CN211022662U - 一种可穿戴脑损伤监测系统及电极帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可穿戴脑损伤监测系统，包括电极帽、腕带、以及终端；电极帽用于收集脑电信号，包括用于与头部固定的帽体和固定于帽体上的脑电信号传感器；脑电传感器包括至少8枚电极，电极分别与额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤导通，脑电信号传感器用于收集皮肤表面脑电信号；腕带，包括用于监控心率的心率传感器、以及用于监控血压的血压传感器；终端，接收电极帽和腕带收集的用于脑损伤监测的脑电信号数据、心率数据、以及血压数据。本实用新型可同步收集脑电信号、心率信号和血压信号，用于脑损伤监测能充分了解脑损伤状况，用于脑卒中预警能创造脑卒中治疗机会、挽救生命。

Description

一种可穿戴脑损伤监测系统及电极帽

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，更具体地，涉及一种可穿戴脑损伤监测系统及电极帽。

背景技术

脑卒中是脑血管破裂出血或堵塞引起的严重脑损伤疾病。常见于中年以上人群的急性发作，是死亡率和致残率最高的重大疾病。

脑卒中不仅发病率居高不下，致残率、死亡率高，再次复发的风险高达60％，脑卒中复发后抢救难度加大，死亡率高达25％。即使生存下来，其瘫痪、失语、精神障碍、痴呆等病情程度更为严重，康复及预后效果均不理想。

对于院外病人目前还没有适合的监测设备或系统，适用于包括脑卒中在内的脑损伤监测。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种可穿戴脑损伤监测系统及电极帽，其目的在于通过可穿戴的监测设备，监测表征脑损伤的生理信号，从而为脑损伤监测提供充分而准确的数据用于监测脑损伤，为脑卒中复发等脑损伤疾病争取宝贵的抢救时间，由此解决现有技术没有合适的用于包括脑卒中在内的脑损伤监测设备的问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种可穿戴脑损伤监测系统，包括电极帽、腕带、以及终端；所述电极帽包括第一无线发射模块，所述腕带包括第二无线发射模块，所述终端包括与第一无线发射模块和第二无线发射模块相配合的无线接收模块；

所述电极帽用于收集脑电信号，包括用于与头部固定的帽体和固定于帽体上的脑电信号传感器；所述脑电传感器包括至少8枚电极，所述电极分别与额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤导通，所述脑电信号传感器用于收集皮肤表面脑电信号；

所述腕带，包括用于监控心率的心率传感器、以及用于监控血压的血压传感器；

所述终端，用于接收所述电极帽和所述腕带的脑电信号数据、心率数据、以及血压数据，加载本地或云端的脑损伤监测软件进行脑卒中预警。

优选地，所述可穿戴脑损伤监测系统，其所述电极帽还包括存储器、无线通信装置、以及电池电源；所述存储器用于存储脑电信号传感器收集的脑电信号数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

优选地，所述可穿戴脑损伤监测系统，其所述脑电信号传感器，包括信号采集单元、信号转换单元、放大器、滤波器；所述信号采集单元采集的模拟信号转换单元转换成数字信号，再依次经放大器放大、滤波器优化获得脑电信号数据。

优选地，所述可穿戴脑损伤监测系统，其所述帽体，所述帽体呈环形，其后侧具有突出的与用户头顶配合的脊型部件，通过卡扣锁紧与用户头部配合；所述帽体内侧具有松紧度可调的滑带，用于同步收紧或放松帽体与用户头之间的配合；所述帽体前部中心位置设有调节钮，用于调节所述滑带松紧度并与用户头部定位。

优选地，所述可穿戴脑损伤监测系统，其所述腕带还包括存储器、无线通信装置、以及电池电源；所述存储器用于存储心率传感器收集的心率数据、以及血压传感器手机的血压数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

