KR20230095038A - Wireless telecommunication module for embedded EEG electrodes inside the brain head or EEG electrodes outside the brain head and EEG detection system including the same for cerebropathia analysis and diagnosis - Google Patents
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Abstract
뇌질환 분석 및 진단을 위한 머리 내부 또는 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템이 개시된다. 상기 시스템은 머리 외부 또는 내부의 대뇌 피질 표면의 피검사 영역 상에 직접 EEG 전극들이 부착되어 뇌파를 검출하며, 머리 내부 대뇌 피질의 피검사 영역 또는 머리 외부 표면으로부터 뇌파 신호들을 검출하는 개별 전송 라인에 연결되는 EEG 접속 단자부, 또는 머리 외부의 뇌파 데이터를 측정하는 복수의 EEG 전극부들을 구비하는 뇌파 데이터 수집부; 및 뇌파 데이터 수집부에 전송 라인을 통해 연결되고, 복수의 EEG 전극부들로부터 측정된 뇌파 데이터를 무선 송신하는 무선 송신 모듈을 구비하며, 3D 안경 착용자가 오른손/오른발과 왼손/왼발 움직임을 제공하는 3D VR/AR 영상을 보면서 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 검출하는 EEG 검출 시스템; 및 무선 수신 모듈, 뇌파 데이터 수신부, 뇌파 데이터 제어부, 뇌파 데이터 저장부, 및 뇌파 데이터 출력부를 구비하며, 뇌파 분석 프로그램과 3D 뇌지도 프로그램이 구비되며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 수신하며, 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형을 출력하며, 뇌파 파형별 EEG 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하여 서버의 데이터베이스에 저장하며, 서버와 연동하여 검출된 비정상 뇌파의 뇌전증 병소 위치와 부위를 3D 뇌지도에 표시하는 무선 EEG 수신 시스템을 포함한다. Disclosed are a wireless transmission module for internal or external internal and external EEG electrodes for brain disease analysis and diagnosis, and an EEG detection system including the same. The system detects brain waves by directly attaching EEG electrodes on the area to be tested on the surface of the cerebral cortex outside or inside the head, and to individual transmission lines that detect EEG signals from the area to be tested or the outer surface of the head. EEG data collection unit having a connected EEG connection terminal unit or a plurality of EEG electrode units for measuring brain wave data outside the head; and a wireless transmission module that is connected to the EEG data collection unit through a transmission line and wirelessly transmits EEG data measured from the plurality of EEG electrode units, wherein the 3D glasses wearer provides right hand/right foot and left/left foot movements An EEG detection system for detecting EEG signals of each EEG channel while viewing VR/AR images; And a wireless receiving module, an EEG data receiving unit, an EEG data controller, an EEG data storage unit, and an EEG data output unit, and an EEG analysis program and a 3D brain map program are provided, and EEG signals of each EEG channel are received and measured. It outputs the EEG waveform of each EEG channel by time period, classifies the EEG abnormal EEG/normal EEG for each EEG waveform and stores them in the database of the server. It includes a wireless EEG receiving system that displays on a map.
Description
본 발명은 뇌질환 분석 및 진단을 위한 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 머리 내부 또는 머리 외부의 내장형 또는 외장형 EEG 전극들로부터 검출되는 뇌파 신호를 블루투스 또는 Wi-Fi를 사용하여 무선 EEG 수신 시스템(뇌파 데이터 분석 장치)로 송신하고, 무선 EEG 수신 시스템에 설치된 뇌파 분석 프로그램은 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형을 출력하며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 AI 기반 뇌파 분석을 통해 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 EEG 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하고, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 비정상 뇌파를 갖는 뇌전증 발작 위치와 부위를 3D 뇌지도에 표시하는, 뇌질환 분석 및 진단을 위한 머리 내부 또는 머리 외부의 내장형 또는 외장형 EEG 전극과 커플링되는 무선 송신 모듈과 이를 포함하는 뇌질환 분석 및 진단을 위한 EEG 검출 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless transmission module for internal or external head EEG electrodes for analyzing and diagnosing brain diseases, and an EEG detection system including the same, and more particularly, to an internal or external head EEG electrode. EEG signals detected from the brain are transmitted to a wireless EEG receiving system (brain wave data analysis device) using Bluetooth or Wi-Fi. EEG output, separates EEG abnormal EEG/normal EEG for each EEG waveform of each EEG channel through AI-based EEG analysis of the EEG waveform of each EEG channel, and epileptic seizure with abnormal EEG of the EEG waveform of each EEG channel A wireless transmission module coupled with internal or external EEG electrodes inside or outside the head for analyzing and diagnosing brain diseases, displaying locations and regions on a 3D brain map, and an EEG detection system for analyzing and diagnosing brain diseases including the same It is about.
뇌파를 최초로 검출한 Hans Berger는 두개골 결손부의 피하에 2개의 백금(Pt) 전극을 사용하여 뇌파를 기록하였으며, 초기 뇌파 연구에서, 1929년 처음 기록에서는 전두엽(Frontal Lobe)과 후두엽(Occipital Lobe)에 전극(electrode)을 부착하여 1분 내지 3분 정도의 뇌파를 기록하였다. 뇌파에 반영되는 뇌의 전기적 활동은 신경 세포(neurons), 교세포(glia cells), 혈뇌 장벽(blood-brain barrier)에 의해 결정되며, 주로 신경 세포에 의해 발생한다. Hans Berger, who first detected EEG, recorded EEG using two platinum (Pt) electrodes subcutaneously in the skull defect. EEG was recorded for 1 to 3 minutes by attaching an electrode. The electrical activity of the brain reflected in EEG is determined by neurons, glia cells, and the blood-brain barrier, and is mainly generated by nerve cells.
이와 관련된 선행기술1에 따르면, 특허 등록번호 10-0450758에서는 "뇌파 측정 장치 및 방법"가 등록되어 있다.According to
이와 관련된 선행기술2에 따르면, 특허 등록번호 10-1704704에서는 "내장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템"이 등록되어 있다.According to
뇌파 검사는 의학, 뇌 과학, 인지 과학, 컴퓨터 과학, 전자공학 테크놀로지를 사용하여 뇌의 신경 회로망에 대하여 EEG 기반 BCI(EEG-based brain computer interface) 기술이 사용된다. EEG(Electroencephalography, 뇌전도)는 뇌 표면에서 발생하는 전기 포텐셜 차이를 각각의 EEG 전극(EEG electrode)에 의해 측정되며 증폭(analog amplifier), ADC, BPF 필터링, 시간 영역(time domain)에서는 FFT 변환 또는 wavelet 변환, Gamma-band response를 사용한 뇌파 분석을 통해 뇌기능 분석 및 뇌질환 진단이 이루어진다. EEG-based BCI (EEG-based brain computer interface) technology is used for neural networks in the brain using medical, brain science, cognitive science, computer science, and electronic engineering technologies. EEG (Electroencephalography, electroencephalogram) measures the electrical potential difference generated on the surface of the brain by each EEG electrode, and uses analog amplifier, ADC, BPF filtering, FFT conversion or wavelet in the time domain. Brain function analysis and brain disease diagnosis are performed through EEG analysis using conversion and gamma-band response.
