CN113288153A - 自适应充气型脑电帽 - Google Patents
自适应充气型脑电帽 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113288153A CN113288153A CN202110768082.4A CN202110768082A CN113288153A CN 113288153 A CN113288153 A CN 113288153A CN 202110768082 A CN202110768082 A CN 202110768082A CN 113288153 A CN113288153 A CN 113288153A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- air chamber
- silver
- silica gel
- electroencephalogram
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
本申请公开了自适应充气型脑电帽,包括硅胶帽本体、第一气室、单向阀、第二气室、电极扣凹槽、充气泵、数据处理模块、电极扣本体、镀银垫片、银质屏蔽线和石墨烯干电极,硅胶帽本体的一侧设置有充气部分,充气部分由第一气室和第二气室组成,第二气室的一侧设置有若干个电极扣凹槽,电极扣凹槽的内部安装有电极扣本体,电极扣本体的内部固定连接镀银垫片。本申请将硅胶帽本体放置被测试者头部,使用手机终端APP操作充气泵进行充气,充气时先对第一气室进行充气,第一气室达到单向阀导通气压后自动对第二气室进行充气,根据手机终端APP显示的气压值与接触阻抗来及时关闭充气泵,接触阻抗达到要求时可开始进行脑电采集工作,方便操控。
Description
技术领域
本申请涉及多通道脑电采集技术领域,尤其是自适应充气型脑电帽。
背景技术
人类大脑脑电信号具有几十微伏的电压,脑电采集就是将这种微伏级的电压通过脑电电极采集出来,并由采集终端记录其波形,通过后续对大脑脑电波形进行分析处理,可以实现意识状态鉴别、癫痫自动检测、睡眠监测以及各种脑部疾病的诊疗。
目前多通道脑电采集方式分为以下几种:手动逐个将电极安置到被试者头皮上,这会耗费很多时间。调查显示传统脑电测试放置64个标准电极需要花费一个小时以上,时间过长会影响测试者的数据稳定性及客观性,可伸缩脑电帽,电极已经安装在脑电帽的固定位置上。此种方法大大缩短了安装时间,但是电极位置不易调节、不具有灵活性、无法根据被测试者头型变化。此外,由弹性伸缩布料也可制成脑电帽,这种弹性布料太紧会引起测试者的不舒适,反之则电极与皮肤之间接触阻抗会过大,导致脑电信号采集质量差,使用弹性气管网络包裹头部,这种脑电帽佩戴费时费力,并且杂乱,前期准备以及后期收纳就需要很长时间,普通充气式脑电采集头盔,头盔厚重,不适合长时佩戴测试,充气采用手动充气,充气速度慢,使用不方便,气管在头盔内部,不利于电极位置的调节,且电极位置固定,无法拆卸,不能满足不同头型的人的需求且不支持任意采集通道的选择。因此,针对上述问题提出自适应充气型脑电帽。
发明内容
在本实施例中提供了自适应充气型脑电帽用于解决手动逐个将电极安置到被试者头皮上,耗费很多时间,调查显示传统脑电测试放置64个标准电极需要花费一个小时以上,时间过长会影响测试者的数据稳定性及客观性,电极位置不易调节、不具有灵活性、无法根据被测试者头型变化,且由弹性伸缩布料也可制成脑电帽,这种弹性布料太紧会引起测试者的不舒适,反之则电极与皮肤之间接触阻抗会过大,导致脑电信号采集质量差,普通充气式脑电采集头盔,头盔厚重,不适合长时佩戴测试,充气采用手动充气,充气速度慢,使用不方便,气管在头盔内部,不利于电极位置的调节,且电极位置固定,无法拆卸,不能满足不同头型的人的需求且不支持任意采集通道的选择的问题。
根据本申请的一个方面,提供了自适应充气型脑电帽,包括硅胶帽本体、第一气室、单向阀、第二气室、电极扣凹槽、充气泵、数据处理模块、电极扣本体、镀银垫片、银质屏蔽线和石墨烯干电极,所述硅胶帽本体的一侧设置有充气部分,所述充气部分由第一气室和第二气室组成,所述第二气室的一侧设置有若干个电极扣凹槽,所述电极扣凹槽的内部安装有电极扣本体,所述电极扣本体的内部固定连接镀银垫片。
进一步地,所述第一气室为环绕头部的圆形气室,所述第二气室是位于头顶部的多个相互贯通的弧形气室,所述第一气室与第二气室之间用30Kpa 的单向阀连通。
进一步地,所述第一气室的一侧连通充气泵的输出端,所述充气泵与数据处理模块电连接,所述数据处理模块与手机终端APP之间通过蓝牙连接。
进一步地,所述硅胶帽本体为采用经纬线设计的气管结构,所述硅胶帽本体采用软硅胶材料制成。
进一步地,所述电极扣凹槽按照国际脑电电极分布标准镶嵌到的硅胶帽本体的第二气室上。
进一步地,所述石墨烯干电极采用热塑性聚氨酯弹性体TPU脱模,表面镀导电石墨烯,所述石墨烯干电极。
进一步地,所述镀银垫片与银质屏蔽线焊接,所述银质屏蔽线半径仅0.6 mm,所述镀银垫片厚度仅0.2mm。
进一步地,所述充气泵为精密微型充气泵,所述充气泵通过蓝牙收发模块与手机终端APP控制连接,所述手机终端APP显示气压值与接触阻抗。
进一步地,所述银质屏蔽线分为金属网状编织层、屏蔽层和信号线,所述屏蔽层接地。
