CN220085026U - 脑电脑氧复合探头的测试装置 - Google Patents

Abstract

脑电脑氧复合探头的测试装置中，脑电脑氧复合探头测试部包括人体模型组件和脑电测试组件；脑电测试组件中第一耦合组件和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极耦合形成类电容结构；第一耦合组件中各电耦合部为导电电极片或限定的导电区域；第一耦合组件中的电耦合部数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；人体模型组件用于同外部待测脑电脑氧复合探头中的光源和探测器配合，将外部待测脑电脑氧复合探头中的光源发出的光线反射、散射回到外部待测脑电脑氧复合探头的探测器。一次测试就能完成脑电脑氧复合探头的脑氧和脑电两部分功能测试，提高了测试效率，还能测试脑氧和脑电测量信号的串扰。

Description

脑电脑氧复合探头的测试装置

技术领域

本申请涉及生物电子技术领域，具体涉及一种脑电脑氧复合探头的测试装置和测试评估方法。

背景技术

脑电和脑氧分别用于测量脑神经活动和代谢状态，是从不同角度刻画脑功能状态的两个参数。同步测量脑电和脑氧，可以对大脑状态进行综合评估。通过脑电脑氧复合探头使两种参数的测量电极和探测器与监护仪或其他监控主机之间的连接变得更简洁，两种参数测量的同步性更好。

但是，脑电和脑氧两种参数的测量原理不同。脑电是基于电极和大脑皮层表面接触，记录大脑皮层的电活动。脑电测量用的探头中包括多个和人体连接用的电极，每个电极通过电连接线连接到相应的信号处理装置。每一个电极都会有相应的电连接线，多个电极就涉及多个电连接线。多个电连接线如果各自单独设置也能完成测量，但给使用带来了极大的不便，单一电连接线的线缆强度也不够，非常容易损坏。实际应用中，多个电连接线会各自绝缘地被包覆在一个电缆外壳中，通过一个导电接头与外部的信号处理装置电连接，导电接头中设置和电极对应个数的导电柱。这样免去了依次连接的繁琐，一次插拔导电接头即可。

脑氧是根据脑组织中血液的不同成分对不同波长的光吸收特性的差异进行测量。脑氧的探头中包括多个光源和探测器，光源和探测器分别通过各自的电连接线与控制器或信号处理器电连接，光源获得光源控制信号，光源照射组织，经组织后的光信号进入探测器，探测器将获得的光信号转化成电信号输入控制器中的信号处理单元进行处理和计算，通过光源和探测器的组合完成脑氧测量。同样，每一个光源和每个探测器都会有相应的电连接线，多个电连接线如果各自单独设置也能完成测量，但给使用带来了极大的不便，单一电连接线的线缆强度也不够，非常容易损坏。实际应用中，多个电连接线会各自绝缘地被包覆在一个电缆外壳中，通过一个导电接头与外部的信号处理装置电连接，导电接头中设置和电极对应个数的导电柱。这样免去了依次连接的繁琐，一次插拔导电接头即可。同时与常见的脉搏血氧不同，对于脑氧的测量分析，需要根据多个位置的光探测器所接收到的信号进行综合计算得到，任何一个探测器及其电路引起的信号值变化都会对最终的计算结果带来影响，因此在实际的批量生产备货流程中，对于探头的器件性能一致性有严格的要求，每个探头中的多个发光器件、多个光探测器以及相关的电子元件所组成的功能电路所表现的一致性要满足设计时所规定的要求。

为了更高的集成度，将脑电的电极和脑氧的光源和探测器集成在一起的脑电脑氧复合探头中，将脑电电极的电连接线，光源和探测器的电连接线，也都各自绝缘地被包覆在一个电缆外壳中通过一个导电接头与外部的信号处理装置电连接，导电接头中设置和电极对应个数的导电柱。这样免去了分别连接脑电探头和脑氧探头的繁琐，一次插拔导电接头即可，还能提高脑电和脑氧的信号同步性。

如专利申请号为CN2021227261674，申请名称为：“用于测量脑电和脑血氧的脑电脑氧复合探头”中展示了多种脑电脑氧复合探头的拓扑结构。

如图14所示，是脑电脑氧复合探头中脑电测量电极的拓扑结构示意图；图15是图14的各电极和脑电脑氧复合探头插头EEG-J的电连接示意图。图16至图18是脑电脑氧复合探头中脑电测量电极和脑氧光源和脑氧探测器分布的三种不同的拓扑结构。

脑电脑氧复合探头在出产之前，需要进行测试，确保每一条电连接通路的正常。现有技术中，都是分别进行测试，如先将脑电脑氧复合探头进行脑电相关的电连接特性测试；再进行脑氧相关的电连接特性测试。这样的测试不仅测试效率低，由于脑氧和脑电是分开测试的，对脑氧和脑电信号的串扰没法进行测试。

如图16至图18所示三种不同的拓扑结构中可以看到，脑电脑氧复合探头中脑电测量电极、脑氧光源和脑氧探测器分布情况。各个脑电电极之间距离分布得比较宽；但是脑氧光源和脑氧探测器嵌在各个脑电电极之间的狭窄空间中，在制备电路板时，工艺控制误差会导致电路走线相对靠近的线路出现漏铜，偶尔线路之间短路或者阻抗过低，从而出现线路之间短路信号串扰；实际应用中，各个脑电电极之间的也会发生短路，但更多地是出现脑电电极和脑氧光源或脑氧探测器之间发生短路，信号串扰严重。然而当脑氧和脑电分开测试时，对脑氧和脑电信号的串扰没法进行测试。对于医用这种非常严谨的场景中，如一次性脑电探头用于手术过程中的麻醉深度监测，脑氧和脑电信号发生串扰可能会造成相当严重的后果。

