游戏的难度，例如、香蕉皮数量变多，角色行进速度变快。
31.所述声光治疗和认知干预报告模块用于采集、并上传用户声光治疗结果数据和认知干预结果数据到服务器进行建档保存。
32.与上述干预系统对应，本发明的另一方面还提供一种阿尔茨海默症干预方法，该方法包括：通过眼镜式vr一体机为用户提供特定频率范围内的声光刺激以及对用户的多个认知维度进行干预的游戏，采集、并上传用户识别信息和用户治疗数据到服务器进行建档保存。所述用户治疗数据包括：用户各项干预训练游戏的得分数据和操作行为数据，用户声光治疗数据，用户沉浸式体验使用数据等。
33.所述通过眼镜式vr一体机为用户提供特定频率范围内的声光刺激包括：通过所述眼镜式vr一体机的屏幕产生以每秒30次至50次闪烁的红光或白光作用于用户眼球，通过所述眼镜式vr一体机扬声器产生每秒20次至50次声响的声音刺激用户听觉；所述采集、并上传用户识别信息和用户治疗数据到服务器进行建档保存包括：记录用户每次接受光刺激时长、光的闪烁频率以及颜色，接受声音刺激时长和声音频率上传到所述服务器进行保存。优选地、红光或白光的闪烁频率为每秒40次,所述声音刺激的声响为每秒40次。
34.所述对用户多个认知维度进行干预的游戏，包括：从工作记忆维度干预用户认知的工作记忆训练游戏，从注意力维度干预用户认知的注意力训练游戏，以及从执行力维度干预用户认知的执行力训练游戏。
35.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算器程序当被处理器执行时实现上述阿尔茨海默症干预方法。
36.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实
施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种阿尔茨海默症干预系统，其特征在于，该系统包括：服务器以及眼镜式vr一体机；所述眼镜式vr一体机包括：用于为用户提供特定频率范围内的声光刺激的声光治疗模块，对用户的多个认知维度进行干预的游戏干预模块，以及用于采集、上传用户声光治疗和认知干预结果到所述服务器的声光治疗和认知干预报告模块；所述服务器，根据接收的用户识别信息，对每个用户通过所述vr一体机上传的用户治疗数据进行建档保存；所述用户治疗数据包括：用户各项干预训练游戏的得分数据和操作行为数据，用户声光治疗数据，用户沉浸式体验使用数据。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干预系统还包括：通过所述眼镜式vr一体机的屏幕提供有助于人体进入放松愉悦状态的虚拟现实内容的沉浸式体验模块；所述沉浸式体验模块还记录用户每次使用所述沉浸式体验模块的时长、体验的虚拟现实内容、用户对虚拟现实内容的偏好数据上传到所述服务器。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述声光治疗模块通过所述眼镜式vr一体机的屏幕产生30hz至50hz的红光或白光作用于用户眼球，通过所述眼镜式vr一体机的扬声器产生20hz至50hz的声音刺激用户听觉；所述声光治疗模块还记录用户每次接受光刺激时长、光的闪烁频率、颜色以及强度，接受声音刺激时长、声音刺激频率、强度上传到所述云端服务器进行保存。4.如权利要求1或3所述的系统，其特征在于，所述游戏干预模块包括：提供游戏从工作记忆维度训练用户认知的工作记忆训练模块，提供游戏从注意力维度训练用户认知的注意力训练模块，以及提供游戏从执行力维度训练用户认知的执行力训练模块。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述工作记忆训练模块调用游戏引擎提供从以下一个或多个维度训练用户工作记忆的游戏：工作记忆的刷新维度，工作记忆的容量维度，听觉记忆维度和视觉辨认维度；所述工作记忆训练模块还记录用户在其提供的所述训练用户工作记忆的游戏中的得分以及操作行为数据上传到所述服务器进行保存；所述注意力训练模块调用游戏引擎提供要求用户从包含干扰目标的候选项中选取出正确目标的若干项游戏；所述注意力训练模块还记录用户在其提供的训练用户注意力的游戏中的得分以及操作行为数据上传到所述服务器进行保存；所述执行力训练模块调用游戏引擎提供要求用户执行指令完成相应行为的若干项游戏，所述若干项游戏对用户执行力要求依次增高；所述执行力训练模块还记录用户在其提供的训练用户执行力的游戏中的得分以及操作行为数据上传到所述服务器进行保存。6.一种阿尔茨海默症干预方法，其特征在于，该方法包括：通过眼镜式vr一体机为用户提供特定频率范围内的声光刺激以及对用户的多个认知维度进行干预的游戏，采集、并上传用户识别信息和用户治疗数据到服务器进行建档保存；所述用户治疗数据包括：用户各项干预训练游戏的得分数据和操作行为数据，用户声光治疗数据，用户沉浸式体验使用数据。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在对用户进行声光刺激前/声光刺激时，通过所述眼镜式vr一体机的屏幕提供有助于人体进入放松愉悦状态的虚拟现实内容；并记录用户每次使用所述沉浸式体验模块的时长、体验的虚拟现实内容、用户对虚拟现实内容的偏好数据作为所述用户治疗数据的一部分上传到所述服务器进行保存。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过眼镜式vr一体机为用户提供特定频
率范围内的声光刺激，具体实现为：通过所述眼镜式vr一体机的屏幕产生30hz至50hz的红光或白光作用于用户眼球，通过所述眼镜式vr一体机的扬声器产生20hz至50hz的声音刺激用户听觉；所述采集、并上传用户治疗数据到服务器进行建档保存，包括：记录用户每次接受光刺激时长、光的闪烁频率以及颜色，接受声音刺激时长和声音频率上传到所述服务器进行保存。9.如权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述对用户多个认知维度进行干预的游戏，包括：从工作记忆维度干预用户认知的工作记忆训练游戏，从注意力维度干预用户认知的注意力训练游戏，以及从执行力维度干预用户认知的执行力训练游戏。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述工作记忆训练游戏从以下一个或多个维度训练用户工作记忆：工作记忆的刷新维度，工作记忆的容量维度，听觉记忆维度和视觉辨认维度；所述注意力训练游戏要求用户从包含干扰目标的候选项中选择出正确目标；所述执行力训练游戏包括要求用户执行指令完成相应行为的若干项游戏，所述若干项游戏对用户执行力要求依次增高；所述采集、并上传用户治疗数据到服务器进行建档保存，包括：记录用户在上述各项训练游戏中的得分以及操作行为上传到所述服务器进行保存。11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算器程序当被处理器执行时实现权利要求6-10中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供一种阿尔茨海默症干预方法及系统。该方法包括：基于VR技术在向用户提供多个认知维度的干预游戏同时，进行特定频率范围内的声光刺激治疗；采集并上传用户认知干预结果和声光刺激治疗数据进行建档保存。本发明提供的阿尔茨海默症干预系统让用户在虚拟现实环境下以游戏形式来完成干预治疗、过程生动有趣，用户体验和干预效果都较好。用户体验和干预效果都较好。用户体验和干预效果都较好。


技术研发人员：杜毅杰
受保护的技术使用者：上海特霍芬智能科技有限公司
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2023/8/8