CN202505349U

CN202505349U - 实时监控患者情绪的装置、x射线ct装置及mri装置

Info

Publication number: CN202505349U
Application number: CN2012200750983U
Authority: CN
Inventors: 张紫苏
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2022-03-02

Abstract

本实用新型公开了一种实时监控患者情绪的装置包括：信号采集单元，采集被检者头部的脑电波信号；信号放大单元，将所采集的脑电波信号放大；滤波单元，将放大后的脑电波信号进行滤波；AD转换单元，将滤波后的脑电波信号转换成数字信号；显示单元，将所述数字信号显示出来。本实用新型还公开了一种采用上述实时监控患者情绪的装置的X射线CT装置和MRI装置。实用新型通过采用可测量被检者脑电波的脑电波信号采集单元，并进行相应的处理及显示，从而可以实时监控被检者的情绪，起到了辅助操作者对被检者情绪的把握，能够防止在扫描过程中一些意外情况的发生。

Description

实时监控患者情绪的装置、X射线CT装置及MRI装置

技术领域

本实用新型涉及一种医疗装置，尤其涉及一种用于实时监控患者情绪的装置，及采用该装置的X射线CT装置及MRI装置。

背景技术

X射线CT装置以及MRI装置已普遍应用于医疗领域。CT(Computed Tomography)计算机断层扫描是利用不同密度的人体组织对X-ray有着不同的吸收率的原理而设计的，对被检者进行单次诊断扫描的整个过程少则3、4分钟，长则半小时左右或更长时间。MRI(Magnetic Resonance Imaging)是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建出人体信息。MRI与CT相比，因为多数MRI设备检查空间较为封闭，而且整个检查过程时间可能更长。

目前，被检者在接受上述两种医疗设备进行检查的时候，通常只能通过扬声器(speaker)和麦克(mic)的方式来和操作者进行沟通，一方面，扬声器(speaker)与麦克(mic)安装位置选择有限，另一方面，不管扬声器和麦克设置在什么地方，也可能存在检测者听不到被检者的反馈或呼救，或者被检者听不到检测者的指导或安抚的情况发生。

如果被检者存在精神有疾病(比如幽闭恐惧症)或者有中风史等脑部相关疾病，这些被检者有可能向检测者呼救较困难。精神正常的被检者(尤其是老人小孩)在精神高度紧张时，也可能听不到检查者的指导，从而可能导致不可预期的事情的突发。

实用新型内容

本实用新型的实施例是鉴于上述技术而完成的，其目的是提供一种实时监控患者情绪的装置，在对被检者进行CT扫描或是MRI扫描的时候能够实时监测被检者的情绪，从而辅助操作者对被检者进行扫描。

