CN211633273U - 一种可穿戴脑电检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可穿戴脑电检测装置，包括：头环主体；以及嵌入或贴合于所述头环主体内侧的至少一个电极座，其中，所述电极座上分布有若干突出的电极。本实用新型的可穿戴脑电检测装置通过在头环主体上设置电极座的方式来对电极进行固定，使得使用时使用者只要佩戴该头环，电极即能与头皮直接接触，无需导电膏即可正常采集脑电信号，解决了传统设备需要额外导电膏耦合电极与头皮的问题，不会产生因注射导电膏过多或过少而引起的测量准确度变化，从而提升了易用性。

Description

一种可穿戴脑电检测装置

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种可穿戴脑电检测装置。

背景技术

对于脑损伤运动障碍使用者来说，基于脑机接口的运动功能康复技术是目前较为广泛应用的一种康复训练方式，即通过检测病患的脑电信息并直接控制康复设备辅助训练，能够使使用者主动参与训练控制，增强神经可塑性，保证康复效果。在脑控康复训练系统中，脑电检测设备是其中极为重要的一部分，具备良好信号采集处理性能和使用舒适便捷特点的脑电检测设备，可以大幅提高病患的训练体验及康复效果。

现有康复训练系统用脑电检测设备一般采用多导联湿电极脑电检测设备。这种设备的电极一般按10/20导联国际标准位置布置在具有弹性的电极帽上，电极通过有线或者无线方式与采集放大器相连接。当受试者佩戴设备时，通过注射导电膏的方式以耦合头皮与采集电极，使电极与头皮之间的阻抗降低到标准阈值以下，从而进行信号采集。

然而，这类设备使用前准备及佩戴过程繁复，舒适性较差；佩戴后需要适量注射导电膏并关注耦合阻抗数值变化，以避免注射过多造成不同导联电极短路或注射过少造成阻抗高信号质量下降，此外，为了使电极与使用者的头皮充分接触，使用前后需清理头发与头皮，给运动障碍等使用者带来了相当的不便；同时，现有的这种多导联湿电极放大设备便携性较差，难以和运动训练设备较好的配合使用，连接导线和较大的放大器设备都可能阻碍使用者的正常训练动作；综上，这些问题导致脑控康复训练系统在实际医疗应用中使用复杂，易用性差，影响脑控康复训练效果。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种可穿戴脑电检测装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型实施例提供了一种可穿戴脑电检测装置，包括：

头环主体；以及

嵌入或贴合于所述头环主体内侧的至少一个电极座，其中，所述电极座上分布有若干突出的电极。

在一个具体实施方式中，所述电极座表面具有若干电极穿孔，所述电极穿孔对向的电极座表面设置有导线端口；其中，所述导线端口伸入所述头环主体内，以使电极导线从所述电极穿孔汇聚至所述导线端口。

在一个具体实施方式中，所述头环主体两侧延伸端分别具有一腔体结构，所述腔体结构分别用于容纳电池模块或微处理器，所述电池模块电连接所述微处理器，所述微处理器电连接所述电极。

在一个具体实施方式中，所述夹持部上还设置有弹性垫。

在一个具体实施方式中，所述头环主体与所述腔体结构为一体成型结构。

在一个具体实施方式中，所述头环主体外侧具有一凹槽结构，所述凹槽结构内设置有显示部件，所述显示部件电连接所述电池模块和所述微处理器。

在一个具体实施方式中，所述显示部件为LED灯带，其中，所述微处理器用于根据检测到的注意力信号控制所述LED灯带的发光状态。

在一个具体实施方式中，还包括：无线通信模块，所述无线通信模块连接所述微处理器。

在一个具体实施方式中，所述电极座和所述头环主体通过螺栓固定。

在一个具体实施方式中，所述腔体结构内还包括运动检测传感器，所述运动检测传感器连接所述微处理器，用于采集所述装置的运动信号，并将所述运动信号发送至所述微处理器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的可穿戴脑电检测装置通过在头环主体上设置电极座的方式来对电极进行固定，使得使用时使用者只要佩戴该头环，电极即能与头皮直接接触，无需导电膏即可正常采集脑电信号，解决了传统设备需要额外导电膏耦合电极与头皮的问题，不会产生因注射导电膏过多或过少而引起的测量准确度变化，从而提升了易用性和康复效果。

2、本实用新型的可穿戴脑电检测装置通过在头环主体两侧延伸端形成夹持部，使用者在佩戴后通过该夹持部进一步对装置进行固定，以便装置稳定使用。

3、本实用新型的可穿戴脑电检测装置采用无线通信模块向主机端传输数据，提高了使用者的自由度，当患者需要暂停训练进行活动时，不需要摘取及重新佩戴，提升了使用者的便携性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种可穿戴脑电检测装置正视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种可穿戴脑电检测装置后视结构示意图。