发明内容

本申请中的技术方案要解决的技术问题在于提出一种能同时进行脑氧和脑电电连接通路测试的脑电脑氧复合探头测试装置和方法，极大提升了测试效率，还能测试出脑氧和脑电信号的串扰，能筛选出潜在故障品。

本申请解决上述问题的技术方案是一种脑电脑氧复合探头的测试装置，包括主控制组件、导电接头连接组件、脑电脑氧复合探头测试部；导电接头连接组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头的导电接头电连接；脑电脑氧复合探头测试部包括人体模型组件和脑电测试组件；脑电测试组件包括第一耦合组件；第一耦合组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极耦合形成类电容结构；第一耦合组件中包括多个电耦合部，电耦合部为导电电极片或限定的导电区域；第一耦合组件中的电耦合部数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；人体模型组件用于同外部待测脑电脑氧复合探头中的光源和探测器配合，将外部待测脑电脑氧复合探头中的光源发出的光线反射、散射回到外部待测脑电脑氧复合探头的探测器。

脑氧测试组件还包括挡板，挡板设置在人体模型组件和外部待测脑电脑氧复合探头之间，挡板上设置有多个独立通孔，通孔位置和外部待测脑电脑氧复合探头中的光源位置和探测器位置一一对应。

脑电测试组件贴敷在人体模型组件的表面，贴敷后第一耦合组件上的多个电耦合部和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极位置一一对应。

脑电测试组件包括印刷电路板，印刷电路板上设置有多个的导电区域，各一个导电区域用作一个电耦合部；印刷电路板上设置有通孔，通孔位置和外部待测脑电脑氧复合探头中的光源位置和探测器位置一一对应；印刷电路板整体和外部待测脑电脑氧复合探头相对设置时，每个电耦合部和外部待测脑电脑氧复合探头中的每个脑电电极耦合形成类电容结构用于脑电脑氧复合探头的测试；外部待测脑电脑氧复合探头中的光源发出的光线能通过印刷电路板上的各通孔进入人体模型组件，并由人体模型组件反射、散射回到外部待测脑电脑氧复合探头的探测器。

本申请解决上述问题的技术方案还可以是一种脑电脑氧复合探头的测试装置，包括主控制组件、导电接头连接组件、脑电脑氧复合探头测试部；脑电脑氧复合探头测试部包括脑电测试组件、脑氧测试组件；导电接头连接组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头的导电接头电连接；脑电测试组件包括第一耦合组件；第一耦合组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极耦合形成类电容结构；第一耦合组件中包括多个电耦合部，电耦合部为导电电极片或限定的导电区域；第一耦合组件中的电耦合部数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；脑氧测试组件包括测试探测器组、测试光源组；测试探测器组中包括多个测试探测器；测试探测器数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的光源数量对应；主控制组件和测试探测器组电连接，获取测试探测器组中各探测器上的光电信号；测试光源组中包括多个测试光源；测试光源数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的测试探测器数量对应；主控制组件和测试光源组电连接，用于向测试光源组中的各光源输出开关控制信号。

脑电脑氧复合探头测试部中脑氧测试组件为独立设置的组件；脑氧测试组件中的测试光源组中包括多个独立设置的测试光源；脑氧测试组件中的测试探测器组中包括多个独立设置的测试探测器。

所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，包括以下技术特征中的任意一项：特征T1：第一耦合组件中的任意一个电耦合部，包括从下至上依次设置的保护膜、导电凝胶和导电电极片，导电电极片和激励信号发生组件电连接；导电电极片用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各脑电电极相对设置，耦合形成一个类电容结构；特征T2：主控制组件包括脑电脑脑氧复合测量仪；特征T3：脑电脑氧复合探头的测试装置还包括组合电缆和导电接头；组合电缆中包括一组脑电导电电缆线和一组脑氧导电电缆线；脑电导电电缆线中各电缆线分别与各电耦合部中的导电电极片电连接，脑电导电电缆线和导电接头中的连接柱电连接；脑氧导电电缆线各电缆线分别与测试探测器或测试光源电连接；脑氧导电电缆线和导电接头中的连接柱电连接；导电接头中的连接柱与主控制组件电连接。

所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，还包括激励信号发生组件；激励信号发生组件和第一耦合组件电连接；主控制组件和激励信号发生组件电连接，用于向第一耦合组件输出脑电电极测试激励信号；第一耦合组件和激励信号发生组件电连接，激励信号发生组件用于向各个类电容结构输出激励信号A；激励信号发生组件产生激励信号A是一组激励信号An，从第一耦合组件的导电电极上输入至脑电脑氧复合探头；n表示第一耦合组件中的第n个电耦合部；n的数值和脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；第一耦合组件的每个电耦合部对应输入一个激励信号；第一耦合组件的各个电耦合部输入的激励信号是不同的激励信号；主控制组件获取各电极对应的检测信号B也是一组检测信号Bn；依据一组检测信号Bn进行评估，输出外部待测脑电脑氧复合探头的测试结果；激励信号发生组件输出的激励信号A时，主控制组件还检测导电接头连接组件中与脑氧导电电缆线连接的各导电接头连接柱上的信号。

