[發(fā)明專利]一種干電極腦電采集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910813013.3
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110680311B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭德智;張帥磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;A61B5/0478;A61B5/00
• 代理公司: 北京航智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

本發(fā)明公開了一種干電極腦電采集裝置，包括耳掛、充氣組件、機身盒、電極、信號處理電路。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠通過對氣囊進行充氣和放氣即可改變氣囊大小，使電極與耳內(nèi)皮膚充分接觸，保證采集到高質(zhì)量的腦電信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于腦電信號采集領(lǐng)域，尤其涉及一種干電極腦電采集裝置。

背景技術(shù)

大腦是人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分，是一切思維活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。它對人體感覺器官收集到的信息加以整合，記錄，并對刺激做出反應(yīng)。大腦神經(jīng)活動是人類進行思維，認知等活動的表現(xiàn)。檢測大腦神經(jīng)活動的方法有很多種，其中腦電圖(electroencephalography,EEG)法是指利用神經(jīng)活動時的放電現(xiàn)象直接使用電極記錄大腦的電場強弱。由于頭皮腦電圖法采用非侵入式電極直接對頭皮電信號進行測量，具有價格低廉和時間分辨率高的優(yōu)點，因此該方法被廣泛使用。目前，EEG已經(jīng)用于癲癇自動檢測，中風(fēng)病人治療，麻醉深度檢測，睡眠分期以及各種腦血管疾病的診斷及預(yù)后檢測中。除了醫(yī)學(xué)檢測，EEG也被應(yīng)用在智能家居，情感識別，疲勞檢測等生活場景中。

干電極由于其操作簡單，實驗前無需進行復(fù)雜的準(zhǔn)備工作，被越來越多地應(yīng)用于腦電相關(guān)產(chǎn)品中。現(xiàn)有耳內(nèi)腦電采集設(shè)備采用柔性導(dǎo)電材質(zhì)，如導(dǎo)電海綿，導(dǎo)線軟硅膠或是導(dǎo)電織物，這種材料制備工藝復(fù)雜，成本較高，較難普及。國內(nèi)學(xué)者提出了一種單導(dǎo)耳腦電信號采集裝置，但是由于人類的耳部肌肉非常敏感，如果電極尺寸過大，會讓使用者產(chǎn)生強烈的不適感，甚至擦傷耳內(nèi)皮膚，不利于正常使用。但是如果尺寸過小會使電極與耳內(nèi)皮膚無法緊密接觸，導(dǎo)致系統(tǒng)難以采集到耳內(nèi)的腦電信號，極大地阻礙了腦電設(shè)備的應(yīng)用和推廣。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述已有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種干電極腦電采集裝置系統(tǒng)，通過對氣囊進行充氣和放氣即可改變氣囊大小，使電極與耳內(nèi)皮膚充分接觸，保證采集到高質(zhì)量的腦電信號。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種干電極腦電采集裝置，其特征在于，包括耳掛、充氣組件、機身盒、電極、信號處理電路，其中

所述耳掛環(huán)繞在所述機身盒外部，可以從耳廓上側(cè)繞經(jīng)耳廓的背側(cè)至耳廓的下側(cè)，將腦電采集裝置固定于耳朵上；

所述充氣組件包括氣囊、充氣筒、充氣塞和設(shè)置于所述氣囊和所述充氣筒之間的氣管，所述充氣塞設(shè)置外螺紋，與所述充氣筒的內(nèi)螺紋相配合，通過所述充氣塞的旋入旋出控制通過所述氣管進入所述氣囊的氣體體積；

所述電極包括參考電極和干電極，所述參考電極固定于所述耳掛的內(nèi)側(cè)，用于連接耳朵外部作為電勢參考點；所述干電極為彈簧電極，通過所述彈簧電極自身的彈力纏繞在所述氣囊外部，能夠隨著所述氣囊的收縮和舒張改變自身內(nèi)徑，所述干電極的根部通過導(dǎo)線連接至所述信號處理電路；

所述信號處理電路位于所述機身盒內(nèi)部，包括信號調(diào)理模塊和無線發(fā)送模塊，所述機身盒與所述信號調(diào)理電路的接地端相連，所述機身盒設(shè)置有信號發(fā)送孔。

進一步地，所述干電極為彈簧鋼材質(zhì)，通過微加工將電極材料呈點狀設(shè)置于彈簧上，根部通過微導(dǎo)線連接至所述信號處理電路，同時采集多路腦電信號。

進一步地，所述干電極為彈簧鋼材質(zhì)，表面整體涂覆電極材料，根部通過導(dǎo)線連接至所述信號處理電路，采集單路腦電信號。

進一步地，所述電極材料為氯化銀或金。

進一步地，所述參考電極為彈簧探針。

進一步地，所述氣囊的朝向耳朵的部位設(shè)置貫穿至所述機身盒的通聲孔。

進一步地，所述信號調(diào)理模塊將采集到的腦電信號放大、濾波，所述無線發(fā)送模塊通過藍牙或wifi將采集到的腦電信號傳送至下位機或云端。

本發(fā)明的有益效果在于：