뇌(Brain)의 구조를 측정하는 뇌영상 검사 장치는 CT, Functional MRI와 PET 등이 사용되며, F-MRI와 PET는 뇌파에 비해 공간해상도가 높은 장점이 있으나, 뇌파에 비해 시간 해상도가 낮아 빠른 시간 내의 뇌의 변화를 볼 수 없다.CT, Functional MRI, and PET are used as neuroimaging devices that measure the structure of the brain. F-MRI and PET have the advantage of higher spatial resolution than EEG, but have lower temporal resolution than EEG. It is not possible to see changes in the brain within time.
머리 표면 아래의 대뇌피질(cerebral cortex)은 전두엽(Frontal Lobe), 두정부엽(Parietal Lobe), 측두엽(Temporal Lobe), 후두엽(Occipital Lobe)으로 크게 나뉘며, 후두엽은 일차 시각피질에 의해 일차적인 시각정보 처리를 담당하며, 정수리 근처에 해당하는 두정부엽은 체성감각 피질에 의해 운동/감각 관련 정보처리를 담당한다.The cerebral cortex below the head surface is largely divided into the frontal lobe, parietal lobe, temporal lobe, and occipital lobe, and the occipital lobe receives primary visual information by the primary visual cortex. The parietal lobe, which is in charge of processing and corresponds to the vicinity of the parietal region, is responsible for motor/sensory related information processing by the somatosensory cortex.
뇌전도(EEG)는 신경계와 뇌신경 세포 사이에 신호가 발생할 때 생기는 미세한 생체 전기로써, 뇌 표면에서 발생하는 전기 포텐셜 차이를 EEG 전극(Electrode)을 사용하여 측정한다. 뇌파는 델타(δ)파, 쎄타(θ)파, 알파(α)파, 베타(β)파, 감마(γ)파로 분류된다. 뇌파는 그 주파수와 진폭에 따라 분류되며, 사람의 뇌파는 0~50Hz의 주파수가 발생되며, 약 20~200μV의 EEG 신호의 진폭을 보인다.An electroencephalogram (EEG) is a microscopic bioelectricity generated when a signal is generated between a nervous system and a brain nerve cell, and an electrical potential difference generated on the surface of the brain is measured using an EEG electrode. EEG waves are classified into delta (δ) waves, theta (θ) waves, alpha (α) waves, beta (β) waves, and gamma (γ) waves. Brain waves are classified according to their frequency and amplitude, and human brain waves generate a frequency of 0 to 50 Hz, and show an EEG signal amplitude of about 20 to 200 μV.
뇌파는 진동하는 주파수의 범위에 따라 델타-δ파(0.5 ~ 3.99 Hz), 쎄타-θ파(4 ~ 7.99 Hz), 알파-α파(8 ~ 12.99 Hz), 베타-β파(13 ~ 29.99 Hz), 감마-γ파(30~50 Hz)로 분류된다.EEG waves are delta-δ waves (0.5 to 3.99 Hz), theta-θ waves (4 to 7.99 Hz), alpha-α waves (8 to 12.99 Hz), and beta-β waves (13 to 29.99 Hz) according to the range of oscillating frequencies. Hz), and gamma-γ waves (30 to 50 Hz).
델타파는 2~4Hz의 주파수와 20~200 V의 진폭을 가지며, 정상인이 잠을 잘 때 깊은 수면 상태나 신생아에서 주로 나타난다. Delta waves have a frequency of 2 to 4 Hz and an amplitude of 20 to 200 V, and appear mainly in deep sleep or newborn babies when normal people sleep.
쎄타파는 4~8Hz의 주파수와 20~100 V의 진폭을 가지며, 정서적으로 안정된 상태나 취침 전에 나타난다. Theta waves have a frequency of 4 to 8 Hz and an amplitude of 20 to 100 V, and appear in an emotionally stable state or before going to bed.
알파파는 8~13Hz의 주파수와 20~60 V의 진폭을 가지며, 명상 같은 편안한 상태에서 나타나며 스트레스 해소 및 집중력 향상에 도움을 준다. Alpha waves have a frequency of 8 to 13 Hz and an amplitude of 20 to 60 V, appear in a relaxed state such as meditation, and help relieve stress and improve concentration.
베타파는 13~30Hz의 주파수와 2~20 V의 진폭을 가지며, 평상시 의식이 깨어 있을 때 생활시에 눈을 뜨고, 걷고, 말하고, 흥분하는 상태에서 주로 전두엽에서 많이 나타난다. Beta waves have a frequency of 13 to 30 Hz and an amplitude of 2 to 20 V, and appear mainly in the frontal lobe during waking, waking up, walking, talking, and excitement.
감마파는 30~50Hz의 주파수와 2~20 V의 진폭을 가지며, 주로 흥분했을 때 나타난다. Gamma waves have a frequency of 30 to 50 Hz and an amplitude of 2 to 20 V, and appear mainly when excited.
뇌파 검사는 주로 EEG(Electroencephalograph, 뇌전도) 전극 또는 ECoG(Electrocorticography, 피질 전도) 전극을 사용한 측정 방법을 사용한다. 뇌파 검출 장치는 두 개강의 머리 밖은 EEG(뇌전도)를 측정하며, 두 개강 내의 머리 속은 ECoG(피질 전도)를 측정한다. EEG, ECoG는 뇌활동으로 뇌세포간의 신호를 주고받는 과정에서 전기적 신호가 발생된다. 전기적인 신호의 전류를 수신하여 분석하며, 뇌파 검출 장치는 유선 신호 전송 모듈을 사용하기 때문에 환자들이 이동하는데 불편함이 있다. EEG (electroencephalograph) mainly uses a measurement method using EEG (electroencephalograph) electrodes or ECoG (electrocorticography, cortical conduction) electrodes. The brain wave detection device measures EEG (electroencephalogram) outside the head of the two cavities, and measures ECoG (cortical conduction) inside the head within the two cavities. EEG and ECoG are brain activities, and electrical signals are generated in the process of exchanging signals between brain cells. The current of the electrical signal is received and analyzed, and since the brain wave detection device uses a wired signal transmission module, it is inconvenient for patients to move.
뇌영상 검사는 뇌전증을 일으킬만한 뇌병변이 있는지를 확인하기 위해 MRI, SPECT, PET 등이 사용된다. In brain imaging tests, MRI, SPECT, PET, etc. are used to check whether there is a brain lesion that can cause epilepsy.