本申请解决上述问题的技术方案还可以是一种脑电脑氧复合探头的测试方法，基于上述的脑电脑氧复合探头的测试装置，包括以下步骤，SA1：将脑电脑氧复合探头测试部与脑电脑氧复合探头相对应地设置；使第一耦合组件中的各电耦合部与脑电脑氧复合探头中的各脑电电极相对应设置，形成与各电极对应的类电容结构；人体模型组件与脑电脑氧复合探头中的各脑氧光源和脑氧探测器相对应设置，形成与各脑氧光源和脑氧探测器对应的光信号测试通路；SA2：主控制组件控制激励信号发生组件，借助第一耦合组件向各个类电容结构输出激励信号An；SA3：主控制组件，获取激励信号A条件下脑电脑氧复合探头中各脑电电极对应的检测信号Bn；SA4：主控制组件获取激励信号A条件下，与导电接头连接组件相连的外部待测脑电脑氧复合探头中的各脑氧探测器对应的光信号测试通路中获取的信号DBn；SA5：分析信号DBn和激励信号An的相关性，依据分析结果，输出脑电脑氧复合探头测试结果。

本申请解决上述问题的技术方案还可以是一种脑电脑氧复合探头的测试方法，基于上述的脑电脑氧复合探头的测试装置，包括以下步骤，SS1：将脑电脑氧复合探头测试部与脑电脑氧复合探头相对应地设置；使第一耦合组件中的各电耦合部与脑电脑氧复合探头中的各脑电电极相对应设置，形成与各电极对应的类电容结构；使测试探测器组中多个测试探测器与脑电脑氧复合探头中的各脑氧光源相对应设置，形成与各脑氧光源对应的光信号测试通路；使测试探测器组中多个测试光源与脑电脑氧复合探头中的各脑氧探测相对应设置，形成与各脑氧探测器对应的光信号测试通路；SS2：主控制组件控制激励信号发生组件，借助第一耦合组件向各个类电容结构输出激励信号An；SS3：主控制组件，获取激励信号A条件下脑电脑氧复合探头中各脑电电极对应的检测信号Bn；SS4：主控制组件获取激励信号A条件下，与导电接头连接组件相连的外部待测脑电脑氧复合探头中的各脑氧探测器对应的光信号测试通路中获取的信号DBn；或主控制组件获取激励信号A条件下，与主控制组件连接的脑氧测试组件中各测试探测器获取的信号DAn；SS5：分析信号DBn和激励信号An的相关性，或分析信号DAn和激励信号An的相关性，依据分析结果，输出脑电脑氧复合探头测试结果。

同现有技术相比较，本申请的最关键有益效果之一，能同时进行脑氧和脑电电连接通路测试，一次测试就能完成脑电脑氧复合探头的两部分功能测试，极大提高了测试效率。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，人体模型组件的设置，使脑氧测试的光通路更接近真实应用场景，且无需再设置其他的光源和探测器，去建立一一对应的测试用的光传输通路。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，挡板上的多个独立通孔，让脑氧光源出射的光线有了固定的光通路，也让进入脑氧探测器的光是通过通孔约束后的光能量，让脑氧测试光路的对应性更好，能降低光源和探测器测量光路的噪声。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，脑电测试组件贴敷在人体模型组件的表面，使脑电脑氧复合探头的测试对位更简单，只需操作一次，就能同时建立脑电电极测试回路和脑氧测试光通路。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，印刷电路板上同时设置多个电耦合部和多个通孔，使印刷电路板在建立脑电电极测试回路的同时，还能让脑氧测试光路的对应性更好，能降低脑氧光源和脑氧探测器测量光路的噪声，提高测试准确性。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，脑电脑氧复合探头测试部包括脑电测试组件、脑氧测试组件，能同时进行，能同时进行脑氧和脑电电连接通路测试，一次测试就能完成脑电脑氧复合探头的两部分功能测试，极大提高了测试效率。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，脑氧测试组件为独立设置的组件；可以单独进行脑氧测试；方便进行部分功能测试的场景。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，脑氧测试组件中的测试光源组中包括多个独立设置的测试光源；脑氧测试组件中的测试探测器组中包括多个独立设置的测试探测器。独立的光源可以是多个不同波段的光源，不同的探测器也可以是不同类型和特征的探测器。在具有多个不同波长范围的光源测试时，需要不同波长感受力的探测器与其对应；当然探测器也可以是具有宽光谱感受能力的探测器。同样，当探测器是具有不同波长范围感受能力的窄光谱探测器时，也要有相应的不同波长范围的光源与其对应。在实际应用中多个独立设置的测试探测器可以是多头的单个探测器形式，多个独立设置的测试光源也可以是多头的单个光源显示，在实际测试时候，可以根据测试波长的不同灵活进行配对，适应不同拓扑结构的探头。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，第一耦合组件中电耦合部，完全可以借用一次性脑电测量探头中的电极进行测试，免除了重新设计测试部件的工作量。且耦合的方式，使得不用去除保护膜就能完成脑电的测量。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，将脑电脑氧复合探头整体或部分作为测试装置的一部分，降低了脑电脑氧复合探头测试装置的设计工作量。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，测试装置还包括组合电缆和导电接头，组合电缆和导电接头可以是脑电脑氧复合探头中的组合电缆和导电接头；将脑电脑氧复合探头中的组合电缆和导电接头共享，进一步降低了脑电脑氧复合探头测试装置的设计工作量，且测试效率更高，测试场景更接近真实应用环境中的信号检测条件。

同现有技术相比较，本申请的有益效果之一，激励信号发生组件中可以通过频率可调的信号发生电路与衰减电路，模拟一定频段内mV级乃至uV级脑电信号用作耦合输入信号，更符合于真实的应用场景的信号条件，增强测试的有效性。