优选地，所述可穿戴脑损伤监测系统，其所述终端包括无线通信数据传输装置，用于与所述电极帽、腕带进行无线数据通信，还用于与云端进行通信。

优选地，所述可穿戴脑损伤监测系统，其所述无线信号通信装置，包括支持蓝牙、802.11ax协议和/或第四代及以上移动通信装置。

按照本实用新型的另一个方面提供了一种用于脑损伤监测的电极帽，其包括用于与头部固定的帽体和固定于帽体上的脑电信号传感器；所述脑电传感器包括至少8枚电极，所述电极分别与额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤导通，所述脑电信号传感器用于收集皮肤表面脑电信号；优选地，所述的用于脑损伤监测的电极帽，其所述电极帽还包括存储器、无线通信装置、以及电池电源；所述存储器用于存储脑电信号传感器收集的脑电信号数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

优选地，所述的用于脑损伤监测的电极帽，其所述帽体呈环形，其后侧具有突出的与用户头顶配合的脊型部件，通过卡扣锁紧与用户头部配合；所述帽体内侧具有松紧度可调的滑带，用于同步收紧或放松帽体与用户头之间的配合；所述帽体前部中心位置设有调节钮，用于调节所述滑带松紧度并与用户头部定位。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本实用新型提供了一种可穿戴的用于收集脑电信号的电极帽，其与可穿戴手环集成的心率传感器以及血压传感器组合，同步收集脑电信号、心率信号和血压信号，用于脑损伤监测能充分了解脑损伤状况，用于脑卒中预警能创造脑卒中治疗机会、挽救生命。

附图说明

图1是本实用新型提供的可穿戴脑损伤监测系统示意图；

图2是本实用新型提供的电极帽工作模块构架图；

图3是本实用新型实施例提供的电极帽外观示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电极帽穿戴效果图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为调节钮，2为脊型部件，3为电极(枕部)，4为环形帽体，5为滑带，6为卡扣。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如果能有效、实时监测院外脑卒中病人的心率、血压及脑电波等相关指标，则可对脑卒中病人的复发进行预判，进而提醒病人及时入院进行检查和治疗，为复发病人的抢救和治疗争取了宝贵的时间，从而大大降低死亡率，提高生存质量。

本实用新型提供的可穿戴脑损伤监测系统，如图1所示，包括电极帽、腕带、以及终端；所述电极帽包括第一无线发射模块，所述腕带包括第二无线发射模块，所述终端包括与第一无线发射模块和第二无线发射模块相配合的无线接收模块；

所述电极帽，如图2所示，用于收集脑电信号，包括用于与头部固定的帽体和固定于帽体上的脑电信号传感器；所述脑电传感器包括至少8枚电极，所述电极分别与额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤导通，即每一部位至少分配1对电极，优选每一部位分配2对电极，所述脑电信号传感器用于收集皮肤表面脑电信号。所述脑电信号传感器，包括信号采集单元、信号转换单元、放大器、滤波器；所述信号采集单元采集的模拟信号转换单元转换成数字信号，再依次经放大器放大、滤波器优化获得脑电信号数据。所述电极帽还包括存储器、无线通信装置、以及电池电源。所述存储器用于存储脑电信号传感器收集的脑电信号数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，包括用于将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端的第一无线发射模块；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

所述帽体，如图3所示，帽体呈环形，其后侧具有突出的与用户头顶配合的脊型部件，通过卡扣锁紧与用户头部配合；所述帽体内侧具有松紧度可调的滑带，用于同步收紧或放松帽体与用户头之间的配合；所述帽体前部中心位置设有调节钮，用于调节所述滑带松紧度并与用户头部定位。采用滑带同步调节帽体松紧度，有利于电极准确的与用户额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤接触，从而采集到一致性高的脑电数据，对于脑损伤监测的准确性具有较大影响。采用卡扣式结构进行连接，安装和拆卸方便。电极帽内部配备锂电池直流稳压电源，可进行重复充电。

所述腕带，包括用于监控心率的心率传感器、用于监控血压的血压传感器、存储器、无线通信装置、以及电池电源。所述存储器用于存储心率传感器收集的心率数据、以及血压传感器手机的血压数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，包括用于将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端的第二无线发射模块；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