本实用新型的一实施例涉及的实时监控患者情绪的装置包括：

信号采集单元，采集被检者头部的脑电波信号；

信号放大单元，将所采集的脑电波信号放大；

滤波单元，将放大后的脑电波信号进行滤波；

AD转换单元，将滤波后的脑电波信号转换成数字信号；

显示单元，将所述数字信号显示出来。

本实用新型的另一实施例涉及的装置，其特征在于，还包括模式识别单元，所述模式识别单元对所述数字信号进行特征提取及病症识别，再发送给所述显示单元进行显示。

本实用新型的另一实施例涉及的装置，其特征在于，还包括：报警单元，根据所述模式识别单元处理的结果对产生的异常脑电信号进行报警。

本实用新型的另一实施例涉及的装置，其特征在于，所述信号采集单元为可测量脑电波的电极，所述电极通过电缆将采集的脑电波信号传送给所述信号放大单元。

本实用新型的一实施例涉及的X射线CT装置，具有：寝台、台架和控制台，其特征在于，还包括实时监控患者情绪的装置，所述实时监控患者情绪的装置进一步包括：

信号采集单元，采集被检者头部的脑电波信号；

信号放大单元，将所采集的脑电波信号放大；

滤波单元，将放大后的脑电波信号进行滤波；

AD转换单元，将滤波后的脑电波信号转换成数字信号；

显示单元，将所述数字信号显示出来。

本实用新型的另一实施例涉及的X射线CT装置，其特征在于，还包括模式识别单元，所述模式识别单元对所述数字信号进行特征提取及病症识别，再发送给所述显示单元进行显示。

本实用新型的另一实施例涉及的X射线CT装置，其特征在于，还包括：报警单元，根据所述模式识别单元处理的结果对产生的异常脑电信号进行报警。

本实用新型的另一实施例涉及的X射线CT装置，其特征在于，所述信号采集单元为可测量脑电波的电极，所述电极通过电缆将采集的脑电波信号传送给所述信号放大单元。

本实用新型的另一实施例涉及的X射线CT装置，其特征在于，还包括卷线器，所述电缆的至少一部分缠绕在所述卷线器上。

本实用新型的另一实施例涉及的X射线CT装置，其特征在于，在所述寝台上还设置有与所述信号放大单元相连的第一连接器，所述电缆的一端与所述电极相连，另一端与所述第一连接器相连。

本实用新型的一实施例涉及的MRI装置，包括：寝台、台架和控制台，所述寝台具有天板，其特征在于，还包括实时监控患者情绪的装置，所述实时监控患者情绪的装置进一步包括：

信号采集单元，采集被检者头部的脑电波信号；

信号放大单元，将所采集的脑电波信号放大；

滤波单元，将放大后的脑电波信号进行滤波；

AD转换单元，将滤波后的脑电波信号转换成数字信号；

显示单元，将所述数字信号显示出来。

本实用新型的另一实施例涉及的MRI装置，其特征在于，还包括模式识别单元，所述模式识别单元对所述数字信号进行特征提取及病症识别，再发送给所述显示单元进行显示。

本实用新型的另一实施例涉及的MRI装置，其特征在于，还包括：报警单元，根据所述模式识别单元处理的结果对产生的异常脑电信号进行报警。

本实用新型的另一实施例涉及的MRI装置，其特征在于，所述信号采集单元为可测量脑电波的电极，所述电极通过电缆将采集的脑电波信号传送给所述信号放大单元。

本实用新型的另一实施例涉及的MRI装置，其特征在于，还包括设置在所述天板上并沿所述天板长度方向延伸的碳棒，在所述碳棒上设置有两个第二连接器，分别位于大致靠近所述碳棒的两端的位置；所述电缆包括第一电缆和第二电缆，所述第一电缆的一端与所述电极相连，另一端与所述第二连接器其中的一个相连；所述第二电缆的一端与远离所述台架一侧的第二连接器相连，另一端与设置在寝台上的与所述信号放大单元相连的第三连接器相连。

本实用新型的另一实施例涉及的MRI装置，其特征在于，还包括卷线器，所述第二电缆的至少一部分缠绕在所述卷线器上。

本实用新型通过采用可测量被检者脑电波的脑电波信号采集单元，并进行相应的处理及显示，从而可以实时监控被检者的情绪，起到了辅助操作者对被检者情绪的把握，能够防止在扫描过程中一些意外情况的发生。

附图说明

图1为表示本实用新型实施例结构示意框图；

图2为电极贴在被检者头皮的位置示意图；

图3a为不使用模式识别单元采集并显示的快波采集图，图3b为不使用模式识别单元采集并显示的慢波采集图；

图4为使用模式识别单元采集并显示的癫痫综合征的脑电波采集图；

图5为本实用新型应用到X射线CT装置中的结构示意图；

图6a为本实用新型应用X射线CT装置中布线的示意图，表示为被检者躺在天板上的状态；图6b为本实用新型应用X射线CT装置中布线的示意图，表示为被检者躺在天板上的另一种状态；图6c为图6b的仰视示意图；

图7为本实用新型应用到MRI装置中的结构示意图；

图8a为本实用新型应用MRI装置中布线的示意图，表示为被检者躺在天板上的状态；图8b为本实用新型应用MRI装置中布线的示意图，表示为被检者躺在天板上的另一种状态；图8c为图8b的仰视示意图。

具体实施方式

以下，根据附图详细说明与本实用新型相关的实时监控被检者情绪的装置。

如图1所示，本实用新型包括：信号采集单元100、信号放大单元101、滤波单元102、AD转换单元103、显示单元104、模式识别单元105和报警单元106。

信号采集单元100用于采集被检者头部的脑电波信号。在本实用新型实施例中，信号采集单元100使用可测量脑电波的电极1001。如图2所示，电极1001可以置于被检者的头部107的用小圆圈1071表示的位置上。脑电图是两个电极1001间电位差的一种生物电流记录，因此每一导程的脑电图一般使用两个电极1001。把其中一个电极1001放置在电位为零的部位，该电极1001即为参考电极；而另一电极1001置于点位不为零的头部107的头皮上，该电极1001即为作用电极，那么这两个电极间的电位差即为电位变化的绝对值。