뇌전증(epilepsy, 간질)은 뇌 신경세포의 기능적, 구조적 이상에 의해 과도한 전기방출을 일으켜 반복적인 발작을 유발하는 뇌의 만성적 이상 상태라고 한다. 뇌전증의 원인은 유전, 분만시 뇌손상, 뇌 발달 이상, 선천성 기형, 뇌종양, 또는 교통 사고에 의한 뇌손상 시에 발생되며, 많은 뇌전증 환자들은 발작과 항경련제의 부작용으로 지능 저하, 정신 지체, 행동 장애, 또는 인지 장애를 겪고 있다. 발작(seizure)이 일어나는 뇌전증 병소의 위치 확인은 MRI, SPECT, PET와 같은 구조적 또는 기능적 영상 검사가 도움을 주지만, 뇌전증 병소의 확진 및 절제 범위의 결정은 두개강 내 뇌파 검사로 이루어진다. 뇌전증 병소의 확진은 두 개강 내 뇌파 기록을 분석하여, 발작을 일으키는 병적 대뇌 피질에서 생산하는 병적 뇌파와 정상 뇌조직에서 만들어지는 정상 뇌파를 구분하는 것이 중요하다. 그러나, 대뇌 피질은 전기적으로 서로 연결되어 있어 병적 뇌파와 정상 뇌파가 서로 주변으로 확산되는 경향을 가지고 있고, 병적 뇌파의 생산이 간헐적, 돌발적이라는 뇌전증의 특성 때문에 구분이 쉽지 않다.Epilepsy (epilepsy) is a chronic abnormal condition of the brain that causes repetitive seizures by causing excessive electrical discharge due to functional and structural abnormalities of brain neurons. The causes of epilepsy are heredity, brain damage during childbirth, brain development abnormalities, congenital malformations, brain tumors, or brain damage caused by traffic accidents. , behavioral disorder, or cognitive impairment. Structural or functional imaging tests such as MRI, SPECT, and PET are helpful in identifying the location of epileptic lesions where seizures occur, but the diagnosis of epileptic lesions and determination of the extent of resection are performed by intracranial EEG. For the diagnosis of epilepsy lesions, it is important to analyze intracranial EEG records and distinguish between pathological EEGs produced by the pathological cerebral cortex causing seizures and normal EEGs produced by normal brain tissue. However, since the cerebral cortex is electrically connected to each other, pathological EEG and normal EEG tend to diffuse to each other, and it is not easy to distinguish due to the characteristics of epilepsy in that the production of pathological EEG is intermittent or sudden.
EEG(electroencephalogram)는 사람 또는 동물의 대뇌 피질에서 발생하는 뇌(특허문헌 1) 특허 등록번호 10-0450758 (등록일자 2004년 09월 20일), "뇌파 측정 장치 및 방법", 한국전자통신연구원EEG (electroencephalogram) is a brain generated from the cerebral cortex of humans or animals (Patent Document 1) Patent Registration No. 10-0450758 (Registration Date September 20, 2004), "EEG Measurement Apparatus and Method", Korea Electronics and Telecommunications Research Institute
(특허문헌 2) 특허 등록번호 10-1704704 (등록일자 2017년 02월 02일), "내장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템", 광운대학교 산학협력단, 김남영(Patent Document 2) Patent registration number 10-1704704 (Registration date: February 2, 2017), "Wireless transmission module for built-in EEG electrode and EEG detection system including the same", Kwangwoon University Industry-University Cooperation Foundation, Kim Nam-young
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 머리 내부 또는 머리 외부의 내장형 또는 외장형 EEG 전극들로부터 검출되는 뇌파 신호를 블루투스 또는 Wi-Fi를 사용하여 무선 EEG 수신 시스템(뇌파 데이터 분석 장치)로 송신하고, 무선 EEG 수신 시스템에 설치된 뇌파 분석 프로그램은 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형을 출력하며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 AI 기반 뇌파 분석을 통해 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 EEG 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하고, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 비정상 뇌파를 갖는 뇌전증 발작 위치와 부위를 3D 뇌지도에 표시하는, 뇌질환 분석 및 진단을 위한 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극과 커플링된 무선 송신 모듈을 제공한다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to transmit EEG signals detected from built-in or external EEG electrodes inside or outside the head to a wireless EEG receiving system (brain wave data analysis device) using Bluetooth or Wi-Fi. and the EEG analysis program installed in the wireless EEG receiving system outputs EEG waveforms of each EEG channel for each measurement time period. Internal/external EEG inside or outside the head for analyzing and diagnosing brain diseases, distinguishing EEG/normal EEG and displaying epileptic seizure locations and regions with abnormal EEG of each EEG channel on a 3D brain map A wireless transmission module coupled with the electrode is provided.
본 발명의 다른 목적은 무선 송신 모듈 및 내장형 EEG 전극을 포함하는 EEG 검출 시스템을 제공한다.Another object of the present invention is to provide an EEG detection system including a wireless transmission module and built-in EEG electrodes.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 무선 송신 모듈은, 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템은, 뇌전증 수술 치료를 위하여 머리 외부 또는 머리 내부의 대뇌 피질 표면의 피검사 영역 상에 직접 EEG 전극들이 부착되어 뇌파를 검출하며, 상기 머리 내부의 대뇌 피질의 피검사 영역 또는 머리 외부 표면으로부터 뇌파의 전기적 신호들을 검출하는 개별 전송 라인에 연결되는 EEG 접속 단자부, 또는 머리 외부의 뇌파 데이터를 측정하는 복수의 EEG 전극부들을 구비하는 뇌파 데이터 수집부; 및 상기 뇌파 데이터 수집부에 전송 라인을 통해 연결되고, 상기 복수의 EEG 전극부들로부터 측정된 뇌파 데이터를 무선 송신하는 무선 송신 모듈을 구비하며, 3D 안경 착용자가 오른손/오른발과 왼손/왼발 움직임을 제공하는 3D VR/AR 영상을 보면서 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 검출하는 EEG 검출 시스템; 및 무선 수신 모듈, 뇌파 데이터 수신부, 뇌파 데이터 제어부, 뇌파 데이터 저장부, 및 뇌파 데이터 출력부를 구비하며, 뇌파 분석 프로그램과 3D 뇌지도 프로그램이 구비되며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 수신하며, 상기 뇌파 분석 프로그램에 의해 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형을 출력하며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 주파수 대역에 따라 델타-δ파(0.5 ~ 3.99 Hz), 쎄타-θ파(4 ~ 7.99 Hz), 알파-α파(8 ~ 12.99 Hz), 베타-β파(13 ~ 29.99 Hz), 감마-γ파(30~50 Hz)로 분류하고, 이를 컴퓨터 분석 시스템의 서버의 데이터베이스에 저장하고, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 AI 기반 뇌파 분석을 위해 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하며, 검출된 비정상 뇌파의 뇌전증 병소 위치와 부위를 3D 뇌지도에 표시하는 무선 EEG 수신 시스템을 포함하며, In order to achieve the object of the present invention, a wireless transmission module, a wireless transmission module for internal or external internal and external EEG electrodes inside the head and an EEG detection system including the same, is provided to the brain outside the head or inside the head for epilepsy surgery treatment EEG electrodes are directly attached to the area to be tested on the surface of the cortex to detect brain waves, and the EEG connection terminal is connected to an individual