同现有技术相比较，本申请的最关键有益效果之一，最关键的是还能测试出脑氧和脑电信号的串扰，避免了脑氧和脑电之间串扰导致的风险。

附图说明

图1是脑电脑氧复合探头测试装置实施例1的示意框图之一；

图2是脑电脑氧复合探头和脑电脑氧复合探头测试部对应关系示意图之一；

图3是脑电脑氧复合探头和脑电脑氧复合探头测试部对应关系示意图之二；

图4是脑电脑氧复合探头和脑电脑氧复合探头测试部对应关系示意图之三；

图5是脑电脑氧复合探头和脑电脑氧复合探头测试部对应关系示意图之四；

图6是脑电脑氧复合探头测试装置实施例2的示意框图之一；

图7是脑电脑氧复合探头测试装置实施例2的示意框图之二；

图8是脑电脑氧复合探头和脑电脑氧复合探头测试部对应关系示意图之五；

图9是脑电脑氧复合探头和脑电脑氧复合探头测试部对应关系示意图之六；

图10是脑电脑氧复合探头和脑电脑氧复合探头测试部对应关系示意图之六；

图11是第一耦合组件的示意框图；

图12是脑电脑氧复合探头和测试装置建立脑电测试回路的示意图；

图13是脑电脑氧复合探头和测试装置建立脑氧测试回路的示意图；

图14是脑电脑氧复合探头中脑电测量电极的拓扑结构示意图；

图15是图14的各电极和脑电脑氧复合探头插头的电连接示意图；

图16是脑电脑氧复合探头中脑电测量电极和脑氧光源和探测器分布的拓扑结构示意图之一；

图17是脑电脑氧复合探头中脑电测量电极和脑氧光源和探测器分布的拓扑结构示意图之二；

图18是脑电脑氧复合探头中脑电测量电极和脑氧光源和探测器分布的拓扑结构示意图之三。

具体实施方式

以下结合各附图对本申请内容作进一步详述。

需要说明的是，以下是本申请较佳实施例的说明，并不对本申请构成任何限制。本申请较佳实施例的说明只是作为本申请一般原理的说明。本申请中所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。此外，术语“第一”“第二”，以及以阿拉伯数字1、2、3等数字编号的技术特征，以及“A”“B”这样的编号，仅用于描述目的，只是为了说明的方便，并不代表时间或空间上的顺序关系；不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”，以及以阿拉伯数字1、2、3等数字编号的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图14所示，是脑电脑氧复合探头中脑电测量电极的拓扑结构示意图；图中展示了脑电脑氧复合探头中各脑电测量电极的拓扑结构；图15是图14的各脑电电极和脑电脑氧复合探头插头EEG-J的电连接示意图。图16至图18是脑电脑氧复合探头中脑电测量电极和脑氧光源和探测器分布的三种不同的拓扑结构。图中展示了脑电脑氧复合探头中各脑电测量电极、脑氧光源和脑氧探测器形成的拓扑结构。拓扑结构只是一种空间结构的展示，实际的拓扑结构可以是多种多样的具体结构。

脑电脑氧复合探头的各脑电电极、脑氧光源和脑氧探测器对应各自对应独立的电连接线，这些电连接线可以是包覆了绝缘材料的单独电缆，也可以多个电连接线各自包覆绝缘材料后被固定在一个单独电缆中。脑电脑氧复合探头测试装置的作用在于检测各电连接线的电连接特性是否正常。脑电脑氧复合探头在出产之前，需要进行测试，确保每一条电连接通路的正常。

现有技术中，脑电脑氧复合探头都是分别进行脑电和脑氧相关测试，如先将脑电脑氧复合探头进行脑电相关的电连接特性测试；再进行将脑电脑氧复合探头进行脑氧相关的电连接特性测试。这样的测试不仅测试效率低，由于脑氧和脑电是分开测试的，对脑氧和脑电信号的串扰没法进行测试。

如图16至图18所示的脑电脑氧复合探头中脑电测量电极和脑氧光源和脑氧探测器分布的三种不同的拓扑结构中可以看到，各个脑电电极之间距离分布得比较宽；但是脑氧光源和脑氧探测器嵌在各个脑电电极之间的狭窄空间中，在探头制备电路板时，工艺控制误差会导致电路走线相对靠近的线路出现漏铜，偶尔线路之间短路或者阻抗过低，从而出现线路之间短路信号串扰；实际应用中，各个脑电电极之间的也会发生短路，同时也会出现脑电电极和脑氧光源和探测器之间发生短路，信号串扰严重。当脑氧和脑电是分开测试时，对脑氧和脑电信号的串扰没法进行测试。对于医用这种非常严谨的场景中，如一次性脑电探头常用于手术过程中的麻醉深度监测，脑氧和脑电信号发生串扰可能会造成相当严重的后果。图16至图18中，标号中n为首字母的标号代表是脑氧测量相关的脑氧光源或脑氧探测器，具体脑氧光源和脑氧探测器的位置不做限定。图16至图18中，标号中e为首字母的标号代表是和脑电相关的电极，还包括一个参考电极ref和一个地电极。具体脑电电极的位置也不做限定。

如图1，一种脑电脑氧复合探头的测试装置实施例中，一种脑电脑氧复合探头的测试装置，包括主控制组件、导电接头连接组件、脑电脑氧复合探头测试部；导电接头连接组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头的导电接头电连接；脑电脑氧复合探头测试部包括人体模型组件和脑电测试组件；脑电测试组件包括第一耦合组件；第一耦合组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极耦合形成类电容结构；第一耦合组件中包括多个电耦合部，电耦合部为导电电极片或限定的导电区域；第一耦合组件中的电耦合部数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；人体模型组件用于同外部待测脑电脑氧复合探头中的光源和探测器配合，将外部待测脑电脑氧复合探头中的光源发出的光线反射、散射回到外部待测脑电脑氧复合探头的探测器。