所述终端，用于接收所述电极帽和所述腕带发送的脑电信号数据、心率数据、以及血压数据，加载本地或云端的脑损伤监测软件进行脑卒中预警。所述终端包括无线通信数据传输装置，用于与所述电极帽、腕带进行无线数据通信，还用于与云端进行通信。

所述无线信号通信装置，包括支持蓝牙、802.11ax协议和/或第四代及以上移动通信装置。

本实用新型提供的用于脑损伤监测的电极帽，如图2所示，用于收集脑电信号，包括用于与头部固定的帽体和固定于帽体上的脑电信号传感器；所述脑电传感器包括至少8枚电极，所述电极分别与额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤导通，可借助导电膏与皮肤直接接触，所述脑电信号传感器用于收集皮肤表面脑电信号。所述脑电信号传感器，包括信号采集单元、信号转换单元、放大器、滤波器；所述信号采集单元采集的模拟信号转换单元转换成数字信号，再依次经放大器放大、滤波器优化获得脑电信号数据。所述电极帽还包括存储器、无线通信装置、以及电池电源。所述存储器用于存储脑电信号传感器收集的脑电信号数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

所述帽体，如图3所示，帽体呈环形，其后侧具有突出的与用户头顶配合的脊型部件，通过卡扣锁紧与用户头部配合；所述帽体内侧具有松紧度可调的滑带，用于同步收紧或放松帽体与用户头之间的配合；所述帽体前部中心位置设有调节钮，用于调节所述滑带松紧度并与用户头部定位。采用滑带同步调节帽体松紧度，有利于电极准确的与用户额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤接触，从而采集到一致性高的脑电数据，对于脑损伤监测的准确性具有较大影响。采用卡扣式结构进行连接，安装和拆卸方便。电极帽内部配备锂电池直流稳压电源，可进行重复充电。

以下为实施例：

实施例1

一种用于脑损伤监测的电极帽，如图3所示，包括：

帽体呈环形，其后侧具有突出的与用户头顶配合的脊型部件，通过卡扣锁紧与用户头部配合；所述帽体内侧具有松紧度可调的滑带，用于同步收紧或放松帽体与用户头之间的配合；所述帽体前部中心位置设有调节钮，用于调节所述滑带松紧度并与用户头部定位。

帽体上脊型部件和环形帽体上何处设置有脑电信号传感器电极，所述脑电型号传感器型号Emotiv、IC集成电路C8051F120 QFP100 8位微控制器-MCU芯片，包括16枚电极，即8对电极对，分别设置于环形前端两对、后端两对和两侧各一对，脊型部件两对；所述电极分别与额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤借助导电膏导通。所述脑电信号传感器用于收集皮肤表面脑电信号，传递给脑电信号传感器，如图2所示，包括信号采集单元、信号转换单元、放大器、滤波器；所述信号采集单元采集的模拟信号转换单元转换成数字信号，再依次经放大器放大、滤波器优化获得脑电信号数据。

帽体上脊型部件内设置有：采用IC集成电路C8051F120 QFP100 8位微控制器-MCU芯片的存储器、采用Nordic nRF52832/52810设计的蓝牙模块MS50SFB无线蓝牙通信装置，帽体环形后端设置有550MAH 7.4V 80C的锂电池以及充电口，通过蓝牙控制遥控操作。

实施例2

一种可穿戴脑损伤监测系统，如图1所示，包括实施例1提供的电极帽、腕带、以及终端；所述电极帽和所述终端信号相连；所述腕带与所述终端信号相连；

所述腕带，包括用于监控心率的心率传感器，其采用MAX30102芯片、用于监控血压的血压传感器，其采用脉搏波血压传感器芯片YKB1712、存储器、无线通信装置、以及电池电源。所述存储器用于存储心率传感器收集的心率数据、以及血压传感器手机的血压数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