transmission line that detects electrical signals of the brain waves from the area to be tested of the cerebral cortex inside the head or the outer surface of the head. , or an EEG data collection unit having a plurality of EEG electrode units for measuring EEG data outside the head; and a wireless transmission module connected to the EEG data collection unit through a transmission line and wirelessly transmitting EEG data measured from the plurality of EEG electrode units, and providing movement of the right hand/right foot and left hand/left foot to the 3D glasses wearer. an EEG detection system for detecting EEG signals of each EEG channel while viewing a 3D VR/AR image; and a wireless receiving module, an EEG data receiver, an EEG data control unit, an EEG data storage unit, and an EEG data output unit, equipped with an EEG analysis program and a 3D brain map program, receiving EEG signals of each EEG channel, and The EEG analysis program outputs EEG waveforms of each EEG channel for each time period measured, and according to the frequency band of EEG waveforms of each EEG channel, delta-δ waves (0.5 ~ 3.99 Hz) and theta-θ waves (4 ~ 7.99 Hz) Hz), alpha-α waves (8 ~ 12.99 Hz), beta-β waves (13 ~ 29.99 Hz), and gamma-γ waves (30 ~ 50 Hz), and store them in the database of the server of the computer analysis system , For AI-based EEG analysis of the EEG waveform of each EEG channel, it distinguishes abnormal EEG/normal EEG by EEG waveform of each EEG channel, and displays the epilepsy lesion location and region of the detected abnormal EEG on a 3D brain map. Including a wireless EEG receiving system,
상기 무선 EEG 수신 시스템은 PC, IoT 디바이스 또는 임베디드 프로세서가 사용되고, The wireless EEG receiving system uses a PC, IoT device or embedded processor,
상기 무선 EEG 수신 시스템으로부터 수신된 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형과 분류된 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 EEG 비정상 뇌파/정상 뇌파를 저장하며, client/server 방식으로 뇌파 분석결과를 저장하는 서버의 데이터베이스를 포함하는 컴퓨터 분석 시스템에 연결되며, Stores EEG abnormal brain waves/normal brain waves for each classified EEG channel and EEG waveforms of each EEG channel for each measurement time period received from the wireless EEG receiving system, and stores brain wave analysis results in a client/server manner connected to a computer analysis system containing a database on the server;
상기 컴퓨터 분석 시스템의 데이터베이스는 환자별 EEG 뇌파 기록 데이터가 저장되고, 환자별 뇌전증 모델에 따라 이식된 전극을 통한 EEG 신호 무선 기록 데이터 저장, EEG 뇌파 기록 데이터를 분류 및 피처 분석, 환자별 뇌파 기록시간별 알파(α)파, 베타(β)파, 델타(δ)파, 쎄타(θ)파, 감마(γ)파로 분류된 뇌파 파형별로 3D 모델링하여 뇌병소 위치를 표시하는 3D 렌더러를 구비하여 3D 뇌지도에 표시하며, 3D 뇌지도와 CT 이미지와 의료 영상 저장 및 출력, 뇌전증 수술 부위 정량적 분석, 뇌전증 병소 위치 확인, 환자별 뇌전증 수술과 증상 분석, 임상 실험 결과와 증상 분석, 평가 결과 및 통계 정보를 데이터베이스에 저장하여 관리한다. The database of the computer analysis system stores EEG brain wave recording data for each patient, stores EEG signal wireless recording data through implanted electrodes according to the epilepsy model for each patient, classifies and analyzes EEG brain wave recording data, and records brain waves for each patient. Equipped with a 3D renderer that displays the location of brain lesions by 3D modeling for each EEG wave classified as alpha (α) wave, beta (β) wave, delta (δ) wave, theta (θ) wave, and gamma (γ) wave by time Display on brain map, save and output 3D brain map, CT image and medical image, quantitative analysis of epilepsy surgery site, location of epilepsy lesion, analysis of epilepsy surgery and symptoms by patient, analysis of clinical test results and symptoms, evaluation results And statistical information is stored and managed in the database.
상기 EEG 검출 시스템은 The EEG detection system
복수의 EEG 전극부; 상기 복수의 EEG 전극부와 연결되는 뇌파 데이터 수집부; 상기 복수의 EEG 전극부들을 통해 측정되는 상기 피검사 영역의 뇌파 데이터를 상기 뇌파 데이터 수집부를 통해 전달받아 무선 송신 가능한 샘플링 신호로 변환시키는 뇌파 데이터 처리부; 및 상기 뇌파 데이터 처리부에서 변환된 상기 샘플링 신호를 무선 송신하는 뇌파 데이터 무선 송신부를 포함하는 무선 송신 모듈을 포함한다. a plurality of EEG electrode units; an EEG data collection unit connected to the plurality of EEG electrode units; an EEG data processing unit receiving the brain wave data of the area to be tested, which is measured through the plurality of EEG electrode units, through the brain wave data collection unit and converting them into sampling signals that can be wirelessly transmitted; and a wireless transmission module including a wireless transmission unit for wirelessly transmitting the sampling signal converted by the brain wave data processing unit.
상기 복수의 EEG 전극부들 각각은, Each of the plurality of EEG electrode parts,
전기 절연성을 갖는 유연 기판; 및 A flexible substrate having electrical insulation; and
상기 유연 기판을 관통하며 상기 피검사 영역 상에 직접 접촉하는 복수의 EEG 접속 단자부들을 포함하며, It includes a plurality of EEG connection terminals penetrating the flexible substrate and directly contacting the area to be inspected,
상기 피검사 영역과 상기 복수의 EEG 접속 단자부 사이의 충분한 접촉 면적을 제공하도록 상기 복수의 EEG 접속 단자부들 각각은 상기 유연 기판의 바닥면으로부터 돌출하는 돌출부를 포함한다. Each of the plurality of EEG connection terminal parts includes a protrusion protruding from the bottom surface of the flexible board to provide a sufficient contact area between the area to be inspected and the plurality of EEG connection terminal parts.
상기 무선 송신 모듈로부터 무선 송신된 뇌파 데이터는 상기 EEG 검출 시스템 외부의 무선 수신 모듈에서 수신되고, 상기 무선 수신 모듈에 연결된 뇌파 데이터 출력부를 통해 표시된다. EEG data wirelessly transmitted from the wireless transmitting module is received by a wireless receiving module outside the EEG detection system and displayed through an EEG data output unit connected to the wireless receiving module.
상기 EEG 검출 시스템은 각 EEG 전극들이 인체에 착탈식으로 고정할 수 있는 헤드 밴드 형상의 고정부와 연결된다. The EEG detection system is connected to a headband-shaped fixing unit that can detachably fix each EEG electrode to the human body.
상기 EEG 검출 시스템은 인체에 착탈식으로 고정할 수 있는 목걸이 또는 이어폰 형상의 고정부와 연결된다. The EEG detection system is connected to a fixing part in the shape of a necklace or earphone that can be detachably fixed to the human body.