附图标记：1-头环主体；11-左侧夹持部固定部；12-右侧夹持部固定部；13-显示部件；14-腔体结构及电池模块；15-腔体结构及微处理器；16-塑胶软垫；17-开关；18-电源指示灯；2-电极座；21-电极。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

由于头环主体1需要使用者佩戴在头部，因此头环主体1可以是U型结构或者环形结构，或者能够对使用者头部起到稳定夹持作用的结构，当用户佩戴的是U型结构的头环时，通过U型结构的两侧延伸端进行夹持固定，当然，为了便于佩戴且使使用者佩戴舒适，头环主体与头部接触的部位可以是弹性材料，例如塑胶软垫(医疗级别塑胶软垫)等。优选的，U型结构的两侧延伸端用于夹持固定的部位设置有塑胶软垫。

本实施例以U型头环进行示例，具体请参见图1-图2，图1和图2分别为本实用新型实施例提供的一种可穿戴脑电检测装置正视和后视结构示意图，包括：头环主体1；以及

嵌入或贴合于所述头环主体1内侧的至少一个电极座2，其中，所述电极座2上分布有若干突出的电极21(可以是点状电极、爪状电极等)。

为了方便在头环主体1上设置用于采集脑电信号的电极(本实施例以点状电极为例进行说明)，本实施例通过嵌入或贴合的方式在头环主体1内侧设置了电极座2，电极座2的设置数量根据需要采集信号的种类和部位而定，当电极座2设置一个时，优选设置在头环主体1的对称中心处，需要说明的是，电极座2设置在头环主体1的内侧，即与头部接触的一侧。如果以嵌入的方式进行设置，则可以在头环主体1的内侧形成一与电极座2形状和大小适配的凹槽结构，电极座2嵌入凹槽后可以通过卡接的方式进行固定，也可以通过螺栓等固定件进行固定。如果以贴合的方式进行设置，则可以不用开设凹槽结构，直接在表面进行固定即可，当然，固定方式不限于上述列举。电极座2可以由至少三部分组成，位于外部与使用者头部直接接触的基底层，该基底层材料优选为具有弹性形变能力的材料，中间部位传输电信号的导电层，以及在最内部避免信号扩散或干扰的屏蔽层，其中，每一个点状电极都对应连接一根电极导线，电极导线平行布置于基底层，并覆盖绝缘层，优选的，电极导线为导电银线，也可以是其他良导体。为了使电极能够与使用者头部达到良好接触，本实施例的点状电极向外侧突出，以便在佩戴时，能够优先与头部接触。

在一个具体应用场景中，为保证电极座2与人体头皮接触良好，使用前可以用酒精等擦拭所有电极座，电极以及与电极接触的头皮部分，以保证接触良好，能够检测到有效脑电信号。之后打开设备，当脑电设备完全开机且功能正常时，即可进行设备佩戴。佩戴时，根据采集部位的不同，需要将电极座2贴合人体脑部对应位置，例如贴合于前额位置，此时将两侧夹持固定部11,12置于人体头部耳后。通过电极座2与人体头颅接触的摩擦阻力保持脑电检测设备前端稳定，通过夹持固定部11,12的弹性软垫16夹持头部耳后位置保持脑电检测设备后端固定。当设备初步固定完成后，进一步调整电极座2，将电极座2的形状完全贴合到额部，以保证所有电极与头皮紧密完全接触。具体的，点状电极根据实际需要可以有接地电极、参考电极、或信号电极。

本实用新型的可穿戴脑电检测装置通过在头环主体上设置电极座的方式来对电极进行固定，使得使用时使用者只要佩戴该头环，电极即能与头皮直接接触，无需导电膏即可正常采集脑电信号，解决了传统设备需要额外导电膏耦合电极与头皮的问题，不会产生因注射导电膏过多或过少而引起的测量准确度变化，从而提升了易用性和康复效果。

在一个具体实施方式中，所述电极座2表面具有若干电极穿孔，所述电极穿孔对向的电极座表面设置有导线端口；其中，所述导线端口伸入所述头环主体内，以使点状电极导线从所述电极穿孔汇聚至所述导线端口。

由于连接电极的电极导线是通过头环主体1内部进行引线，因此在头环主体1与电极座2嵌入或贴合的部位设置有开口，以便电极导线穿过。而当导线较多时，为了便于导线汇聚，则在电极座2上开设有导线端口，以使电极导线通过导线端口进入头环主体1内部，从而传输至微处理器。当然，根据实际应用场景的不同，导线端口可以是一个也可以是多个，只要能够实现方便引线的目的即可。

在一个具体实施方式中，所述头环主体1两侧延伸端分别具有一腔体结构，所述腔体结构分别用于容纳电池模块14或微处理器15，所述电池模块14电连接所述微处理器15。

为了提高设备的便携性，本实施例将进行供电的电池模块和进行数据处理的微处理器集成在头环内，具体的，通过在头环主体1两侧延伸端各设置一个腔体结构，并在分别在一个腔体结构内放入电池模块，在另一腔体结构内放入微处理器，通过头环主体1内部进行走线，以电连接电池模块和微处理器。