采用智能手机作为终端，接收所述电极帽和所述腕带发送的脑电信号数据、心率数据、以及血压数据，加载脑损伤监测软件进行脑卒中预警。

使用时，用户将导电膏涂擦在放置电极的额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤表面、以及电极上，然后佩戴电极帽于头部，如图4所示，通过调节帽体前部中心位置的调节钮，调节所述滑带松紧度并与用户头部固定，保证电极导通；佩戴手环；建立电极帽、手环和智能手机之间的通信连接，自动收集数据进行脑损伤监测。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可穿戴脑损伤监测系统，其特征在于，包括电极帽、腕带、以及终端；所述电极帽包括第一无线发射模块，所述腕带包括第二无线发射模块，所述终端包括与第一无线发射模块和第二无线发射模块相配合的无线接收模块；

所述电极帽用于收集脑电信号，包括用于与头部固定的帽体和固定于帽体上的脑电信号传感器；所述脑电信号传感器包括至少8枚电极，所述电极分别与额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤导通，所述脑电信号传感器用于收集皮肤表面脑电信号；

所述腕带，包括用于监控心率的心率传感器、以及用于监控血压的血压传感器；

所述终端，接收所述电极帽和所述腕带收集的用于脑损伤监测的脑电信号数据、心率数据、以及血压数据。

2.如权利要求1所述的可穿戴脑损伤监测系统，其特征在于，所述电极帽还包括存储器、无线通信装置、以及电池电源；所述存储器用于存储脑电信号传感器收集的脑电信号数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

3.如权利要求1所述的可穿戴脑损伤监测系统，其特征在于，所述脑电信号传感器，包括信号采集单元、信号转换单元、放大器、滤波器；所述信号采集单元采集的模拟信号转换单元转换成数字信号，再依次经放大器放大、滤波器优化获得脑电信号数据。

4.如权利要求1所述的可穿戴脑损伤监测系统，其特征在于，所述帽体呈环形，其后侧具有突出的与用户头顶配合的脊型部件，通过卡扣锁紧与用户头部配合；所述帽体内侧具有松紧度可调的滑带，用于同步收紧或放松帽体与用户头之间的配合；所述帽体前部中心位置设有调节钮，用于调节所述滑带松紧度并与用户头部定位。

5.如权利要求1所述的可穿戴脑损伤监测系统，其特征在于，所述腕带还包括存储器、无线通信装置、以及电池电源；所述存储器用于存储心率传感器收集的心率数据、以及血压传感器手机的血压数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

6.如权利要求1所述的可穿戴脑损伤监测系统，其特征在于，所述终端包括无线通信数据传输装置，用于与所述电极帽、腕带进行无线数据通信，还用于与云端进行通信。

7.如权利要求1至6任意一项所述的可穿戴脑损伤监测系统，其特征在于，还包括无线信号通信装置，所述无线信号通信装置，包括支持蓝牙、802.11ax协议和/或第四代及以上移动通信装置。

8.一种用于脑损伤监测的电极帽，其特征在于，包括用于与头部固定的帽体和固定于帽体上的脑电信号传感器；所述脑电信号传感器包括至少8枚电极，所述电极分别与额部、枕部、颞叶、顶部的皮肤导通，所述脑电信号传感器用于收集皮肤表面脑电信号。

9.如权利要求8所述的用于脑损伤监测的电极帽，其特征在于，所述电极帽还包括存储器、无线通信装置、以及电池电源；所述存储器用于存储脑电信号传感器收集的脑电信号数据；所述无线通信装置用于与终端建立无线通信，将所述存储器中存储的脑电信号数据发送给终端；所述电池电源，用于给脑电信号传感器、存储器、无线通信装置供电。

10.如权利要求8所述的用于脑损伤监测的电极帽，其特征在于，所述帽体，所述帽体呈环形，其后侧具有突出的与用户头顶配合的脊型部件，通过卡扣锁紧与用户头部配合；所述帽体内侧具有松紧度可调的滑带，用于同步收紧或放松帽体与用户头之间的配合；所述帽体前部中心位置设有调节钮，用于调节所述滑带松紧度并与用户头部定位。

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