信号放大单元101用于将所采集的微弱的脑电波信号进行放大处理，信号放大单元101可以使用放大电路，经过放大后的信号可以正常进行滤波等的处理。

滤波单元102用于对放大后的脑电波信号进行滤波处理，以滤除其中的杂波，在本实用新型实施例中，滤波单元102采用低通滤波器或50Hz陷波器等。

AD转换单元103用于将滤波后的脑电波信号转换成数字信号，在本实用新型实施例中，AD转换单元103采用AD转换电路。

模式识别单元105用于对数字信号进行特征提取及分类处理，特征提取的方法包括FFT、小波变换、小波包等，分类处理可以使用欧氏距离分类器、BP神经网络、LVQ神经网络、支持向量机等。在本实用新型实施例中，模式识别单元105可以采用FPGA。

显示单元104用于对经过特征提取的数字脑电波进行显示，在本实用新型实施例中，显示单元104可以采用CT或MRI的软件部分显示。

报警单元106用于对产生的异常脑电信号进行报警，在本实用新型实施例中，报警单元106可以使用蜂鸣器来进行报警。

在本实用新型实施例中，对于仅需要判断没有脑部或精神等病史或家族病史的正常被检者或者是有隐性病症的被检者进行病症诊断的场合，可以不采用上述的模式识别单元105，通过上述的数字滤波单元102滤波后由后述的显示单元104显示就可以，操作者即可显示单元104在线观测被检者的脑电波形变化，从而可以实时判断被检者的情绪状况，起到了辅助操作者对被检者情绪的把握，能够防止在扫描过程中一些意外情况的发生。

如果希望判断该脑电信号反应的是何种病情，比如癫痫等，就可以通过模式识别单元105进行特征提取及分类处理后进行病情识别，然后进行显示或是输出报警信号。

下面通过具体实例来对本实用新型的使用过程进行说明：

实施例1

图3a为不使用模式识别单元采集并显示的快波采集图，图3b为不使用模式识别单元采集并显示的慢波采集图。

对于仅需要判断没有脑部或精神等病史或家族病史的正常被检者，或者是有隐性病症的被检者进行病症诊断的场合，只需要观察被检者各个导联采集到的波形，不需要经过模式识别单元105，通过各个导联的波形观察是否有快波或慢波等异常波形出现，如图3a、3b所示。这些异常波形都能够反映出该被检者的精神或情绪等出现异常。

实施例2

图4为使用模式识别单元采集并显示的癫痫综合征的脑电波采集图。

对于一些神经科的被检者、脑外伤或脑肿瘤的被检者、重病被检者(可能有脑死亡危险的)而言，需要模式识别单元105进行特征提取及分类处理，得到初步判断的病情供医生参考。例如癫痫病的被检者的脑电波形，如图4所示，可以通过模式识别单元105产生报警信号显示被检者发病，但是具体属于哪种癫痫需要进一步详细检查。

下面具体说明本实用新型具体用到X射线CT装置和MRI装置的应用实例。

应用实例1

图5为本实用新型应用到X射线CT装置中的结构示意图；图6a为本实用新型应用X射线CT装置中布线的示意图，表示为被检者躺在天板上的状态；图6b为本实用新型应用X射线CT装置中布线的示意图，表示为被检者躺在天板上的另一种状态；图6c为图6b的仰视示意图。

如图5所示，X射线CT装置包括：台架1、寝台2和控制台3，控制台3具有显示器31，本实用新型的显示单元104可以采用控制台3的显示器31。当使用本实用新型实时监控被检者情绪的装置的时候，被检者4躺在寝台2的天板21上，然后将电极1001贴在被检者4的头部107位置，操作者5即可通过显示器31在线观测被检者的脑电波形变化。

另外，在CT装置中，由于被检者扫描时的体位不同，电缆23的长度可能不同，在本应用实例中可采用伸缩线的设计。具体是：如图76a、6b、6c所示，将电极1001连接的电缆23通过卷线器22连接到第一连接器24上，第一连接器24安装在寝台2上，电缆23的一部分缠绕在卷线器22上，通过卷线器22可伸长或缩短线缆23。这样，通过卷线器22就可以预先调整电极1001至第一连接器24之间的长度，以便于天板21在移动的过程中有足够的线缆长度，以便于天板21的移动或是被检者4躺在天板21上的方向的不同。