如图2，一种脑电脑氧复合探头的测试装置实施例中，脑电脑氧复合探头测试部包括人体模型组件和脑电测试组件；人体模型组件用作脑氧测试。脑电测试组件包括第一耦合组件，第一耦合组件中包括多个电耦合部，电耦合部为导电电极片或限定的导电区域，如图2至图4中第一耦合组件中的小圆点；第一耦合组件中的电耦合部数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应。外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极如图探头中的小圆点，图中虚线箭头为光线照射路径示意，实际光线方向可以是多方向并不一定是垂直进入探测器。

如图3，一种脑电脑氧复合探头的测试装置实施例中，脑氧测试组件还包括挡板，挡板设置在人体模型组件和外部待测脑电脑氧复合探头之间，挡板上设置有多个独立通孔，通孔位置和外部待测脑电脑氧复合探头中的光源位置和探测器位置一一对应。

如图4，一种脑电脑氧复合探头的测试装置实施例中，脑电测试组件贴敷在人体模型组件的表面，贴敷后第一耦合组件上的多个电耦合部和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极位置一一对应。

如图5，一种脑电脑氧复合探头的测试装置实施例中，脑电测试组件包括印刷电路板，印刷电路板上设置有多个的导电区域，各一个导电区域用作一个电耦合部；印刷电路板上设置有通孔，通孔位置和外部待测脑电脑氧复合探头中的光源位置和探测器位置一一对应；印刷电路板整体和外部待测脑电脑氧复合探头相对设置时，每个电耦合部和外部待测脑电脑氧复合探头中的每个脑电电极耦合形成类电容结构用于脑电脑氧复合探头的测试；外部待测脑电脑氧复合探头中的光源发出的光线能通过印刷电路板上的各通孔进入人体模型组件，并由人体模型组件反射回到外部待测脑电脑氧复合探头的探测器。

如图6和图7，一种脑电脑氧复合探头的测试装置实施例中，包括主控制组件、导电接头连接组件、脑电脑氧复合探头测试部；脑电脑氧复合探头测试部包括脑电测试组件、脑氧测试组件；导电接头连接组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头的导电接头电连接；脑电测试组件包括第一耦合组件；第一耦合组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极耦合形成与各电极对应的类电容结构；第一耦合组件中包括多个电耦合部，电耦合部为导电电极片或限定的导电区域；第一耦合组件中的电耦合部数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；脑氧测试组件包括测试探测器组、测试光源组；测试探测器组中包括多个测试探测器；测试探测器数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电光源数量对应；主控制组件和测试探测器组电连接，获取测试探测器组中各测试探测器上获取的光电信号；测试光源组中包括多个测试光源；测试光源数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的探测器数量对应；主控制组件和测试光源组电连接，用于向测试光源组中的各光源输出开关控制信号。

现有技术中，对脑电脑氧复合探头测试先后分别进行脑电测试和脑氧测试，不仅效率低，且单独测试时，无法对脑氧和脑电之间测量连接线路互相影响进行测试。而本申请中脑电脑氧复合探头测试部中集成了脑电测试组件和脑氧测试组件，使测试更简便，一次连接和测试就能完成脑电脑氧复合探头的全测试，且能测试脑氧和脑电之间测量连接线路互相影响。尤其是在脑电脑氧复合探头这样的脑电电极和脑氧光源和探测器密集分布的场景中，这样的测试装置非常高效准确。

如图8，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，脑电脑氧复合探头测试部为一整体，脑电脑氧复合探头测试部的拓扑结构和外部待测脑电脑氧复合探头的拓扑结构对应。脑电脑氧复合探头测试部为一整体，方便测试连接，提高测试效率。

图8至图10中，脑电脑氧复合探头中，圆形标识为脑电电极位置，深色方形位置为脑氧光源位置，浅色小方形位置为脑氧探测器位置。脑电脑氧复合探头测试部中，圆形标识为和脑电电极位置对应设置的多个耦合部的位置，深色大方形位置为测试光源位置，浅色小方形位置为测试探测器位置；图中虚线为光线照射路径或电耦合的一一对应关系的示意，虚线并不代表实际的电连接线。多个耦合部的位置和脑电电极位置一一对应；脑氧光源位置和测试探测器位置一一对应；脑氧探测器位置和测试光源位置一一对应；这样的一一对应测试，使得每个测试通路都能同时进行测试，方便进行各个测试通路之间的串扰测试，避免分时测试时，部分线路因为分时而无法进行同步的串扰测试。图中的虚线并不表示直接的电连接，而只标识是一一对应的空间位置关系对应。多个耦合部的位置和脑电电极位置之间电耦合连接形成类电容结构；脑氧光源位置和测试探测器位置对应是形成空间上对应的测试光通路，脑氧探测器位置和测试光源位置对应是形成空间上对应的测试光通路。

如图9和图10，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，脑电脑氧复合探头测试部中脑电测试组件为独立设置的组件；脑氧测试组件中的测试光源组中包括多个独立设置的测试光源；脑氧测试组件中的测试探测器组中包括多个独立设置的测试探测器。

如图9和图10，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，脑电脑氧复合探头中，圆形标识为脑电电极位置，深色方形位置为脑氧光源位置，浅色小方形位置为脑氧探测器位置。脑电脑氧复合探头测试部中，圆形标识为和脑电电极位置对应设置的多个耦合部的位置，深色大方形位置为测试光源位置，浅色小方形位置为测试探测器位置。