예시적인 실시예들에서, 상기 뇌파 데이터 처리부는 상기 뇌파 데이터 수집부로부터 수집된 뇌파 데이터로부터 샘플링 신호를 추출하고, 상기 샘플링 신호를 주파수 편이 복조 방식으로 변조한다. In example embodiments, the EEG data processing unit extracts a sampling signal from the EEG data collected from the EEG data collection unit, and modulates the sampling signal using a frequency shift demodulation scheme.
상기 유연 기판은 1 내지 5cm의 범위의 길이를 갖는 것을 특징으로 한다. The flexible substrate is characterized in that it has a length in the range of 1 to 5cm.
예시적인 실시예들에서, 상기 복수의 EEG 전극부들 각각은 8개, 16개, 64개, 128개, 256개 EEG 전극들을 구비하도록 16개 n배의 EEG 접속 단자부들을 포함할 수 있다. In exemplary embodiments, each of the plurality of EEG electrode parts may include 16 n-fold EEG connection terminal parts to have 8, 16, 64, 128, and 256 EEG electrodes.
본 발명은 뇌질환 분석 및 진단을 위한 머리 내부 또는 머리 외부의 내장형 또는 외장형 EEG 전극과 커플링되는 무선 송신 모듈과 이를 포함하는 뇌질환 분석 및 진단을 위한 EEG 검출 시스템을 제공하며, 상기 무선 송신 모듈은, 뇌내 및 뇌외에 부착된 EEG 전극으로부터 검출되는 뇌파 데이터를 블루투스 또는 Wi-Fi를 사용하여 무선 EEG 수신 시스템(뇌파 데이터 분석 장치)로 송신하며, 무선 EEG 수신 시스템에 설치된 뇌파 분석 프로그램은 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형을 출력하며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 AI 기반 뇌파 분석을 통해 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하고, 뇌질환 환자의 뇌전증 발작 시작 위치를 3D 뇌지도에 표시한다. 무선 송신 모듈을 포함하는 EEG 검출 시스템은, 뇌내 부종 또는 감염의 위험을 최소화하면서 머리 내부 또는 머리 외부에 내장형 또는 외장형 EEG 전극을 사용하여 각 EEG 전극 채널별 뇌파를 검출하고 무선 EEG 수신 시스템으로 전송하며 컴퓨터 분석 시스템에서 뇌전증 등의 질병의 수술적 치료를 위해 대뇌 피질의 뇌전증 발작 시작 위치를 정밀하게 측정하여 3D 뇌지도에 표시 및 맵핑할 수 있다.The present invention provides a wireless transmission module coupled with a built-in or external EEG electrode inside or outside the head for analyzing and diagnosing brain diseases and an EEG detection system for analyzing and diagnosing brain diseases including the same, the wireless transmission module EEG data detected from EEG electrodes attached to the inside and outside of the brain is transmitted to a wireless EEG receiving system (brain wave data analysis device) using Bluetooth or Wi-Fi, and the EEG analysis program installed in the wireless EEG receiving system measures the measurement time EEG waveforms of each EEG channel are output, and through AI-based EEG analysis of EEG waveforms of each EEG channel, abnormal EEG/normal EEG are distinguished by EEG waveform of each EEG channel, and epileptic seizures of brain disease patients Mark the starting position on the 3D brain map. The EEG detection system including a wireless transmission module detects brain waves for each EEG electrode channel using built-in or external EEG electrodes inside or outside the head while minimizing the risk of intracerebral edema or infection, and transmits them to a wireless EEG receiving system. For surgical treatment of diseases such as epilepsy in a computer analysis system, it is possible to accurately measure the epileptic seizure start position in the cerebral cortex and display and map it on a 3D brain map.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템의 블록도이다
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템을 나타내는 블록 회로도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 6a는 예시적인 실시예들에 따른 EEG 전극부를 나타내는 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 6B-6B' 선을 따른 단면도이다.
도 7은 무선 EEG 검출 시스템이다.
도 8은 웨어러블 EEG 헤드셋을 착용한 사용자의 머리의 두 개강 내부 또는 외부의 EEG 측정 지점을 표시한 그림이다.
도 9는 델타-δ파(0.5 ~ 3.99 Hz), 쎄타-θ파(4 ~ 7.99 Hz), 알파-α파(8 ~ 12.99 Hz), 베타-β파(13 ~ 29.99 Hz), 감마-γ파(30~50 Hz)로 분류된 뇌파 파형별 EEG 파형을 보인 그림이다.
도 10은 뇌질환 환자의 뇌파 데이터 분석후 뇌신호를 메트릭스로 뇌의 연결망을 최종적으로 확인하는 그림이다.
도 11은 AI 기반 뇌파 분석을 통한 뇌질환 환자의 신경 네트워크 확인 및 신경인지 장애 진단 보정 및 보완된 매트릭스로 표현된 그림이다.1 is a block diagram of an EEG detection system according to example embodiments.
Fig. 2 is a block circuit diagram illustrating an EEG detection system according to example embodiments.
Fig. 3 is a schematic diagram illustrating an EEG detection system according to example embodiments.
Fig. 4 is a schematic diagram illustrating an EEG detection system according to example embodiments.
Fig. 5 is a schematic diagram illustrating an EEG detection system according to example embodiments.
FIG. 6A is a plan view illustrating an EEG electrode unit according to exemplary embodiments, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along
7 is a wireless EEG detection system.
8 is a diagram showing EEG measurement points inside or outside two cavities of a user wearing a wearable EEG headset.
9 shows delta-δ waves (0.5 to 3.99 Hz), theta-θ waves (4 to 7.99 Hz), alpha-α waves (8 to 12.99 Hz), beta-β waves (13 to 29.99 Hz), and gamma-γ This is a picture showing the EEG waveforms for each brainwave waveform classified as a wave (30 ~ 50 Hz).
10 is a diagram showing the final confirmation of a brain connection network using a brain signal as a matrix after analyzing EEG data of a patient with a brain disease.
11 is a picture expressed as a correction and supplemented matrix for neural network confirmation and neurocognitive disorder diagnosis of brain disease patients through AI-based EEG analysis.
