[發明專利]一種可穿戴式生物電信號采集頭盔

在審

• 申請號: 201810300873.2
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108567425A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 李明哲;楊德濤;段晏文
• 申請（專利權）人: 武漢格林泰克科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;A61B5/0478
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可穿戴式生物電信號采集頭盔，包括外周固定圈、剛性固定組件和能調節的條帶；所述的剛性固定組件設有若干的電極安裝孔，所述的電極安裝孔外側設有條帶卡槽；所述的外周固定圈卡槽通過可調節的頭帶與電極固定孔外周的條帶卡槽連接；所述的電極固定于電極安裝孔；所述的外周固定圈還設有松緊調節裝置。該裝置采用模塊化設計，采用剛性固定組件與能調節的條帶拼接而成，并設有松緊調節旋鈕，既能適合不同頭圍被試的腦電記錄，同時又能維持電極與待測皮膚接觸穩定，信號記錄可靠。

技術領域

本發明涉及一種可穿戴式生物電信號采集頭盔，屬于生物電信號檢測、傳輸技術領域，特別適合腦電信號記錄。

背景技術

常見的生物電信號主要有心電、腦電、肌電等，這些體表生物電信號通常能通過電極記錄，經適當的生物電放大器放大，記錄而成為心電圖、腦電圖、肌電圖等。腦電（EEG）是一種常見的生物電信號，它利用大腦活動的神經電位特征測量腦部電信號的變化來獲得大腦功能信息，其優勢是時間分辨率高。EEG主要可分為侵入式EEG 和非侵入式EEG 兩種。侵入式EEG 雖然空間分辨率高，但對被試有損傷，難于實用化。因此非侵入式EEG目前應用最為廣泛。隨著大數據、云計算、移動醫療等新興技術的快速發展，催生了基于現實生活場景的腦電應用。現實生活場景腦電應用不僅要求信號可靠，而且更加注重使用的方便性和舒適性。

現有技術主要采用濕電極技術，即需要使用導電膏（膠）的電極技術。盡管濕電極信號穩定可靠，但需使用導電膠和皮膚預處理，繁雜耗時，被試感覺不舒適。導電膠會弄臟被試的頭發，記錄后需要洗頭。因此，濕電極很難應用于現實生活場景的腦電記錄。為了克服濕電極不方便、不舒適問題，近年來發展了干電極技術。干電極是指完全不需要使用任何外加電解質，電子導體直接與皮膚接觸的電極技術。因此干電極安裝快速，使用方便，但由于與皮膚接觸不穩定，信號質量較差。電極支撐結構至關重要，它直接影響電極與皮膚接觸的穩定性。發展方便舒適且能與皮膚接觸穩定的電極支撐結構是突破干電極技術的關鍵之一。

現有技術電極支撐結構主要分為彈性支撐結構、剛性支撐結構兩類。彈性支撐結構主要代表是由彈性織物制成的電極帽，主要優點具有彈性，與皮膚貼合較好，同一電極帽可滿足多個頭型不同的受試者佩戴要求，缺點就是無法保證電極受力均勻，與皮膚接觸不穩定，阻抗不穩定。剛性支撐結構的主要代表是用硬塑料或硬硅膠制成的頭帶或頭盔，主要優點是佩戴、取放方便，但存在以下缺點：（1）由于不具有彈性，不能滿足多個不同頭型的受試者的佩戴要求；（2）由于人體頭部輪廓不規整，剛性支撐結構本身與皮膚貼合不好，因此電極與皮膚也容易出現接觸不好，電極數目較多更為明顯；（3）這種剛性支撐結構只局限于3-5導電極，遠遠不能滿足醫療、心理認知等應用的需要。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術的缺陷，提供一種可穿戴式生物電信號采集裝置，其結構合理，固定牢靠，電極與皮膚之間接觸穩定，降低電極-皮膚阻抗，同時又適合不同頭圍被試的腦電記錄。

本發明技術方案是：

一種可穿戴式生物電信號采集頭盔，包括外周固定圈、剛性固定組件和能調節的條帶；所述的剛性固定組件設有若干的電極安裝孔，所述的電極安裝孔外側設有條帶卡槽；所述的外周固定圈卡槽通過能調節的頭帶與電極固定孔外周的條帶卡槽連接；所述的電極固定于電極安裝孔內。

進一步的技術方案如下：

所述的可穿戴式生物電信號采集頭盔，其外周固定圈還設有松緊調節裝置。

所述的可穿戴式生物電信號采集頭盔，其外周固定圈的兩端設有齒輪件，所述的松緊調節裝置為旋鈕，通過旋鈕調節齒輪件的重疊度以實現松緊調節。

所述的可穿戴式生物電信號采集頭盔，其剛性固定組件至少有兩個。

所述的可穿戴式生物電信號采集頭盔，其剛性固定組件通過能調節的條帶與另一剛性固定組件連接。