[發明專利]一種生物信號采集及刺激系統

在審

• 申請號: 201611051918.4
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106725416A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李斌;王程鋒;趙明劍;吳朝暉;冼鵬偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61B5/04
• 分類號: A61B5/04;A61N1/36;A61B5/0476
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 胡輝,鄭澤萍

技術領域

本發明涉及生物電信號檢測及臨床監護設備，特別是涉及一種生物信號采集及刺激系統。

背景技術

腦電信號采集及刺激已經廣泛應用于腦部疾病的診斷治療、情緒調控、腦-機接口的發展、臨床監護等諸多領域。傳統腦電信號采集設備多使用有線傳輸方式，設備笨重，設備間協同一般都需要同步時序電路，且可監測信號頻率在百赫茲左右，應用范圍局限大。另外，臨床研究表明特定頻率的電信號刺激有助于某些腦部疾病的診療。但是，目前電刺激診療手段多使用額外設備，其刺激反饋信號采集需要額外的時序同步才能完成，集成度低，從而導致設備體積較大，且操作復雜。

因此，現有的技術方案無法完全滿足兼容性與便攜性的要求，需要進一步改進。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種生物信號采集及刺激系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種生物信號采集及刺激系統，包括數據采集模塊、數據存儲模塊、傳輸模塊、電刺激模塊和控制模塊，所述數據采集模塊包括至少兩個用于采集指定位置的生物電信號的電極，所述數據采集模塊的輸出端與數據存儲模塊的輸入端相連，所述數據存儲模塊與傳輸模塊連接，所述數據存儲模塊的輸出端與電刺激模塊的輸入端相連，所述控制模塊分別與數據采集模塊、數據存儲模塊、傳輸模塊、電刺激模塊連接；所述數據采集模塊、數據存儲模塊、傳輸模塊、電刺激模塊和控制模塊均集成在一塊電路板上。

進一步，所述數據采集模塊還包括第一多路選擇器、模數轉換器和至少兩組放大濾波電路，各所述放大濾波電路的輸入端接一電極的輸出端，各所述放大濾波電路的輸出端均與第一多路選擇器的輸入端相連，所述第一多路選擇器的輸出端與模數轉換器的輸入端相連，所述模數轉換器的輸出端與數據存儲模塊的輸入端連接。

進一步，所述數據存儲模塊包括第一SDRAM芯片、第二SDRAM芯片、第三SDRAM芯片和第二多路選擇器，所述第一SDRAM芯片和第二SDRAM芯片的輸入端均連接數據采集模塊的輸出端，所述第一SDRAM芯片和第二SDRAM芯片的輸出端通過第二多路選擇器與傳輸模塊的輸入端連接，所述第三SDRAM芯片的輸入端連接傳輸模塊的輸出端，所述第三SDRAM芯片的輸出端與電刺激模塊的輸入端連接，所述第一SDRAM芯片、第二SDRAM芯片和第三SDRAM芯片均與控制模塊連接。

進一步，所述電刺激模塊包括數模轉換器、整形電路和刺激電極，所述數模轉換器的輸入端連接第三SDRAM芯片的輸出端，所述數模轉換器的輸出端與整形電路的輸入端連接，所述整形電路的輸出端與刺激電極的輸入端連接，所述數模轉換器與主控模塊連接。

進一步，所述控制模塊包括單片機以及用于為單片機供電的電源電路。

進一步，所述單片機包括軟件陷波器，所述軟件陷波器用于對第一SDRAM芯片和第二SDRAM芯片存儲的數據進行軟件陷波。

進一步，所述傳輸模塊包括WiFi芯片以及與WiFi芯片相連接的印制天線，所述WiFi芯片分別與數據存儲模塊和控制模塊連接。

進一步，還包括數據接收與配置模塊，所述數據接收與配置模塊與傳輸模塊連接。

進一步，所述數據接收與配置模塊包括云平臺和數據接收端，所述數據接收端通過云平臺與傳輸模塊連接。

本發明的有益效果是：本發明的一種生物信號采集及刺激系統，包括數據采集模塊、數據存儲模塊、傳輸模塊、電刺激模塊和控制模塊，數據采集模塊包括至少兩個用于采集指定位置的生物電信號的電極，數據采集模塊的輸出端與數據存儲模塊的輸入端相連，數據存儲模塊與傳輸模塊連接，數據存儲模塊的輸出端與電刺激模塊的輸入端相連，控制模塊分別與數據采集模塊、數據存儲模塊、傳輸模塊、電刺激模塊連接；數據采集模塊、數據存儲模塊、傳輸模塊、電刺激模塊和控制模塊均集成在一塊電路板上。本系統結構緊湊、集成度高、體積較小、功耗低，實現生物信號采集與電刺激功能一體化，具有高兼容性、低成本的優點，便于推廣應用。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1為本發明一種生物信號采集及刺激系統的數據采集端的結構框圖。

圖2為本發明一種生物信號采集及刺激系統的數據采集端的內部結構框圖。

圖3為本發明一種生物信號采集及刺激系統的多通道數據幀格式。

圖4為本發明一種生物信號采集及刺激系統的系統框圖；