CN201926979U - 一种脑机接口设备 - Google Patents
一种脑机接口设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201926979U CN201926979U CN2010206619120U CN201020661912U CN201926979U CN 201926979 U CN201926979 U CN 201926979U CN 2010206619120 U CN2010206619120 U CN 2010206619120U CN 201020661912 U CN201020661912 U CN 201020661912U CN 201926979 U CN201926979 U CN 201926979U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- breathing
- brain
- data acquisition
- electrocardio
- amplifier
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种脑机接口设备，其特征在于：它包括一对脑电电极、一对心电/呼吸电极、一脑电放大器、一心电/呼吸放大器、一数据采集处理单元、一信号控制单元、一扬声器和一显示器；所述脑电电极和心电/呼吸电极采集微弱意识患者脑电、诱发电位、心电以及呼吸信号，所述脑电电极和心电/呼吸电极将采集到的信号分别经所述脑电放大器和心电/呼吸放大器放大后，传输至所述数据采集处理单元中；所述数据采集处理单元与所述信号控制单元进行信息交互；所述信号控制单元将接收到的刺激信号通过所述扬声器和显示器返回至微弱意识患者。本实用新型能实现无创伤功能，同时实现脑机接口功能。本实用新型可以广泛应用于测试微弱意识患者反应中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种接口设备，特别是关于一种用于测试微弱意识患者反应的脑机接口设备。
背景技术
随着危重病人急救技术、诊疗技术和重症监护技术的发展，导致脑损伤的病人死亡率明显降低，出现大量的意识障碍患者，如昏迷、植物状态、微意识状态和闭锁综合症等，给社会和家庭带来沉重的经济负担，严重影响了病人及其家庭的生活质量，同时也引发了许多社会伦理和经济问题，越来越受到社会各界的重视。对患者的脑功能进行准确判断与评估，制定科学的治疗决策，提高患者的生活质量是迫切需要解决的问题。
目前，在临床上，对于意识障碍患者只能通过观察病人的自发行为和受到外界刺激产生的自发反应来评估病人的意识。临床上使用的量表难以捕获意识状态的微小变化，另外，根据外部行为表现或结果去推断人脑的高级心理活动，故往往带有一定主观性，容易造成误诊。由于电生理技术和脑功能成像技术得到了较大的发展，应用于大脑严重损伤患者的意识评估，其中fMRI(功能磁共振成像)、PET(体外探测仪器)、EEG(脑电图)、诱发电位等应用较多。但fMRI、PET等设备价格较贵，不易于普及；而且大脑严重损伤患者需要生命维持设备，fMRI和PET可能无法使用；现有研究采用的刺激方案一般比较单一，采用听觉、视觉或体觉刺激，针对意识障碍患者的联合刺激方式较少；缺少“情感反应、植物神经系统反应”(血压、心率、呼吸)检测；评估结果较粗，没有形成客观量化评分，还未见针对意识障碍患者的脑机接口功能。各种脑功能检测技术可以从某一方面反映大脑功能活动，同时又有各自的缺点。把脑功能多种检测技术进行融合处理，成为当今脑功能检测技术研究的热点。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种具有无创伤，使用方便，成本较低的脑机接口设备。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种脑机接口设备，其特征在于：它包括一对脑电电极、一对心电/呼吸电极、一脑电放大器、一心电/呼吸放大器、一数据采集处理单元、一信号控制单元、一扬声器和一显示器；所述脑电电极和心电/呼吸电极采集微弱意识患者脑电、诱发电位、心电以及呼吸信号，所述脑电电极和心电/呼吸电极将采集到的信号分别经所述脑电放大器和心电/呼吸放大器放大后，传输至所述数据采集处理单元中；所述数据采集处理单元与所述信号控制单元进行信息交互；所述信号控制单元将接收到的刺激信号通过所述扬声器和显示器返回至微弱意识患者。
所述信号控制单元向所述数据采集处理单元发送控制信号，同时，所述数据采集处理单元根据该控制信号向所述信号控制单元传输处理后的信号。
所述脑电放大器和心电/呼吸放大器与所述数据采集处理单元之间的连接采用USB接口连接方式。
所述信号控制单元采用RS232串口向所述数据采集处理单元发出同步控制信号。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于采用的脑机接口设备是基于脑电、诱发电位、心电和呼吸，通过一对脑电电极和一对心电/呼吸电极对微弱意识患者的意识程度进行客观评价，因此，实现了无创伤功能，同时实现了脑机接口功能。2、本实用新型由于采用针对意识障碍患者特点的、多种有效的听觉和视觉联合刺激模式，其使用较为方便。3、本实用新型由于采用通过确定脑电和心电互近似熵等方法判断意识，因此，实现了与微弱意识患者之间的交流，提高了生活质量，并通过有针对性的视觉和听觉刺激来慢慢激活受损的脑神经，有利于治疗和康复。4、本实用新型由于采用脑电电极、心电/呼吸电极、脑电放大器、心电/呼吸放大器、数据采集处理单元、信号控制单元、一扬声器和显示器组成脑机接口设备，其所用器件较少，因此使得本实用新型的成本较低。本实用新型可以广泛应用于测试微弱意识患者反应中。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
如图1所示，本实用新型包括一对脑电电极1、一对心电/呼吸电极2、一脑电放大器3、一心电/呼吸放大器4、一数据采集处理单元5、一信号控制单元6、一扬声器7和一显示器8。
脑电电极1和心电/呼吸电极2采集微弱意识患者脑电、诱发电位、心电以及呼吸等信号，脑电电极1和心电/呼吸电极2将采集到的信号分别经脑电放大器2和心电/呼吸放大器4放大后，传输至数据采集处理单元5中，由数据采集处理单元5完成生理参数提取、意识评价以及接口功能。数据采集处理单元5与信号控制单元6进行信息交互，信号控制单元6向数据采集处理单元5发送控制信号，同时，数据采集处理单元5根据该控制信号向信号控制单元6传输处理后的信号，进而形成刺激信号。信号控制单元6将接收到的刺激信号通过扬声器7和显示器8返回至微弱意识患者，进而对微弱意识患者形成视觉和听觉的联合刺激。