进一步地,所述电极扣本体与在镀银垫片和石墨烯干电极之间相互卡合。
通过本申请上述实施例,采用了硅胶帽本体、第一气室、单向阀、第二气室、电极扣凹槽、充气泵、数据处理模块、电极扣本体、镀银垫片、银质屏蔽线和石墨烯干电极,解决了手动逐个将电极安置到被试者头皮上,耗费很多时间,调查显示传统脑电测试放置64个标准电极需要花费一个小时以上,时间过长会影响测试者的数据稳定性及客观性,电极位置不易调节、不具有灵活性、无法根据被测试者头型变化,且由弹性伸缩布料也可制成脑电帽,这种弹性布料太紧会引起测试者的不舒适,反之则电极与皮肤之间接触阻抗会过大,导致脑电信号采集质量差,普通充气式脑电采集头盔,头盔厚重,不适合长时佩戴测试,充气采用手动充气,充气速度慢,使用不方便,气管在头盔内部,不利于电极位置的调节,且电极位置固定,无法拆卸,不能满足不同头型的人的需求且不支持任意采集通道的选择的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请一种实施例的整体的立体结构示意图;
图2为本申请一种实施例的整体的底部示意图;
图3为本申请一种实施例的电极扣本体的连接示意图;
图4为本申请一种实施例的具体实施方式示意图。
图中:1、硅胶帽本体,2、第一气室,3、单向阀,4、第二气室,5、电极扣凹槽,6、充气泵,7、数据处理模块,8、电极扣本体,9、镀银垫片, 10、银质屏蔽线,11、石墨烯干电极。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本实施例中的脑电帽可以适用于各种脑电采集系统,例如,在本实施例提供了如下脑电帽,本实施例中的脑电帽可以用来进行下列的脑电采集系统使用。
一种便携式脑电采集系统,包括:采集电极及信号处理系统;采集电极包括:Fp电极、FpZ电极、Fpl电极及参考电极;参考电极的两级分别连至 BIAS口及COM口。信号处理系统包括:微控制器、输入滤波器、静电保护单元、仪表放大器、模数转换器、存储模块、射频收发器、电源管理系统及显示输入模块;采集电极、输入滤波器、静电保护单元、仪表放大器及模数转换器依次相连;微控制器连接模数转换器、存储模块、射频收发器、电源管理系统及显示输入模块;电源管理系统包括:电源模块、程序存储单元及感应涡流充电电路;显示输入模块包括:状态显示灯及按钮配置单元,按钮配置单元包括开关键及复位键。
进一步的,仪表放大器采用型号为ADS1298的8通道仪表放大器。
进一步的,微控制器采用型号为STM32F101的32位ARM微控制器。
进一步的,存储模块采用32MB存储空间的闪存。
进一步的,射频收发器采用蓝牙2.0。
当然本实施例也可以用于其他夹持装置使用。在此不再一一赘述,下面对本申请实施例的监测装置进行介绍。
请参阅图1-4所示,自适应充气型脑电帽,包括硅胶帽本体1、第一气室 2、单向阀3、第二气室4、电极扣凹槽5、充气泵6、数据处理模块7、电极扣本体8、镀银垫片9、银质屏蔽线10和石墨烯干电极11,所述硅胶帽本体 1的一侧设置有充气部分,所述充气部分由第一气室2和第二气室4组成,所述第二气室4的一侧设置有若干个电极扣凹槽5,所述电极扣凹槽5的内部安装有电极扣本体8,所述电极扣本体8的内部固定连接镀银垫片9。
将硅胶帽本体放置被测试者头部,使用手机终端APP操作充气泵进行充气,充气时先对第一气室进行充气,第一气室达到单向阀导通气压后自动对第二气室进行充气,根据手机终端APP显示的气压值与接触阻抗来及时关闭充气泵,接触阻抗达到要求时可开始进行脑电采集工作,手机终端APP显示气压值与接触阻抗,方便操控。
所述第一气室2为环绕头部的圆形气室,所述第二气室4是位于头顶部的多个相互贯通的弧形气室,所述第一气室2与第二气室4之间用30Kpa的单向阀3连通;所述第一气室2的一侧连通充气泵6的输出端,所述充气泵6 与数据处理模块7电连接,所述数据处理模块7与手机终端APP之间通过蓝牙连接;所述硅胶帽本体1为采用经纬线设计的气管结构,所述硅胶帽本体1 采用软硅胶材料制成;所述电极扣凹槽5按照国际脑电电极分布标准镶嵌到的硅胶帽本体1的第二气室4上;所述石墨烯干电极11采用热塑性聚氨酯弹性体TPU脱模,表面镀导电石墨烯,所述石墨烯干电极11;所述镀银垫片9 与银质屏蔽线10焊接,所述银质屏蔽线10半径仅0.6mm,所述镀银垫片9 厚度仅0.2mm;所述充气泵6为精密微型充气泵6,所述充气泵6通过蓝牙收发模块与手机终端APP控制连接,所述手机终端APP显示气压值与接触阻抗;所述银质屏蔽线10分为金属网状编织层、屏蔽层和信号线,所述屏蔽层接地;所述电极扣本体8与在镀银垫片9和石墨烯干电极11之间相互卡合。
本发明在使用时,首先将本装置中的电器元件均外接手机终端APP 和电源,将硅胶帽本体1放置被测试者头部,使用手机终端APP操作充气泵6 进行充气,充气时先对第一气室2进行充气,第一气室2达到单向阀3导通气压后自动对第二气室4进行充气,根据手机终端APP显示的气压值与接触阻抗来及时关闭充气泵6,接触阻抗达到要求时可开始进行脑电采集工作,手机终端APP显示气压值与接触阻抗,方便操控,石墨烯干电极11无毒无害,适合长期佩戴,通过银质屏蔽线10将外来干扰信号导入大地,减小干扰,通过电极扣凹槽5按照国际脑电电极分布标准镶嵌到的硅胶帽本体1的第二气室4上,从而可实现满足任何位置需求的电极分布,通过采用软硅胶材料制成硅胶帽本体1,软硅胶不含有害物质、高绝缘、易清洗并且具有良好的密封性,硅胶化学性能很稳定、寿命长、使用柔软舒适,故适合长时间测试,将电极扣本体8嵌入硅胶帽本体1中,保证自适应充气型脑电帽的美观性的同时使电极扣本体8与硅胶帽本体1更加牢固,不易脱落,同时石墨烯干电极 11与电极扣本体8可以灵活拆卸,测试方便。
