[發明專利]用于檢測組織中的電活動的裝置和方法

無效

• 申請號: 200680031159.3
• 申請日: 2006-08-08
• 公開（公告）號: CN101277642A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 邁克爾·J·李;漢斯·C·李
• 申請（專利權）人: 埃姆申塞公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李春暉;李德山

相關申請

本申請要求美國臨時申請No.60/713899的優先權，該美國臨時申請No.60/713899的申請日為2005年9月2日，該文獻被本文參引，并附加為證據A。另外，標題為A?Device?and?Method?for?Determining?andImproving?Present?Time?Emotional?State?of?a?Person的美國專利申請No.XX(代理人號為No.CAM-2)也被本文參引，該美國專利申請由RayCaamano等發明，并具有與本申請相同的申請日。

背景技術

用于檢測組織中的電活動的裝置在現代社會中有很多用途。特別是，現代腦電圖(EEG)用于測量人腦中的電活動，用于麻醉監測、注意力不集中疾病治療、癲癇預測和睡眠監測以及其它用途。不幸的是，現有的現代EEG的復雜性和成本通常限制了它們用于臨床或其它設備，其中，上述裝置可以在訓練醫護人員的專家維護下用于大量人。在臨床上對大量人使用EEG將有助于使機器成本分攤至使用它的人。EEG的成本可能為幾千美元。

由于所涉及的復雜性，訓練人員將用于調定和操作EEG。調定現有EEG包括使人的備皮(皮膚準備)與電極連接。皮膚通常這樣準備，即通過從該區域刮去毛發，砂磨皮膚以便除去外表面以及在將電極安裝在皮膚上之前向皮膚施加導電凝膠或液體。需要這樣大量的備皮的原因在于為了使現有EEG正確工作必須使得在電極和皮膚之間的接觸電阻減小。在這些現有EEG中，接觸電阻通常需要為20k歐姆或更小。

普通的現有EEG將受到來自人周圍環境的電和磁噪音引起的誤差。誤差也由EEG的內部部件和其它源的稍微變化而引起，例如人在EEG操作過程中運動。環境噪音可能由電線中的60Hz電(力)和在使用EEG的區域中的光以及其它源而引起。甚至任何物體移動通過空氣的摩擦也可能由靜電引起噪音。大部分或全部的現有EEG具有：兩個電極，它們與人的頭連接；以及電線，該電線從各電極延伸至EEG機器。電線的排布和環境中的噪音引起元件的位置可能使得由EEG進行的測量有較大誤差。

測量腦中的電活動很困難，因為測量的電信號比系統中的噪音小很多倍。在很多情況下，噪音為大約幾伏特或幾十伏特，而測量的電信號只在微伏范圍。這產生10^-6的信號-噪音比。

現有EEG已經使用非常精確的差分放大器(例如儀表用放大器)來測量電信號。放大器涉及公共參考點例如用戶的腿。來自人頭上的兩個電極的兩個電線分別與差分放大器的輸入端連接。差分放大器的輸出端是相對于參考點的電壓，它是在兩個電極之間的電壓差的常數倍。這種情況下測量靈敏度非常高，因為差分放大器在兩個均為10^6倍大的信號之間尋找很小差值(腦信號)。這是在部件、電線線路和其它因素中的很小變化就引起較大誤差的原因以及現有EEG昂貴和難以使用的原因。

現有EEG的另一問題是60Hz噪音在第一級中放大，這使得信號在它們相減之前就飽和。在現有EEG中，設計者用較長時間來設計平衡或屏蔽噪音以避免飽和的系統。在測量較小數時利用兩個較大數相減的原理的系統容易出現這些問題。

相關技術的前述實例和相關局限性是用于舉例說明，而不是排他性的。本領域技術人員通過閱讀說明書和研究附圖將清楚相關技術的其它局限性。

發明內容

以下將結合系統、工具和方法來介紹和說明如下的實施例及其各個方面，這些系統、工具和方法的意思是作為實例和示例，而不是對范圍進行限制。在各種實施例中，已經減小或消除了一個或多個上述問題，而其它實施例涉及其它改進。

這里介紹的一種方法用于檢測用戶組織中的電活動。電活動從用戶皮膚上的第一點和第二點之間的組織來檢測，并對此響應產生電壓信號，該電信號包含感興趣的信號和不希望的信號。對電壓信號進行放大，以放大感興趣的信號和不希望的信號，而基本不放大噪音。該放大產生輸出信號。

這里介紹的另一方法用于在受到電噪音影響的噪音環境中檢測用戶組織中的電活動。傳感器電極與用戶的皮膚在第一點處連接。參考電極與用戶的皮膚在第二點處連接，該第二點與第一點分開，以允許傳感器電極檢測在第一點處的組織中(相對于第二點)的電活動。還提供了放大器，該放大器被配置成放大電活動，同時基本減小噪音環境的影響。