본 발명의 구성 및 효과를 설명하기 위하여, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 본 발명의 설명에 있어서 관련된 공지의 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명을 생략한다. 또한, 도면 번호는 동일한 구성을 표기할 때에 다른 도면에서 동일한 도면 번호를 부여한다. In order to explain the configuration and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, drawing numbers are assigned the same drawing numbers in different drawings when indicating the same configuration.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템(10)의 블록도이다.1 is a block diagram of an
EEG 검출 시스템(10)은 뇌파 데이터 수집부(20) 및 무선 송신 모듈(30)을 포함할 수 있다. The
예시적인 실시예에서, 뇌파 데이터 수집부(20)는 복수의 채널들을 포함하는 EEG 전극일 수 있다. 뇌파 데이터 수집부(20)는 예를 들면, 8 채널, 16 채널, 32 채널, 64 채널, 128 채널, 또는 256 채널 중 어느 하나의 다채널 EEG 전극들을 사용하며, 필요에 따라 EEG 전극의 채널 수는 한정하지 않는다. 예시적인 실시예들에 서, 상기 복수의 EEG 전극부들 각각은 8개 EEG 전극들, 16개, 32개, 64개, 128개, 256개 EEG 전극들과 같이 16개 n배의 EEG 접속 단자부들을 포함할 수 있다. EEG 전극의 각각의 EEG 채널은 머리 외부(EEG 전극) 또는 머리 내부의 각각 대뇌 피질의 표면(ECoG 전극) 상에 부착되며, 머리 외부 또는 머리 내부의 각각의 대뇌 피질에서 유도되는 뇌전류를 수집한다. In an exemplary embodiment, the EEG
무선 송신 모듈(30)은 각각의 EEG 전극 채널을 통해 뇌파 데이터 수집부(20)로부터 수집된 뇌파 데이터를 전송받아 무선 송신 방식으로 송신한다. 무선 송신 모듈(30)은 뇌파 데이터 처리부(32) 및 뇌파 데이터 무선 송신부(34)를 포함한다. The
실시예들에서는, 뇌파 데이터 처리부(32)는 뇌파 데이터 수집부(20)로부터 전달된 뇌파 데이터를 암호화하거나 압축하기 위한 데이터 암호화 장치 또는 데이터 압축 장치일 수 있다. 예를 들면, 뇌파 데이터 처리부(32)는 뇌파 데이터 수집부(20)로부터 전달된 뇌파 데이터를 샘플링 신호로 변환할 수 있다. 이후, 샘플링 신호를 주파수 편이 변조(frequency-shift keying, FSK) 방식에 의하여 다른 주파수를 갖는 복수의 신호들로 편이 변조할 수 있다. 뇌파 데이터 처리부(32)에서 예를 들어 FSK 방식으로 뇌파 데이터를 변조하는 경우, 무선 신호 송신 과정에서의 오류 발생율을 감소시킬 수 있고, 또한 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio, SNR)가 현저히 상승할 수 있다.In embodiments, the EEG
다른 실시예들에서, 뇌파 데이터 처리부(32)는 뇌파 데이터 수집부(20)로부터 전달된 뇌파 데이터를 임시로 저장하는 데이터 저장 장치 또는 데이터 저장 공간일 수 있다. 특히, 뇌파 데이터 처리부(32)에서 예를 들어 FSK 방식으로 뇌파 데이터를 변조한 후에 이러한 데이터를 뇌파 데이터 처리부(32)를 다시 저장할 수 있다.In other embodiments, the
뇌파 데이터 무선 송신부(34)는 뇌파 데이터 처리부(32)에서 변조되거나 저장된 뇌파 데이터를 무선 송신 방식으로 무신 수신 모듈(60)에 전달할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 뇌파 데이터 무선 송신부(34)는 블루투스(bluetooth) 무선 송신부일 수 있다. 다른 실시예들에서, 뇌파 데이터 무선 송신부(34)는 와이파이(Wi-Fi) 무선 송신부일 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정하지 않으며, 10m 이내의 근거리 무선 송신이 가능하다면 LoRF 무선통신부, NB-IoT 통신부, RF 통신부를 사용하여 다른 무선 데이터 전송 방식을 사용할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 뇌파 데이터 무선 송신부(34)는 송신 안테나(도시되지 않음)를 더 포함한다.The brain wave data
뇌파 데이터 무선 송신부(34)에서 송신된 뇌파 데이터는 EEG 검출 시스템(10) 외부에 존재하는 무선 수신 모듈(60)로 전달될 수 있다. 무선 수신 모듈(60)은 뇌파 데이터 무선 수신부(62) 및 뇌파 데이터 분석 제어부(64)를 포함할 수 있다. EEG data transmitted from the EEG data
예시적인 실시예들에서는, 뇌파 데이터 무선 수신부(62)는 와이파이 또는 블루투스 무선 수신부를 사용한다. 예를 들면, 뇌파 데이터 무선 수신부(62)는 수신 안테나를 더 포함하고, 상기 수신 안테나를 통해 뇌파 데이터 무선 송신부(34)에서 전달된 뇌파 데이터를 수신할 수 있다. In exemplary embodiments, the EEG
뇌파 데이터 분석 제어부(64)는 신호 증폭기, 주파수 여파부, 복조기(demodulator), 디코더(decoder) 등을 더 포함할 수 있다. 뇌파 데이터 분석 제어부(64)에서, 뇌파 데이터 무선 수신부(62)에서 수신된 뇌파 데이터의 신호를 증폭 또는 확대하고, 상기 뇌파 데이터의 신호의 여파(filtering) 작업을 수행할 수 있다. 또한, 상기 복조기 및/또는 상기 디코더를 사용하여 예를 들면, FSK 방식으로 암호화 또는 압축된 뇌파 데이터의 샘플링 신호를 추출할 수 있다. 이후, 뇌파 데이터 분석 제어부(64)는 디지털-아날로그(DA) 변환 작업에 의해 상기 샘플링 신호로부터 뇌파 데이터로 복원할 수 있다. 도시되지 않았지만, 뇌파 데이터 분석 제어부(64)는 추가적인 뇌파 데이터 저장부를 더 포함하고, 복원된 뇌파 데이터가 상기 뇌파 데이터 저장부에 저장될 수 있다. The EEG data
뇌파 데이터 출력부(70)는 뇌파 데이터 분석 제어부에 연결되는 모니터, LCD 디스플레이 등의 디스플레이 장치를 통해 상기 복원된 뇌파 데이터를 시각 정보로 출력하는 출력 장치일 수 있다. The EEG
본 발명에 따른 EEG 검출 시스템(10)에 따르면, 뇌파 데이터 수집부(20)에 의해 수집된 뇌파 데이터를 무선 송신 모듈(30)로부터 EEG 검출 시스템(10) 외부의 무선 수신 모듈(60)로 전송한다. 따라서, EEG 전극들으로부터 측정되는 뇌파 데이터를 상기 EEG 전극들에 연결된 유선의 연결 전송 라인들을 통해 외부의 데이터 수집/분석 장치로 전달하는 경우와 비교할 때, EEG 전극들의 갯수(밀도)를 증가시키더라도 상기 연결 전송 라인들의 밀도 증가에 따른 뇌내 부종 또는 감염의 위험을 방지할 수 있다. EEG 검출 시스템(10)은 머리 내부 또는 머리 외부의 각 EEG 전극 채널별 뇌파를 검출하고 무선 EEG 수신 시스템으로 전송하며, 각각의 EEG 전극 채널별 뇌파 파형과 뇌파 분석 결과를 저장하는 서버와 데이터베이스를 구비하는 컴퓨터 분석 시스템과 함께, 뇌전증 등의 질병의 수술적 치료를 위해 대뇌 피질의 뇌전증 발작 시작 위치를 정밀하게 측정하여 3D 뇌지도에 표시 및 맵핑할 수 있다.According to the
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템(10)을 나타내는 블록 회로도이다. 도 2에 따른 블록 회로도는 도 1을 참조하여 설명한 EEG 검출 시스템(10)의 상세 구성을 나타내는 블록 회로도일 수 있다. 2 is a block circuit diagram illustrating an
도 2를 참조하면, 뇌파 데이터 수집부(20)는 총 192 채널을 포함하는 EEG 전극을 포함할 수 있다, 구체적으로, 뇌파 데이터 수집부(20)는 각각 64 채널을 포함하는 3 개의 서브 단자들로 구성될 수 있다. 총 192 채널을 포함하는 EEG 전극 단자부들(EEG 전극 채널)로부터 총 192개의 뇌파 데이터가 수집되므로, 무선 송신 모듈(30)에 포함된 송신 장치는 MHz 클럭 속도를 제공할 수 있는 고속 마이크로프로세서(Master MPU-64)를 포함할 수 있다. 도 2는 총 192 채널의 EEG 전극들에 대하여 도시하였지만, 본 발명의 실시예에서는 EEG 전극들의 수는 192 채널에 한정하지 않는다. Referring to FIG. 2 , the EEG