本申请的有益之处在于:
1.本申请操作简单,将硅胶帽本体放置被测试者头部,使用手机终端APP 操作充气泵进行充气,充气时先对第一气室进行充气,第一气室达到单向阀导通气压后自动对第二气室进行充气,根据手机终端APP显示的气压值与接触阻抗来及时关闭充气泵,接触阻抗达到要求时可开始进行脑电采集工作,手机终端APP显示气压值与接触阻抗,方便操控;
2.本申请结构合理,石墨烯干电极无毒无害,适合长期佩戴,通过银质屏蔽线将外来干扰信号导入大地,减小干扰,通过电极扣凹槽按照国际脑电电极分布标准镶嵌到的硅胶帽本体的第二气室上,从而可实现满足任何位置需求的电极分布;
3.本申请结构合理,通过采用软硅胶材料制成硅胶帽本体,软硅胶不含有害物质、高绝缘、易清洗并且具有良好的密封性,硅胶化学性能很稳定、寿命长、使用柔软舒适,故适合长时间测试,将电极扣本体嵌入硅胶帽本体中,保证自适应充气型脑电帽的美观性的同时使电极扣本体与硅胶帽本体更加牢固,不易脱落,同时石墨烯干电极与电极扣本体可以灵活拆卸,测试方便。
涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术,本领域技术人员完全可以实现,无需赘言,本申请保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.自适应充气型脑电帽,其特征在于:包括硅胶帽本体(1)、第一气室(2)、单向阀(3)、第二气室(4)、电极扣凹槽(5)、充气泵(6)、数据处理模块(7)、电极扣本体(8)、镀银垫片(9)、银质屏蔽线(10)和石墨烯干电极(11),所述硅胶帽本体(1)的一侧设置有充气部分,所述充气部分由第一气室(2)和第二气室(4)组成,所述第二气室(4)的一侧设置有若干个电极扣凹槽(5),所述电极扣凹槽(5)的内部安装有电极扣本体(8),所述电极扣本体(8)的内部固定连接镀银垫片(9)。
2.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述第一气室(2)为环绕头部的圆形气室,所述第二气室(4)是位于头顶部的多个相互贯通的弧形气室,所述第一气室(2)与第二气室(4)之间用30Kpa的单向阀(3)连通。
3.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述第一气室(2)的一侧连通充气泵(6)的输出端,所述充气泵(6)与数据处理模块(7)电连接,所述数据处理模块(7)与手机终端APP之间通过蓝牙连接。
4.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述硅胶帽本体(1)为采用经纬线设计的气管结构,所述硅胶帽本体(1)采用软硅胶材料制成。
5.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述电极扣凹槽(5)按照国际脑电电极分布标准镶嵌到的硅胶帽本体(1)的第二气室(4)上。
6.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述石墨烯干电极(11)采用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)脱模,表面镀导电石墨烯。
7.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述镀银垫片(9)与银质屏蔽线(10)焊接,所述银质屏蔽线(10)半径仅0.6mm,所述镀银垫片(9)厚度仅0.2mm。
8.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述充气泵(6)为精密微型充气泵(6),所述充气泵(6)通过蓝牙收发模块与手机终端APP控制连接,所述手机终端APP显示气压值与接触阻抗。
9.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述银质屏蔽线(10)分为金属网状编织层、屏蔽层和信号线,所述屏蔽层接地。
10.根据权利要求1所述的自适应充气型脑电帽,其特征在于:所述电极扣本体(8)与在镀银垫片(9)和石墨烯干电极(11)之间相互卡合。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110768082.4A CN113288153A (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 自适应充气型脑电帽 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110768082.4A CN113288153A (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 自适应充气型脑电帽 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113288153A true CN113288153A (zh) | 2021-08-24 |