如图6a所示，当被检者4是头部107远离台架1一侧躺在天板21上时，电极1001贴在被检者4的头部107，操作者也可以通过卷线器22调整电缆23的长度，以满足头部107至第一连接器24之间的电缆23的长度的需要。

如图6b所示，当被检者4是头部107朝向台架1一侧躺在天板21上时，电极1001贴在被检者4的头部107，操作者可以通过卷线器22适当调整电缆23的长度，以满足天板21移动的需要。

检测到的电信号最终通过第一连接器24与寝台2中的AD转换回路(包括信号放大单元101、滤波单元102和AD转换单元103)中，之后将数字信号通过寝台2的信号线经过台架1传到控制台3中进行波形处理和显示，从而实现在线的监控。

应用实例2

图7为本实用新型应用到MRI装置的结构示意图；图8a为本实用新型应用MRI装置中布线的示意图，表示为被检者躺在天板上的状态；图8b为本实用新型应用MRI装置中布线的示意图，表示为被检者躺在天板上的另一种状态；图8c为图8b的仰视示意图。

如图7所示，MRI装置包括：台架6、寝台7、控制台8和冷却装置9等，控制台8具有显示器81，寝台7具有天板71。本实用新型的显示单元104可以采用控制台8的显示器81。当使用本实用新型实时监控被检者情绪的装置的时候，被检者4躺在寝台7的天板71上，然后将电极1001贴在被检者4的头部107位置，操作者5即可通过显示器81在线观测被检者的脑电波形变化。

在MRI装置中，同样采用伸缩线的设计，但是由于天板71伸到台架6中后，如果使用金属材料传输信号可能会导致椭圆形伪影，为了避免这一点，可以做以下设计。如图8a、8b、8c所示，将电极1001相连的第一电缆73通过依次第二连接器75、碳棒74、第二连接器75、第二电缆76连接到第三连接器77上。第二电缆76的一部分缠绕在卷线器72上，通过卷线器72可伸长或缩短线缆76。检测到的电信号最终通过第三连接器77与寝台7中的AD转换回路(包括信号放大单元101、滤波单元102和AD转换单元103)中，之后将数字信号通过寝台7的信号线经过台架6传到控制台8中进行波形处理和显示，从而实现在线的监控。

由于天板71需要伸到台架6中，所以使用设置在天板71上的碳帮74来辅助进行信号传输，这样既没有磁性又不会产生伪影。碳棒74的长度与可天板71基本相同，并沿天板71长度方向延伸。在碳棒74上沿长度方向分布设置2个第二连接器75，2个第二连接器75分别设置在大致靠近碳棒74的两端的位置。

如图8a所述，如果被检者4以头部107远离台架6的方向躺在天板71上时，电极1001贴在被检者4的头部107上，第一电缆73的用于连接到第二连接器75的一端连接到距离被检者4的头部107位置最近的一个第二连接器75上，而第二电缆76的用于连接到第二连接器75的一端则连接到远离台架6一侧的第二连接器75上。这样，天板71在移动至台架6进行扫描时，通过碳棒74来进行信号传送，第二电缆76也能够不进入到台架6内，而第一电缆73也远离被检者4的身体，从而避免了第二电缆76对MRI成像的影响。此外，可以通过卷线器72来调整第二电缆76的长度，以满足天板71移动的需要。

如图8b所示，当被检者4是以头部107朝向台架6的方向躺在天板71上时，电极1001贴在被检者4的头部107上，第一电缆73的用于连接到第二连接器75的一端连接到距离被检者4的头部107位置最近的一个第二连接器75上，而第二电缆76的用于连接到第二连接器75的一端则连接到远离台架6一侧的第二连接器75上。这样，通过碳棒74来进行信号传送，天板71在移动至台架6进行扫描时，第二电缆76能够不进入到台架6内，第一电缆73也远离被检者4的身体，从而避免了第二电缆76对MRI成像的影响。

