[發(fā)明專利]生物體運動姿態(tài)及神經(jīng)信號監(jiān)測分析系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810361275.6
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN110384502B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張沕琳;宋偉
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/294;A61B5/388
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種生物體運動姿態(tài)及神經(jīng)信號監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：

運動姿態(tài)采集裝置，利用慣性測量模塊對被試生物體的運動姿態(tài)進行監(jiān)測，采集所述被試生物體的運動姿態(tài)數(shù)據(jù)，并將所述運動姿態(tài)數(shù)據(jù)通過無線通信方式發(fā)送至分析控制裝置；

神經(jīng)信號采集裝置，對所述被試生物體的運動神經(jīng)回路的電信號進行采集，獲取所述運動神經(jīng)回路的多個電信號數(shù)據(jù)，并將所述多個電信號數(shù)據(jù)通過無線通信方式發(fā)送至分析控制裝置；

分析控制裝置，用于對所述系統(tǒng)進行監(jiān)測過程控制、工作狀態(tài)監(jiān)控，根據(jù)接收到的所述運動姿態(tài)數(shù)據(jù)和所述多個電信號數(shù)據(jù)，確定所述被試生物體的第一運動信息和運動神經(jīng)回路信息，以對運動神經(jīng)回路進行解析研究，以及

顯示所述運動姿態(tài)數(shù)據(jù)和所述多個電信號數(shù)據(jù)、以及確定的所述第一運動信息和所述運動神經(jīng)回路信息，

其中，所述運動姿態(tài)采集裝置和所述神經(jīng)信號采集裝置安裝在所述被試生物體的身上，

所述運動姿態(tài)采集裝置和所述神經(jīng)信號采集裝置安裝在所述被試生物體的身上的安裝位置和安裝數(shù)量是根據(jù)所述電信號的類型、所述被試生物體的運動類型以及所述被試生物體完成運動所涉及的神經(jīng)系統(tǒng)確定的，所述安裝位置包括所述被試生物體的運動皮層、脊髓、外周神經(jīng)、肌肉中的至少一個，

所述第一運動信息包括被試生物體在運動中肢體的節(jié)律性運動、行進方向、行進速度和加速度，

所述運動神經(jīng)回路信息包括運動神經(jīng)系統(tǒng)的回路中的細胞的電位變化情況，

所述根據(jù)接收到的所述運動姿態(tài)數(shù)據(jù)和所述多個電信號數(shù)據(jù)，確定所述被試生物體的第一運動信息和運動神經(jīng)回路信息，以對運動神經(jīng)回路進行解析研究，包括：

根據(jù)接收到運動姿態(tài)數(shù)據(jù)和多個電信號數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)的采集時間進行篩選，獲取同步采集的運動姿態(tài)數(shù)據(jù)和電信號數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述同步采集的運動姿態(tài)數(shù)據(jù)和電信號數(shù)據(jù)確定所述被試生物體的第一運動信息和運動神經(jīng)回路信息，以及，

根據(jù)所述第一運動信息確定所述被試生物體的運動狀態(tài)、根據(jù)所述運動神經(jīng)回路信息確定被試生物體運動神經(jīng)回路的電位變化情況，確定所述被試生物體的運動狀態(tài)與運動神經(jīng)回路的電位變化之間的對應(yīng)關(guān)系，以及確定所述對應(yīng)關(guān)系與預(yù)測的對應(yīng)關(guān)系是否相同，以對運動神經(jīng)回路進行解析研究。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述分析控制裝置，還用于發(fā)出同步信號，并將所述同步信號通過無線通信方式發(fā)送給所述運動姿態(tài)采集裝置和所述神經(jīng)信號采集裝置，以使所述運動姿態(tài)采集裝置和所述神經(jīng)信號采集裝置基于所述同步信號對采集的數(shù)據(jù)進行標(biāo)記，以及將標(biāo)記后的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述分析控制裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電信號包括以下至少一項：

肌電信號、神經(jīng)電信號和腦電信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述神經(jīng)信號采集裝置，包括：

多個采集模塊，各采集模塊包括電極，所述電極安裝于所述被試生物體上對應(yīng)的第一待測位置，基于第一控制模塊的控制獲取各第一待測位置的電信號；

信號獲取模塊，對所述多個電信號進行放大和采樣處理，獲取多個電信號數(shù)據(jù)；

第一控制模塊，控制所述多個采集模塊進行電信號的采集，將所述多個電信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至第一通信模塊；

第一通信模塊，通過無線通信方式，將接收到的所述多個電信號數(shù)據(jù)發(fā)送至所述分析控制裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述第一控制模塊，還用于根據(jù)所述第一待測位置的電信號的特點，生成放大和采樣處理所需的參數(shù)，所述參數(shù)包括放大倍數(shù)和采樣頻率。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述神經(jīng)信號采集裝置，還包括：

數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲所述多個電信號數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電極包括以下至少一種：

金屬干電極、濕電極和探針。