上述实施例中，脑电放大器2和心电/呼吸放大器4与数据采集处理单元5之间的连接可以采用USB接口的连接方式，也可以采用其他连接方式。
上述各实施例中，信号控制单元6采用RS232串口向数据采集处理单元5发出同步控制信号，进而保证了刺激信号的产生与各信号采集同步进行。
上述各实施例中，本实用新型采用平均方法、小波滤波等方法从显示器8上显示出的脑电图中提取诱发电位，并提取脑电图、诱发电位、心电图信号中有关特征参数，如脑电图θ、δ功率谱、脑电信号的近似熵、互近似熵；脑电和心电互近似熵；脑干听觉诱发电位、视觉诱发电位、体感诱发电位和P300等事件相关电位的有关特征参数。
综上所述，本实用新型通过设计视觉和听觉联合刺激，这种刺激对脑电、诱发电位、心电、呼吸等的影响以及脑电特征提取和分类具有重要意义。本实用新型基于脑电、心电和呼吸等生理参数判断微弱意识患者是否具有微弱意识，实现了对微弱意识病人的脑机接口功能。
上述各实施例仅用于说明本实用新型，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (5)
1.一种脑机接口设备，其特征在于：它包括一对脑电电极、一对心电/呼吸电极、一脑电放大器、一心电/呼吸放大器、一数据采集处理单元、一信号控制单元、一扬声器和一显示器；
所述脑电电极和心电/呼吸电极采集微弱意识患者脑电、诱发电位、心电以及呼吸信号，所述脑电电极和心电/呼吸电极将采集到的信号分别经所述脑电放大器和心电/呼吸放大器放大后，传输至所述数据采集处理单元中；所述数据采集处理单元与所述信号控制单元进行信息交互；所述信号控制单元将接收到的刺激信号通过所述扬声器和显示器返回至微弱意识患者。
2.如权利要求1所述的一种脑机接口设备，其特征在于：所述信号控制单元向所述数据采集处理单元发送控制信号，同时，所述数据采集处理单元根据该控制信号向所述信号控制单元传输处理后的信号。
3.如权利要求1所述的一种脑机接口设备，其特征在于：所述脑电放大器和心电/呼吸放大器与所述数据采集处理单元之间的连接采用USB接口连接方式。
4.如权利要求2所述的一种脑机接口设备，其特征在于：所述脑电放大器和心电/呼吸放大器与所述数据采集处理单元之间的连接采用USB接口连接方式。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种脑机接口设备，其特征在于：所述信号控制单元采用RS232串口向所述数据采集处理单元发出同步控制信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010206619120U CN201926979U (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种脑机接口设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010206619120U CN201926979U (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种脑机接口设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201926979U true CN201926979U (zh) | 2011-08-10 |
Family
ID=44430821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010206619120U Expired - Fee Related CN201926979U (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种脑机接口设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201926979U (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102973371A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-20 | 北京理工大学 | 一种脑机接口视觉刺激显示系统 |
| CN103505202A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-01-15 | 天津宇迪智能技术有限公司 | 心、脑电信号同步采集的心脑耦合系统 |
| CN104605839A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-13 | 广州市润杰医疗器械有限公司 | 一种昏迷患者苏醒预测方法 |
| CN106455968A (zh) * | 2014-04-17 | 2017-02-22 | 加利福尼亚大学董事会 | 用于视野缺损评估的便携式脑活动感测平台 |
| CN107617149A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-01-23 | 上海谱康电子科技有限公司 | 意识障碍促醒系统及其使用方法 |
| CN114795244A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-07-29 | 诺竹科技(上海)有限公司 | 使用云端算力的便携式脑机接口装置 |
| CN114916943A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-08-19 | 诺竹科技(上海)有限公司 | 模块化便携式脑机接口装置 |
| RU227189U1 (ru) * | 2023-06-19 | 2024-07-11 | Ооо "Эмра Технология" | Неинвазивный нейроинтерфейс с модулями вызванного потенциала и регистрацией физиологических реакций |
-
2010
- 2010-12-16 CN CN2010206619120U patent/CN201926979U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103505202A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-01-15 | 天津宇迪智能技术有限公司 | 心、脑电信号同步采集的心脑耦合系统 |