另外，电极1001及相连的第一电缆73的材料可以使用金、银等没有磁性的金属，以避免对MRI成像的影响。

本领域技术人员很容易想到其它优点和变更方式。因此，本实用新型就更宽的方面而言不限定于这里示出和说明的具体细节和代表性的实施方式。因此，在不背离所附的权利要求书以及其等同物限定的一般实用新型概念的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims

1.一种实时监控患者情绪的装置，其特征在于，包括：

信号采集单元（100），采集被检者头部的脑电波信号；

信号放大单元（101），将所采集的脑电波信号放大；

滤波单元（102），将放大后的脑电波信号进行滤波；

AD转换单元（103），将滤波后的脑电波信号转换成数字信号；

显示单元（104），将所述数字信号显示出来。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括模式识别单元（105），所述模式识别单元（105）对所述数字信号进行特征提取及病症识别，再发送给所述显示单元（104）进行显示。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：报警单元（106），根据所述模式识别单元（106）处理的结果对产生的异常脑电信号进行报警。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号采集单元（100）为可测量脑电波的电极（1001），所述电极（1001）通过电缆将采集的脑电波信号传送给所述信号放大单元（101）。

5.一种X射线CT装置，具有：寝台（2）、台架（1）和控制台（3），其特征在于，还包括实时监控患者情绪的装置，所述实时监控患者情绪的装置进一步包括：

信号采集单元（100），采集被检者头部的脑电波信号；

信号放大单元（101），将所采集的脑电波信号放大；

滤波单元（102），将放大后的脑电波信号进行滤波；

显示单元（104），将所述数字信号显示出来。

6.如权利要求5所述的X射线CT装置，其特征在于，还包括模式识别单元（105），所述模式识别单元（105）对所述数字信号进行特征提取及病症识别，再发送给所述显示单元（104）进行显示。

7.如权利要求6所述的X射线CT装置，其特征在于，还包括：报警单元（106），根据所述模式识别单元（106）处理的结果对产生的异常脑电信号进行报警。

8.如权利要求5所述的X射线CT装置，其特征在于，所述信号采集单元（100）为可测量脑电波的电极（1001），所述电极（1001）通过电缆（23）将采集的脑电波信号传送给所述信号放大单元（101）。

9.如权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，还包括卷线器（22），所述电缆（23）的至少一部分缠绕在所述卷线器（22）上。

10.如权利要求9所述的X射线CT装置，其特征在于，在所述寝台（2）上还设置有与所述信号放大单元（101）相连的第一连接器（24），所述电缆（23）的一端与所述电极（1001）相连，另一端与所述第一连接器（24）相连。

11.一种MRI装置，包括：寝台（7）、台架（6）和控制台（8），所述寝台（7）具有天板（71），其特征在于，还包括实时监控患者情绪的装置，所述实时监控患者情绪的装置进一步包括：

信号采集单元（100），采集被检者头部的脑电波信号；

信号放大单元（101），将所采集的脑电波信号放大；

滤波单元（102），将放大后的脑电波信号进行滤波；

显示单元（104），将所述数字信号显示出来。

12.如权利要求11所述的MRI装置，其特征在于，还包括模式识别单元（105），所述模式识别单元（105）对所述数字信号进行特征提取及病症识别，再发送给所述显示单元（104）进行显示。

13.如权利要求12所述的MRI装置，其特征在于，还包括：报警单元（106），根据所述模式识别单元（106）处理的结果对产生的异常脑电信号进行报警。

14.如权利要求11所述的MRI装置，其特征在于，所述信号采集单元（100）为可测量脑电波的电极（1001），所述电极（1001）通过电缆将采集的脑电波信号传送给所述信号放大单元（101）。

15.如权利要求14所述的MRI装置，其特征在于，还包括设置在所述天板（71）上并沿所述天板（71）长度方向延伸的碳棒（74），在所述碳棒（74）上设置有两个第二连接器（75），分别位于大致靠近所述碳棒（74）的两端的位置；所述电缆包括第一电缆（73）和第二电缆（76），所述第一电缆（73）的一端与所述电极（1001）相连，另一端与所述第二连接器（75）其中的一个相连；所述第二电缆（76）的一端与远离所述台架（6）一侧的第二连接器（75）相连，另一端与设置在寝台（2）上的与所述信号放大单元（101）相连的第三连接器（77）相连。

16.如权利要求15所述的MRI装置，其特征在于，还包括卷线器（72），所述第二电缆（76）的至少一部分缠绕在所述卷线器（22）上。