如图9，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，脑电测试组件为独立设置的组件，方便脑电电极作为一个整体测试连接，能以所有脑电电极为一组整体进行脑电电极的测试连接；提高测试效率。在脑电脑氧复合探头只进行脑电部分功能测试时的单独连接。

如图9和图10，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，多个独立设置的测试光源；能适应不同的脑氧探头测试需求；现有技术中脑电脑氧复合探头中会设置多个探测器。部分场景中多个探测器为同一类探测器最少采用一个光源就能分时进行测试，也可以同时采用多个光源进行测试，提高测试效率。在另外一部分场景中，多个探测器为不同类型探测器，用于感受不同波长的光源，不同探测器的响应范围和能力不同，需要匹配相应波段的光源才能进行多个探测器的分别测试，多个独立设置的测试光源可以很好对应这样的情况。如图9，多个独立设置的测试光源可以固定在一起形成一个脑氧探测器测试部件；多个独立设置的测试探测器可以固定在一起形成一个脑氧光源测试部件。

进一步地，如图10，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，多个独立设置的测试光源，在头部可以一个测试光源可以独立出一个测试头，方便进行测试光源和被测探测器之间的灵活组合。无论是一个测试光源对应多个探测器，还是一个测试光源对应一个探测器都能灵活进行互相配对测试。在拓扑结构多样化的测试场景中，增加了测试装置的兼容性，能测试各种拓扑结构的脑电脑氧复合探头。即每一个测试光源都可以单独的掰出来，与相应被测试的目标探测器进行配合，可以实现对各光源的针对性测试。同样的每一个测试探测器都可以单独的掰出来，与相应被测试的目标光源进行配合测试，可以实现对各探测器的针对性测试。

如图9和图10，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，多个独立设置的测试探测器；能适应不同的脑氧探头测试需求；现有技术中脑电脑氧复合探头中会设置多个光源。多个探测器可以和不同波长的光源一一对应，且探测器的响应范围和能力可以根据被测光源特性进行设置，也可以是具有宽光谱响应能力的探测器。多个独立设置的测试探测器分别对应各自待测的光源可以提高测试效率，不用考虑分时进行各个光源的测试。进一步地，多个独立设置的测试探测器，在头部可以一个测试探测器可以独立出一个测试头，方便进行测试探测器和被测光源之间的灵活组合。无论是一个测试探测器对应多个光源，还是一个测试探测器对应一个光源都能灵活进行互相配对测试。在拓扑结构多样化的测试场景中，增加了测试装置的兼容性，能测试各种拓扑结构的脑电脑氧复合探头。

如图1，图6和图7，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，脑电测试组件包括第一耦合组件、激励信号发生组件；主控制组件和激励信号发生组件电连接，用于向第一耦合组件输出脑电电极测试激励信号；第一耦合组件和激励信号发生组件电连接，激励信号发生组件用于向各个类电容结构输出激励信号A；主控制组件用于获取外部一次性脑电测量探头中各电极对应的检测信号B；主控制组件和导电接头连接组件电连接，主控制组件依据激励信号发生组件输出的激励信号A对导电接头连接组件上获取的检测信号B进行测试，输出外部待测脑电脑氧复合探头中脑电的测试结果。激励信号发生组件中可以通过频率可调的信号发生电路与衰减电路，模拟一定频段内mV级乃至uV级脑电信号用作耦合输入信号，更符合于真实的应用场景的信号条件，增强测试的有效性。

如图1，图6和图7，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，激励信号发生组件输出的激励信号A时，主控制组件还检测导电接头连接组件中与脑氧导电电缆线连接的各导电接头连接柱上的信号。

在测量脑电电极连接通路的电连接特性的同时，进行脑氧相关电连接通路的电连接特性，能识别出脑电电连接通路和脑氧电连接通路的互相串扰的情况。

如图12，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，激励信号发生组件产生激励信号A是一组激励信号An，从第一耦合组件的导电电极上输入至脑电脑氧复合探头；n表示第一耦合组件中的第n个电耦合部；n的数值和脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；第一耦合组件的每个电耦合部对应输入一个激励信号；第一耦合组件的各个电耦合部输入的激励信号是不同的激励信号；相应地，主控制组件获取各电极对应的检测信号B也是一组检测信号Bn；依据一组检测信号Bn进行评估，输出外部待测脑电脑氧复合探头的测试结果。

如图12中，激励信号A1至A5可以是不同频率或不同幅度的激励信号。如果脑电脑氧复合探头中各电连接正常，则检测信号B1至B5的频率特征或幅度要符合正常的预期，如果检测信号B1至B5的频率特征或幅度特征不符合预期，则脑电脑氧复合探头异常。不仅能检测异常，还能通过激励信号A1至A5和检测信号B1至B5的对应关系，进行脑电脑氧复合探头的具体故障类型进行识别和判断。

如图11，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，第一耦合组件中的任意一个电耦合部，包括从下至上依次设置的保护膜、导电凝胶和导电电极片，导电电极片和激励信号发生组件电连接；导电电极片用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各脑电电极相对设置，耦合形成一个类电容结构。在不揭开电极表面贴附的保护膜即离型膜，也不破坏导电凝胶状态以及探头黏性的情况下，通过电容耦合方式测试脑电传感器导通性。第一耦合组件完全可以借用一次性脑电测量探头中的电极进行测试，免除了重新设计测试部件的工作量。脑电脑氧复合探头中的各脑电电极也包括保护膜、导电凝胶和导电电极片；在不移除保护膜的情况下，采用电耦合部以耦合方式组合成电容完成电极片的电连接特性测试。