뇌파 분석은 EEG 전극들의 채널 수가 증가할수록 대뇌피질 표면에서의 뇌전증 발작 시작 위치를 정밀하고 정확하게 맵핑할 수 있다. 즉, EEG 전극의 채널 수가 많을수록 정밀한 EEG 뇌파 분석이 가능하다. 그러나, EEG 전극의 채널 수가 증가할수록 EEG 전극의 전극 단자부들 사이의 간격이 감소할 수 있고, 이에 따라 EEG 전극의 전극 단자부들 각각으로부터 얻어지는 뇌파 데이터들 사이의 간섭 또는 전극 단자부들 사이의 전기적 단락이 발생할 수도 있다. 따라서, EEG 전극의 채널 수는 적절한 값으로 결정될 필요가 있다. EEG analysis can precisely and accurately map the epileptic seizure start position on the cortical surface as the number of channels of EEG electrodes increases. That is, as the number of channels of the EEG electrode increases, precise EEG brain wave analysis is possible. However, as the number of channels of the EEG electrodes increases, the distance between the electrode terminals of the EEG electrodes may decrease, and thus interference between EEG data obtained from each of the electrode terminals of the EEG electrodes or an electrical short between the electrode terminals may occur. may occur Therefore, the number of channels of the EEG electrode needs to be determined as an appropriate value.
예시적인 실시예들에서, 수집된 뇌파 데이터로부터 2,000Hz의 샘플링 주파수로 샘플링 신호가 획득될 수 있으나, 본 발명은 뇌파의 샘플링 주파수를 2,000Hz로 한정하지 않는다. 뇌파 데이터의 샘플링 주파수가 너무 크면, 무선 송신부를 통해 전달될 데이터 정보량이 증가하여 뇌파 데이터의 전송 속도가 감소할 수 있다. 반면 뇌파 데이터의 샘플링 주파수가 너무 작으면, 무선 수신 모듈(60)에서 복원되는 뇌파 데이터와 뇌파 데이터 수집부(20)로부터 수신된 최초의 뇌파 데이터 사이의 편차가 커질 수 있고, 이에 따라 복원되는 뇌파 데이터의 왜곡 현상이 발생하여 뇌파 데이터 분석의 정밀도가 저하될 수 있다. 따라서, 뇌파 데이터의 샘플링 주파수는 적절한 값으로 결정될 필요가 있다.In exemplary embodiments, a sampling signal may be obtained with a sampling frequency of 2,000 Hz from collected EEG data, but the present invention does not limit the EEG sampling frequency to 2,000 Hz. If the sampling frequency of the EEG data is too high, the transmission speed of the EEG data may decrease due to an increase in the amount of data information to be transmitted through the wireless transmitter. On the other hand, if the sampling frequency of the EEG data is too small, the deviation between the EEG data restored by the
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템(10A)을 나타내는 개략도이다. 3 is a schematic diagram illustrating an
도 3을 참조하면, EEG 검출 시스템(10A)은 뇌파 데이터 수집부(20A), 전송 라인(22) 및 무선 송신 모듈(30A)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the
뇌파 데이터 수집부(20A)는 복수의 EEG 전극부(21)를 포함할 수 있다. EEG 전극부(21)는 예를 들면 16 채널, 32 채널, 또는 64 채널을 포함하는 EEG 전극일 수 있다. 예를 들면, 뇌파 데이터 수집부(20A)는 64 채널을 포함하는 세 개의 EEG 전극부(21)로 구성되어 총 192 채널을 갖는 뇌파 데이터 수집부(20A)를 제공할 수 있다. 이와 달리, 뇌파 데이터 수집부(20A)는 32 채널을 포함하는 두 개의 EEG 전극부(21) 및 64 채널을 포함하는 두 개의 EEG 전극부(21)로 구성되어 총 192 채널을 갖는 뇌파 데이터 수집부(20A)를 제공할 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하지 않는다. EEG 전극부(21)의 예시적인 구성은 도 6a 및 도 6b를 참조하여 상세하게 설명한다.The EEG
예시적인 실시예들에서, 복수의 EEG 전극부(21)는 서로 이격되도록 대뇌 피질의 표면 상에 직접 부착될 수 있고, 복수의 EEG 전극부(21)로부터 대뇌 피질 표면 상의 광범위한 면적으로부터 뇌파 신호가 검출될 수 있다. 복수의 EEG 전극부(21)는 대뇌 수술을 위한 두개골 절단부로부터 두개골 내부로 주입되어, 대뇌 피질 표면 상에 부착될 수 있다. 이에 따라, 뇌내 내장형 EEG 전극이 제공될 수 있다.In exemplary embodiments, the plurality of
전송 라인(22)은 뇌파 데이터 수집부(20A)로부터 무선 송신 모듈(30A)까지 전기적 연결을 제공하고, 뇌파 데이터 수집부(20A)로부터 측정된 뇌파 데이터를 무선 송신 모듈(30A)에 전송할 수 있다. 전송 라인(22)은 복수의 EEG 전극부(21)로부터의 개별 전송 라인들(도시되지 않음)의 집합체일 수 있다. 도 3에는 하나의 전송 라인(22)이 예시적으로 도시되었으나, 이와 달리 2개 이상의 전송 라인들(22)이 복수의 EEG 전극부(21)에 연결될 수도 있다. The
무선 송신 모듈(30A)은 전송 라인(22)과 연결되며, 뇌파 데이터 수집부(20A)로부터 측정된 뇌파 데이터를 무선 통신을 이용하여 외부 컴퓨터로 전송할 수 있다. 무선 송신 모듈(30A)은 약 10m 이상의 근거리 내지 중거리에서의 무선 통신을 이용하거나 뇌파 데이터를 전송할 수 있다. 따라서, 무선 송신 모듈(30A)로부터 외부의 뇌파 데이터 분석 장치(도시되지 않음)까지 연결선들이 연장될 필요가 없다.The
일반적으로, 뇌전증의 수술적 치료 과정에서, 두개골 개구부를 통해 대뇌 피질의 피검사 영역에 EEG 전극들을 부착하고, 상기 EEG 전극들과 뇌파 데이터 분석 장치를 연결선으로 전기적으로 연결한다. 상기 피검사 영역 중 뇌전증 발작 시작 위치를 정확히 맵핑하기 위하여 일반적으로 3일 내지 10일 정도 연속적으로 뇌파 데이터를 측정하게 된다. 그러나, EEG 전극들이 뇌파 데이터 분석 장치에 연결선을 통해 연결될 경우, 상기 발작 시작 위치의 맵핑 과정에서 피검사자의 거동이 제한될 수 있고, 또한 발작 등에 의한 불가피한 움직임에 의하여 피검사자의 뇌내 부종 또는 감염이 발생할 위험성도 존재한다. 또한, 수술 과정에서 EEG 전극 및 연결선들의 배치가 어려워 피검사자의 뇌내 부종 또는 감염 위험성 또한 존재한다. In general, in the course of surgical treatment of epilepsy, EEG electrodes are attached to the area to be tested of the cerebral cortex through an opening in the skull, and the EEG electrodes and the EEG data analysis device are electrically connected with a connection line. In order to accurately map the start position of an epileptic seizure in the area to be tested, EEG data is generally continuously measured for about 3 to 10 days. However, when the EEG electrodes are connected to the EEG data analysis device through a connection line, the subject's behavior may be restricted in the process of mapping the seizure start location, and there is also a risk of intracerebral edema or infection due to inevitable movement caused by seizures. also exists In addition, it is difficult to arrange the EEG electrodes and connection lines during the surgical procedure, and there is also a risk of intracerebral edema or infection of the subject.