在一个具体实施方式中，为了提升设备的美观性和便携性，头环主体1与该两个腔体结构可以为一体成型结构。

也可以将设备开关(例如点状开关)17以及电源指示灯18等部件设置在腔体结构中，以便提升设备集成度，方便使用者进行操作。

值得一提的是，本实施例的微处理器可以包括注意力检测处理器，可以迅速对采集的脑电信号进行处理计算注意力指标，减少其他计算模块的负荷。

在一个具体实施方式中，所述头环主体外侧具有一凹槽结构，所述凹槽结构内设置有显示部件13，所述显示部件13电连接所述电池模块14和所述微处理器15。该显示部件13可以用于显示设备的当前工作状态、用户的脑电特征变化、设备电量、设备通信状态、点状电极与使用者头皮接触阻抗等参数，以便使用者能够直观获取所需信息。

在一个具体实施方式中，所述显示部件13为LED灯带，其中，所述微处理器用于根据检测到的注意力信号控制所述LED灯带的发光状态。示例性的，当设备完全开机时，LED灯带对应的显示部位呈现红色(也可以是其他颜色)，当检测到使用者脑电特征变化明显时，LED灯带对应的显示部位通过闪烁频率加快或颜色变换进行表示，当检测到使用者脑电特征变化不明显时，LED灯带对应的显示部位通过闪烁频率减缓或颜色变换进行表示，或者，当检测到使用者脑电注意力指标增加时，LED灯带对应的显示部位显示区域增加(例如点亮长度加长或面积增大)，当检测到使用者脑电注意力指标减少时，LED灯带对应的显示部位显示区域减少(例如点亮长度变短)，又或者当设备正在使用时，LED灯带对应的显示部位显示区域通过百分比的方式显示用电情况等。

在一个具体实施方式中，还包括：无线通信模块，所述无线通信模块连接所述微处理器。例如可以是蓝牙模块、Zigbee模块等无线传输模块。传统的脑电检测设备时通过有线电缆的方式将采集到的数据发送至远程控制端，而本实用新型的可穿戴脑电检测装置采用无线通信模块向主机端传输数据，提高了使用者的自由度，当患者需要暂停训练进行活动时，不需要摘取及重新佩戴，提升了使用者的便携性。

在一个具体实施方式中，所述腔体结构内还包括运动检测传感器(例如可是陀螺仪或加速度计等能够检测运动状态的传感器)，所述运动检测传感器连接所述微处理器，用于采集所述装置的运动信号，并将所述运动信号发送至所述微处理器。当然，该运动检测传感器可以与微处理器集成设置，也可以独立进行设置。例如通过运动检测传感器来检测使用者头部转向移动状态，从而作为注意力指标检测的辅助手段。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种可穿戴脑电检测装置，其特征在于，包括：

头环主体；以及

嵌入或贴合于所述头环主体内侧的至少一个电极座，其中，所述电极座上分布有若干突出的电极；

所述头环主体两侧延伸端分别具有一腔体结构，所述腔体结构分别用于容纳电池模块或微处理器，所述电池模块电连接所述微处理器，所述微处理器电连接所述电极。

2.根据权利要求1所述的可穿戴脑电检测装置，其特征在于，所述电极座表面具有若干电极穿孔，所述电极穿孔对向的电极座表面设置有导线端口；其中，所述导线端口伸入所述头环主体内，以使电极导线从所述电极穿孔汇聚至所述导线端口。

3.根据权利要求1所述的可穿戴脑电检测装置，其特征在于，所述头环主体两侧延伸端的夹持部上还设置有弹性垫。

4.根据权利要求1所述的可穿戴脑电检测装置，其特征在于，所述头环主体与所述腔体结构为一体成型结构。

5.根据权利要求1所述的可穿戴脑电检测装置，其特征在于，所述头环主体外侧具有一凹槽结构，所述凹槽结构内设置有显示部件，所述显示部件电连接所述电池模块和所述微处理器。

6.根据权利要求5所述的可穿戴脑电检测装置，其特征在于，所述显示部件为LED灯带，其中，所述微处理器用于根据检测到的注意力信号控制所述LED灯带的发光状态。

7.根据权利要求1所述的可穿戴脑电检测装置，其特征在于，还包括：无线通信模块，所述无线通信模块连接所述微处理器。

8.根据权利要求1所述的可穿戴脑电检测装置，其特征在于，所述电极座和所述头环主体通过螺栓固定。

9.根据权利要求1所述的可穿戴脑电检测装置，其特征在于，所述腔体结构内还包括运动检测传感器，所述运动检测传感器连接所述微处理器，用于采集所述装置的运动信号，并将所述运动信号发送至所述微处理器。

Images