[實用新型]一種基于腦電信號和生物阻抗數據生理狀況監控設備

有效

• 申請號: 202020020853.2
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN212755675U
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 徐欣;方月彤;黃惠晟;陳麒駿;趙辰宇
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: A61B5/369
• 分類號: A61B5/369;A61B5/00;A61B5/16;A61B5/0537;A61B5/374
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

本實用新型涉及了一種基于腦電信號和生物阻抗數據生理狀況監控設備，其特征在于利用一個嵌入式設備，實現了人體腦電和生物阻抗數據的便攜式采集，并將采集所得的數據上傳到物聯網平臺上進行管理。能較為準確地反映人體健康狀況，并可通過云平臺可實現數據的健康數據的實時監測和管理，區別于傳統設備使用昂貴、便攜性低、實時性低，而可實現數據的便捷收集與分析。

技術領域

本實用新型涉及一種物聯網智能醫療系統，具體的說是一種基于腦電信號和生物阻抗數據生理狀況監控設備，屬于健康管理技術領域。

背景技術

大腦作為人體最精巧復雜的器官之一，蘊含著豐富的生理信息和病理信息。腦電信號傳遞的信息，可通過特征信號的識別，通過基波分量和諧波分量相結合的方法，提取出腦電信號中最佳波段，進而通過柯爾莫哥洛夫-斯米爾諾夫檢驗篩選出腦電信道。最后通過驗證過程對這一分類器進行訓練和測試，進而將其用于區分不同類型的情緒。

生物電阻抗測量，或簡稱阻抗技術，是一種利用生物組織與器官的電特性及其變化規律提取與人體生理、病理狀況相關的生物醫學信息的檢測技術。通過檢測測得的體表的阻抗及其變化，獲取相關的生理和病理信息。它具有無創、無害，廉價、操作簡單和功能信息豐富等特點，醫生和病人易于接受。以各種阻抗、導納血流圖為代表的生物阻抗技術已廣泛用于臨床，并不斷取得進展．臨床應用水平較高。

腦電波和生物阻抗可以客觀反映人體的生理狀況。不同的腦電信號可以反映人體不同的精神狀態，甚至還可根據不同人在同一刺激下，產生的腦電信號的不同，來識別不同的個體。而不同的生物阻抗則可反映人體不同的生理、病理狀態。當人處于不同的狀態時便會出現對應不同精神狀態的生理反應，甚至當人體處于不同的睡眠狀態時，對應的腦電波和生物阻抗信息都不同。我們可以通過采集腦電信號，分析人的情緒，進行情感處理；通過測量人類生物阻抗，獲取人體組織或器官的電阻抗特性，從而了解組織的狀態、評估器官功能、識別病變組織，并且評估健康狀況、對不正常的狀況提出預警。

然而，傳統腦電和生物阻抗測量設備雖然在醫療診斷方面的質量較高，較為可靠，但使用較為復雜，要到固定地點（如醫院等地）使用，且大多數時候，在采集數據后，還需等待分析結果。使用所需費用較為昂貴，便攜性較低，實時性較低，而且由于采集時大多數情況下只收集了一段時間內的數據，很難對人體長期的情況作出判斷和預測。且在情緒分類方面，雖然國內外的不少相關研究證明了通過腦電圖進行情緒識別的可行性，但卻一直沒有一個準確度高的模型。因而，就目前而言，很難實現對使用者健康狀況的實時監測和管理，更別說利用腦電和生物阻抗這兩種準確度雖高，但依賴于大型設備進行采集的數據。

實用新型內容

本實用新型的目的是，針對現有技術的不足，提供一種基于腦電信號和生物阻抗數據的生理狀況監控設備，可以實現腦電和生物阻抗信號的采集，并將采集所得數據通過無線模塊傳遞到云端，實現腦電信號可視化和分類過程和生物阻抗數據的處理及數據的實時監測與管理。

本實用新型是采用以下技術方案：一種基于腦電信號和生物阻抗數據的生理狀況監控設備，其特征在于：包含嵌入式微處理器（1）、本地顯示裝置及其接口（2）、物聯網模塊（3）、腦電采集設備無線收發模塊接口（4）、生物阻抗采集模塊（5），其中本地顯示裝置及其接口（2）、物聯網模塊（3）、腦電采集設備無線收發模塊接口（4）及生物阻抗采集模塊（5）通過PCB電路板內電路與嵌入式微處理器（1）相連，腦電采集設備通過內置無線通信模塊與PCB板上腦電采集設備無線收發模塊接口（4）實現通信，并使用云端服務器對數據進行處理；設備的系統架構包含感知層、傳輸層及控制層，感知層指設備中用于獲取數據的部分，傳輸層指設備中用于傳輸數據至云端服務器的部分，控制層指設備中用于運算和控制的部分。

進一步的，所述感知層由腦電信號采集設備和生物阻抗檢測模塊構成，其作用為采集腦電信號和生物阻抗數據的生理狀況監控設備所需數據，所述數據為腦電信號和生物阻抗數據。

進一步的，采用雙通道設備分別采集大腦左右半球的腦電信號數據。