Family
ID=77330751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110768082.4A Pending CN113288153A (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 自适应充气型脑电帽 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113288153A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016163688A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | ニッタ株式会社 | 脳波測定用電極 |
CN210277163U (zh) * | 2019-03-13 | 2020-04-10 | 南通大学附属医院 | 一种脑电图电极帽 |
CN111067515A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-28 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 一种基于闭环控制技术的智能气囊头盔系统 |
CN211049350U (zh) * | 2019-10-29 | 2020-07-21 | 珠海爬山虎科技有限公司 | 自适应神经康复训练头戴设备 |
-
2021
- 2021-07-07 CN CN202110768082.4A patent/CN113288153A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016163688A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | ニッタ株式会社 | 脳波測定用電極 |
CN210277163U (zh) * | 2019-03-13 | 2020-04-10 | 南通大学附属医院 | 一种脑电图电极帽 |
CN211049350U (zh) * | 2019-10-29 | 2020-07-21 | 珠海爬山虎科技有限公司 | 自适应神经康复训练头戴设备 |
CN111067515A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-28 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 一种基于闭环控制技术的智能气囊头盔系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104688223A (zh) | 一种生物电信号传感器及采集装置 | |
WO2007071180A1 (en) | Wearable, wireless and distributed physiological signal monitoring system | |
CN203988040U (zh) | 可穿戴心电采集上衣 | |
CN107714036A (zh) | 一种具有脑电信号采集系统的头带结构 | |
CN108378847A (zh) | 一种免清洗脑电帽 | |
CN113288152A (zh) | 基于自适应充气型脑电帽的脑电采集系统 | |
CN211049350U (zh) | 自适应神经康复训练头戴设备 | |
CN208404597U (zh) | 一种用于动物情绪脑电分析设备的头戴式装置 | |
CN113288153A (zh) | 自适应充气型脑电帽 | |
CN105816167A (zh) | 一种心电监测衣 | |
CN110680311B (zh) | 一种干电极脑电采集装置 | |
CN111265208A (zh) | 腰带式智能健康参数监测设备及监测方法 | |
CN211796470U (zh) | 一种头部用电极片固定装置 | |
CN100348150C (zh) | 无线传输的心电监测结构 | |
CN216439210U (zh) | 一种脑电采集装置 | |
CN215778131U (zh) | 一体式脑电信号采集头环 | |
CN210408417U (zh) | 胎心监测贴片 | |
CN106963375A (zh) | 一种磁吸式连接的便携式脑电采集装置 | |
CN204562144U (zh) | 可穿戴式生物电信号采集装置 | |
CN208959135U (zh) | 穿戴式分娩镇痛装置 | |
CN113057644A (zh) | 数据采集装置 | |
CN208988873U (zh) | 一种免清洗脑电帽 | |
CN110934582A (zh) | 一种基于智能服装的心电监测系统 | |
CN211962037U (zh) | 数据采集装置 | |
CN112656425A (zh) | 一种基于改进型电极的脑电帽 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |