[實(shí)用新型]可并聯(lián)擴(kuò)展多通道腦電采集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220428883.2
• 申請(qǐng)日: 2012-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN202859113U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉瓊;韓杰;米雪;劉丹蓉;楊偉林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/0476
• 分類號(hào): A61B5/0476
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;楊志兵

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于醫(yī)療儀器領(lǐng)域，具體涉及一種腦電采集裝置。

背景技術(shù)

1924年，德國(guó)精神病學(xué)家，耶那大學(xué)的Hans?Berger教授首次發(fā)現(xiàn)了腦電的存在。腦電包括自發(fā)腦電和誘發(fā)腦電，它們能夠在信號(hào)的角度體現(xiàn)人的認(rèn)知過(guò)程。EEG不僅能夠提供人的病理狀態(tài)下的電學(xué)信號(hào)特點(diǎn)，還能提取人在非病理情況下的行為電特征狀態(tài)信號(hào)。現(xiàn)在EEG被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療診斷中，為人們的疾病治療提供便利。

人們對(duì)大腦病情的觀察主要有三種方法：核磁共振影像（FMRI），正電子發(fā)射斷層掃描（PET）以及臨床腦電圖（EEG）與誘發(fā)腦電圖（ERP）檢測(cè)。前兩種檢測(cè)方式都會(huì)對(duì)人體造成一定的損傷或副作用。雖然EEG/ERP的空間分辨率不及前兩者高，但是其具有很高的時(shí)間分辨率。而EEG不僅可以直接觀察腦內(nèi)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化，最重要的是它是完全無(wú)損的檢測(cè)技術(shù)。

腦電儀最初是電機(jī)式。其采用機(jī)械式的記錄方式，無(wú)法持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的記錄而且可靠性較低。目前的腦電儀大多都是數(shù)字化腦電儀，相比于前者其穩(wěn)定性具有大幅增加，而且能夠長(zhǎng)時(shí)間記錄。

近年來(lái)，基于FMRI的高空間分辨率特點(diǎn)和腦電的高時(shí)間分辨率特點(diǎn)進(jìn)行研究已成為科學(xué)研究的前沿。一個(gè)重要的問(wèn)題就是在磁場(chǎng)環(huán)境下工作的腦電設(shè)備往往不具備與fMRI的接口。以前都是通過(guò)長(zhǎng)線連接至腦電設(shè)備。其需人來(lái)操控FMRI和腦電的交替測(cè)量。在這種采集腦電的方法中，操作者的腦電反應(yīng)信號(hào)與被檢測(cè)者的腦電反應(yīng)信號(hào)具有同時(shí)性的特點(diǎn)。因此，在測(cè)量過(guò)程中往往會(huì)錯(cuò)失重要的腦電特征信號(hào)。

現(xiàn)今的數(shù)字腦電儀主要有兩種特點(diǎn)：一種功能比較復(fù)雜，適用范圍較廣，其中主要以醫(yī)院和研究所為主。這種腦電儀不僅能將腦電的時(shí)域波形顯示出來(lái)，同時(shí)可以合成腦地形圖，也可以用于與FMRI的聯(lián)用中使用。但在聯(lián)用中，由于磁場(chǎng)原因，需要操作者操作開關(guān)FMRI來(lái)使用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集腦電信號(hào)，同時(shí)為避免設(shè)備受到損耗，還需要設(shè)備通過(guò)長(zhǎng)電極線方式連接至遠(yuǎn)端操作，此外，基于其專用的特點(diǎn)，這種腦電儀體積相對(duì)較大，很少在上述地點(diǎn)外使用。還有一種腦電儀，其主要的應(yīng)用方向是家用便攜式。其制作小巧，方便病人在非醫(yī)院場(chǎng)所中長(zhǎng)時(shí)間使用，同時(shí)不影響正常的生活。但是這種腦電儀的缺點(diǎn)就是應(yīng)用較為單一，導(dǎo)聯(lián)數(shù)量少，精度低而單通道速率小于200SPS，分辨率則往往不大于12位。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：提供一種腦電采集裝置，具有并聯(lián)使用、多通道控制、與FMRI聯(lián)用的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：它包括：N個(gè)腦電電極102、N個(gè)采集單元和上位機(jī)；所述采集單元包括：前端調(diào)理放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、邏輯控制模塊、磁場(chǎng)測(cè)量模塊、通訊模塊和外同步TTL模塊；N為大于等于2的正整數(shù)；

所述腦電電極采集腦電信號(hào)，其輸出連接所述前端調(diào)理放大模塊；

所述前端調(diào)理放大模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接，所述邏輯控制模塊分別連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、所述磁場(chǎng)測(cè)量模塊、所述外同步TTL模塊和所述通訊模塊；

N個(gè)所述腦電電極一對(duì)一連接N個(gè)采集單元中的所述前端調(diào)理放大模塊；所述前端調(diào)理放大模塊將所述腦電電極采集的腦電信號(hào)進(jìn)行放大和濾波；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將進(jìn)行放大和濾波后的腦電電信號(hào)轉(zhuǎn)換成腦電數(shù)字信號(hào)；

所述邏輯控制模塊接收到所述外同步TTL模塊、所述磁場(chǎng)測(cè)量模塊或所述上位機(jī)的觸發(fā)指令后，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)所述腦電電極進(jìn)行采集；腦電數(shù)字信號(hào)在所述邏輯控制模塊內(nèi)緩沖打包后，通過(guò)所述通訊模塊傳遞至所述上位機(jī)；

所述磁場(chǎng)測(cè)量模塊與核磁共振影像FMRI聯(lián)用，當(dāng)磁場(chǎng)測(cè)量模塊測(cè)量到FMRI磁場(chǎng)變化時(shí)，對(duì)所述邏輯控制模塊發(fā)出觸發(fā)指令；

所述外同步TTL模塊接收外部觸發(fā)，對(duì)所述邏輯控制模塊發(fā)出觸發(fā)指令；

所述上位機(jī)由人員手動(dòng)控制對(duì)所述邏輯控制模塊發(fā)出觸發(fā)指令；并在接收來(lái)自所述通訊模塊發(fā)來(lái)的腦電數(shù)字信號(hào)后，進(jìn)行相應(yīng)的波形顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中包含一個(gè)電極脫落檢測(cè)模塊，所述邏輯控制模塊發(fā)出采集信號(hào)后，所述腦電電極的采樣信號(hào)首先經(jīng)過(guò)所述前端調(diào)理放大模塊到達(dá)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中的電極脫落檢測(cè)模塊，由其進(jìn)行電極是否脫落的檢測(cè)；所述邏輯控制模塊根據(jù)電極是否脫落的結(jié)果，發(fā)出繼續(xù)采集或中斷采集的信號(hào)。