| CN102973371A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-20 | 北京理工大学 | 一种脑机接口视觉刺激显示系统 |
| CN106455968A (zh) * | 2014-04-17 | 2017-02-22 | 加利福尼亚大学董事会 | 用于视野缺损评估的便携式脑活动感测平台 |
| CN104605839A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-13 | 广州市润杰医疗器械有限公司 | 一种昏迷患者苏醒预测方法 |
| CN107617149A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-01-23 | 上海谱康电子科技有限公司 | 意识障碍促醒系统及其使用方法 |
| CN114795244A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-07-29 | 诺竹科技(上海)有限公司 | 使用云端算力的便携式脑机接口装置 |
| CN114916943A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-08-19 | 诺竹科技(上海)有限公司 | 模块化便携式脑机接口装置 |
| RU227189U1 (ru) * | 2023-06-19 | 2024-07-11 | Ооо "Эмра Технология" | Неинвазивный нейроинтерфейс с модулями вызванного потенциала и регистрацией физиологических реакций |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201926979U (zh) | 一种脑机接口设备 | |
| Casson | Wearable EEG and beyond | |
| Casson et al. | Electroencephalogram | |
| Yang et al. | Gender differences in the mu rhythm during empathy for pain: an electroencephalographic study | |
| Looney et al. | The in-the-ear recording concept: User-centered and wearable brain monitoring | |
| Matthews et al. | A wearable physiological sensor suite for unobtrusive monitoring of physiological and cognitive state | |
| US20110015503A1 (en) | Medical apparatus for collecting patient electroencephalogram (eeg) data | |
| JP6454944B2 (ja) | 生理信号を検出するための正面電極センサの構成および空間的配置 | |
| CN103635134A (zh) | 睡眠阶段注释设备 | |
| WO2009064475A1 (en) | Method for real time attitude assessment | |
| US20150065813A1 (en) | System for recording and processing signal for diagnosing auditory system and method for recording and processing signal for diagnosing auditory system | |
| JP2009507601A (ja) | 前頭葉で測定した脳波データの高速フーリエ変換を通じる累積データのパターン分析を利用した健康診断装置及びその方法 | |
| Estepp et al. | Validation of a dry electrode system for EEG | |
| CN104138258A (zh) | 一种便携式脑肌电同步采集装置 | |
| CN109091141A (zh) | 一种基于脑电及眼电的睡眠质量监测仪及其监测方法 | |
| Guger et al. | MindBEAGLE—A new system for the assessment and communication with patients with disorders of consciousness and complete locked-in syndrom | |
| CN105193410A (zh) | 脑电信号放大系统 | |
| CN111759300B (zh) | 神经诊断或治疗设备、心电检测系统和交感神经监测系统及其应用 | |
| CN113116356A (zh) | 一种基于视觉脑电信号分析的自我意识障碍辅助诊断系统 | |
| Chang et al. | A versatile wireless portable monitoring system for brain–behavior approaches | |
| US20190117105A1 (en) | Bi-hemispheric brain wave system and method of performing bi-hemispherical brain wave measurements | |
| von Rosenberg et al. | Smart helmet: monitoring brain, cardiac and respiratory activity | |
| Haddix et al. | A comparison of eeg alpha rhythm detection by tripolar concentric ring electrodes and conventional disk electro des | |
| KR100961235B1 (ko) | 무선통신을 이용한 안구운동 추적 시스템 및 추적방법 | |
| CN112515680A (zh) | 可穿戴脑电疲劳监测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110810 Termination date: 20111216 |