如图7，一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，还包括组合电缆和导电接头；组合电缆中包括一组脑电导电电缆线和一组脑氧导电电缆线；脑电导电电缆线中各电缆线分别与各电耦合部中的导电电极片电连接，脑电导电电缆线和导电接头中的连接柱电连接；脑氧导电电缆线各电缆线分别与测试探测器或测试光源电连接；脑氧导电电缆线和导电接头中的连接柱电连接；导电接头中的连接柱与主控制组件电连接。将脑电脑氧复合探头整体作为测试装置的一部分，降低了脑电脑氧复合探头的测试装置的设计工作量。

在一些附图中没有展示的一种脑电脑氧复合探头的测试装置的实施例中，主控制组件包括脑电脑脑氧复合测量仪。将脑电脑氧复合测量仪用作主控制组件，信号检测组件共享，进一步降低了脑电脑氧复合探头的测试装置的设计工作量，且测试效率更高，测试场景更接近真实应用环境中的信号检测条件。

如图12和图13，一种脑电脑氧复合探头的测试方法的实施例中，基于如上述图1所示的脑电脑氧复合探头的测试装置，包括以下步骤，SA1：将脑电脑氧复合探头测试部与脑电脑氧复合探头相对应地设置；使第一耦合组件中的各电耦合部与脑电脑氧复合探头中的各脑电电极相对应设置，形成与各电极对应的类电容结构；人体模型组件与脑电脑氧复合探头中的各脑氧光源和脑氧探测器相对应设置，形成与各脑氧光源和脑氧探测器对应的光信号测试通路；SA2：主控制组件控制激励信号发生组件，借助第一耦合组件向各个类电容结构输出激励信号An；SA3：主控制组件，获取激励信号A条件下脑电脑氧复合探头中各脑电电极对应的检测信号Bn；SA4：主控制组件获取激励信号A条件下，与导电接头连接组件相连的外部待测脑电脑氧复合探头中的各脑氧探测器对应的光信号测试通路中获取的信号DBn；SA5：分析信号DBn和激励信号An的相关性，依据分析结果，输出脑电脑氧复合探头测试结果。分析信号DBn和激励信号An可判断各脑氧探测器对应的电连接通路是否和脑电电极对应的电连接通路之间是否有串扰。

如图12和图13，一种脑电脑氧复合探头的测试方法的实施例中，基于如上述图1所示的脑电脑氧复合探头的测试装置，基于如图6至图7所示的脑电脑氧复合探头的测试装置，包括以下步骤，SS1：将脑电脑氧复合探头测试部与脑电脑氧复合探头相对应地设置；使第一耦合组件中的各电耦合部与脑电脑氧复合探头中的各脑电电极相对应设置，形成与各电极对应的类电容结构；使测试探测器组中多个测试探测器与脑电脑氧复合探头中的各脑氧光源相对应设置，形成与各脑氧光源对应的光信号测试通路；使测试探测器组中多个测试光源与脑电脑氧复合探头中的各脑氧探测相对应设置，形成与各脑氧探测器对应的光信号测试通路；SS2：主控制组件控制激励信号发生组件，借助第一耦合组件向各个类电容结构输出激励信号An；SS3：主控制组件，获取激励信号A条件下脑电脑氧复合探头中各脑电电极对应的检测信号Bn；SS4：主控制组件获取激励信号A条件下，与导电接头连接组件相连的外部待测脑电脑氧复合探头中的各脑氧探测器对应的光信号测试通路中获取的信号DBn；或主控制组件获取激励信号A条件下，与主控制组件连接的脑氧测试组件中各测试探测器获取的信号DAn；SS5：分析信号DBn和激励信号An的相关性，或分析信号DAn和激励信号An的相关性，依据分析结果，输出脑电脑氧复合探头测试结果。分析信号DBn和激励信号An可判断各脑氧探测器对应的电连接通路是否和脑电电极对应的电连接通路之间是否有串扰。分析信号DAn和激励信号An可判断各脑氧探测器对应的电连接通路是否和脑电电极对应的电连接通路之间是否有串扰。

图13中，待测的脑电脑氧复合探头中包括了两个脑氧光源即第一光源和第二光源；六个脑氧探测器，即第一探测器、第二探测器、第三探测器、第四探测器、第五探测器、第六探测器。图13中，待测的脑电脑氧复合探头中脑电电极部分被省略了，没有展示。相应地，脑电脑氧复合探头的测试装置中，与第一耦合组件对应的部分也被省略了，没有展示。实际应用时，第一耦合组件会存在。

相应地，图13中，脑电脑氧复合探头的测试装置中包括了两个测试探测器即第一测试探测器和第二测试探测器，分别与第一光源和第二光源对应设置；六个测试光源，分别与六个脑氧探测器对应，即第一测试光源对应第一探测器、第二测试光源对应第二探测器、第三测试光源对应第三探测器、第四测试光源对应第四探测器、第五测试光源对应第五探测器、第六测试光源对应第六探测器。这是一个比较完备的实施例，光源和探测器之间可以一一对应，方便进行同时测试，提高测试效率，方便进行串扰的测试，减少了分时测试的时间消耗，也能更方便地进行串扰测试。

在各激励信号之间有明显特征区别，具有独立性时，若两个信号通路上的信号相关性很高，则非常容易判断出该两个信号通路之间发生信号串扰的概率很大，可快速识别出故障的脑电脑氧复合探头。

脑电脑氧复合探头的测试装置和方法中，脑电脑氧复合探头测试部包括脑电测试组件、脑氧测试组件；脑电测试组件中的第一耦合组件包括多个电耦合部，电耦合部为导电电极片或限定的导电区域；脑氧测试组件包括测试探测器组、测试光源组；电耦合部数量、测试探测器数量、测试光源数量分别和待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量、光源数量、探测器数量一一对应；主控制组件和测试探测器组电连接，获取测试探测器组中各探测器上获取的光电信号；主控制组件和测试光源组电连接，向测试光源组中的各光源输出开关控制信号。一次测试就能完成脑电脑氧复合探头的脑氧和脑电两部分功能测试，提高了测试效率，还能测试脑氧测量通路和脑电测量通路之间的串扰。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

包括主控制组件、导电接头连接组件、脑电脑氧复合探头测试部；

导电接头连接组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头的导电接头电连接；

脑电脑氧复合探头测试部包括人体模型组件和脑电测试组件；

脑电测试组件包括第一耦合组件；第一耦合组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极耦合形成类电容结构；第一耦合组件中包括多个电耦合部，电耦合部为导电电极片或限定的导电区域；第一耦合组件中的电耦合部数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；

人体模型组件用于同外部待测脑电脑氧复合探头中的光源和探测器配合，将外部待测脑电脑氧复合探头中的光源发出的光线反射、散射回到外部待测脑电脑氧复合探头的探测器。

2.根据权利要求1所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

脑氧测试组件还包括挡板，挡板设置在人体模型组件和外部待测脑电脑氧复合探头之间，挡板上设置有多个独立通孔，通孔位置和外部待测脑电脑氧复合探头中的光源位置和探测器位置一一对应。

3.根据权利要求1所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

脑电测试组件贴敷在人体模型组件的表面，贴敷后第一耦合组件上的多个电耦合部和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极位置一一对应。

4.根据权利要求1所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

脑电测试组件包括印刷电路板，印刷电路板上设置有多个的导电区域，各一个导电区域用作一个电耦合部；

印刷电路板上设置有通孔，通孔位置和外部待测脑电脑氧复合探头中的光源位置和探测器位置一一对应；

印刷电路板整体和外部待测脑电脑氧复合探头相对设置时，每个电耦合部和外部待测脑电脑氧复合探头中的每个脑电电极耦合形成类电容结构用于脑电脑氧复合探头的测试；外部待测脑电脑氧复合探头中的光源发出的光线能通过印刷电路板上的各通孔进入人体模型组件，并由人体模型组件反射、散射回到外部待测脑电脑氧复合探头的探测器。

5.一种脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

包括主控制组件、导电接头连接组件、脑电脑氧复合探头测试部；

脑电脑氧复合探头测试部包括脑电测试组件、脑氧测试组件；导电接头连接组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头的导电接头电连接；

脑电测试组件包括第一耦合组件；第一耦合组件用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各电极耦合形成类电容结构；第一耦合组件中包括多个电耦合部，电耦合部为导电电极片或限定的导电区域；第一耦合组件中的电耦合部数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；

脑氧测试组件包括测试探测器组、测试光源组；

测试探测器组中包括多个测试探测器；测试探测器数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的光源数量对应；主控制组件和测试探测器组电连接，获取测试探测器组中各探测器上的光电信号；

测试光源组中包括多个测试光源；测试光源数量和外部待测脑电脑氧复合探头中的测试探测器数量对应；主控制组件和测试光源组电连接，用于向测试光源组中的各光源输出开关控制信号。

6.根据权利要求5所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

脑电脑氧复合探头测试部中脑氧测试组件为独立设置的组件；脑氧测试组件中的测试光源组中包括多个独立设置的测试光源；脑氧测试组件中的测试探测器组中包括多个独立设置的测试探测器。

7.根据权利要求1或5任意一项所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

包括以下技术特征中的任意一项：

特征T1：第一耦合组件中的任意一个电耦合部，包括从下至上依次设置的保护膜、导电凝胶和导电电极片，导电电极片和激励信号发生组件电连接；导电电极片用于和外部待测脑电脑氧复合探头中的各脑电电极相对设置，耦合形成一个类电容结构；

特征T2：主控制组件包括脑电脑脑氧复合测量仪；

特征T3：脑电脑氧复合探头的测试装置还包括组合电缆和导电接头；

组合电缆中包括一组脑电导电电缆线和一组脑氧导电电缆线；脑电导电电缆线中各电缆线分别与各电耦合部中的导电电极片电连接，脑电导电电缆线和导电接头中的连接柱电连接；脑氧导电电缆线各电缆线分别与测试探测器或测试光源电连接；脑氧导电电缆线和导电接头中的连接柱电连接；导电接头中的连接柱与主控制组件电连接。

8.根据权利要求1或5任意一项所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

还包括激励信号发生组件；激励信号发生组件和第一耦合组件电连接；

主控制组件和激励信号发生组件电连接，用于向第一耦合组件输出脑电电极测试激励信号；第一耦合组件和激励信号发生组件电连接，激励信号发生组件用于向各个类电容结构输出激励信号A；激励信号发生组件产生激励信号A是一组激励信号An，从第一耦合组件的导电电极上输入至脑电脑氧复合探头；n表示第一耦合组件中的第n个电耦合部；n的数值和脑电脑氧复合探头中的脑电电极数量对应；

第一耦合组件的每个电耦合部对应输入一个激励信号；第一耦合组件的各个电耦合部输入的激励信号是不同的激励信号；

主控制组件获取各电极对应的检测信号B也是一组检测信号Bn；依据一组检测信号Bn进行评估，输出外部待测脑电脑氧复合探头的测试结果。

9.根据权利要求8所述的脑电脑氧复合探头的测试装置，其特征在于，

激励信号发生组件输出的激励信号A时，主控制组件还检测导电接头连接组件中与脑氧导电电缆线连接的各导电接头连接柱上的信号。