그러나, 본 발명에 따른 EEG 검출 시스템(10A)에 따르면, 뇌파 데이터 측정 장치까지 연결선으로 데이터를 전송할 필요가 없으며, 무선 송신 모듈에 의하여 뇌파 데이터를 신뢰성 있게 전송함에 따라 피검사자의 뇌내 부종 또는 감염 위험이 방지될 수 있다. 또한, EEG 검출 시스템은 EEG 전극부의 채널 수를 증가시킬 수 있으므로, 뇌전증 발작 시작 위치를 정밀하게 맵핑할 수 있다.However, according to the
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템(10B)을 나타내는 개략도이다. 4 is a schematic diagram illustrating an
도 4를 참조하면, EEG 검출 시스템(10B)은 무선 송신 모듈(30A)에 부착된 고정부(40)를 더 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 고정부(40)는 헤드 밴드 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하지 않는다. 고정부(40)는 인체에 착탈 가능하도록 고정될 수 있다면, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 도 4에 따르면 헤드 밴드 또는 헤어 밴드 형상의 고정부(40)가 무선 송신 모듈(30A)에 부착되어, 무선 송신 모듈(30A)이 피검사자의 이마 또는 측두부 상에 안정적으로 고정될 수 있다. 특히, 무선 송신 모듈(30A)이 대뇌 수술을 위한 두개골 절단부에 인접한 위치에서 안정적으로 고정될 수 있으므로, 피검사자의 의식적 또는 무의식적인 거동에 의해 피검사 영역으로부터 EEG 전극부(21)가 분리되거나 이탈되는 것이 방지될 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 EEG 검출 시스템(10C)을 나타내는 개략도이다. 5 is a schematic diagram illustrating an
도 5를 참조하면, EEG 검출 시스템(10C)은 무선 송신 모듈(30A)에 부착된 고정부(40A)를 더 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 고정부(40A)는 귀걸이형 이어폰 형상 또는 클립형 이어폰 형상을 가질 수 있다. 고정부(40A) 상에 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하지 않는다. 고정부(40A)는 인체에 착탈 가능하도록 고정될 수 있다면 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 도 5에 따르면 클립형 이어폰 형상의 고정부(40A)가 무선 송신 모듈(30A)에 부착되어, 무선 송신 모듈(30A)이 피검사자의 귀 주위에 안정적으로 고정될 수 있다. 특히, 무선 송신 모듈(30A)이 대뇌 수술을 위한 두개골 절단부에 인접한 위치에서 안정적으로 고정될 수 있으므로, 피검사자의 의식적 또는 무의식적인 거동에 의해 피검사 영역으로부터 EEG 전극부(21)가 분리되거나 이탈되는 것이 방지될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
도시되지는 않았지만, 고정부(40A)는 대뇌 수술을 위한 두개골 절단부에 인접한 목에 착탈식으로 부착 가능하도록 목걸이 형태를 사용할 수도 있다. 그러나, 무선 송신 모듈(30A)의 형상 및 무선 송신 모듈(30A)와 상기 고정부의 연결 구성이 이에 한정되지 않으며, 다양한 형상 및 연결 구성을 갖도록 형성될 수 있다.Although not shown, the fixing
도 6a는 예시적인 실시예들에 따른 EEG 전극부(21A)를 나타내는 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 6B-6B' 선을 따른 단면도이다. FIG. 6A is a plan view illustrating an
도 6a 및 도 6b를 참조하면, EEG 전극부(21A)는 유연 기판(110), EEG 접속 단자부(120) 및 개별 전송 라인(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 6A and 6B , the
유연 기판(110)은 전기 절연성을 갖는 플렉서블 기판일 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 유연 기판(110)은 실리콘 수지(silicone resin), 폴리이미드(polyimide), PET, PDMS 등을 포함할 수 있다. The
예시적인 실시예들에서, 유연 기판(110)의 길이는 예를 들면 1 내지 5cm의 범위를 가질 수 있다. 뇌전증의 수술적 치료를 위한 대뇌 수술 과정에서, 0.5 cm의 직경을 갖는 두개골 절단부를 형성하고, 두개골 절단부를 통해 두개골 내부로 유연 기판(110)이 주입되어 대뇌 피질 표면의 피검사 영역 상에 부착될 수 있다. 따라서, 유연 기판(110)의 길이가 너무 긴 경우 평탄하지 않은 상면을 갖는 대뇌 피질의 상부 표면 상에 콘포말하게 부착되기 어렵다. 또한, 유연 기판(110)의 길이가 너무 긴 경우, 벤딩된 유연 기판(110)의 회복성에 의하여 유연 기판(110) 상에 형성된 EEG 접속 단자부들(120)이 대뇌 피질 상부로부터 분리되기 쉬우므로, EEG 접속 단자부들(120)로부터 신뢰성 있는 뇌파 데이터를 검출하기에 용이하지 않을 수 있다. 유연 기판(110)의 길이가 너무 짧은 경우, 두개골 절단부 내에 하나의 EEG 전극부(21A) 내에 포함되는 EEG 접속 단자부(120), 즉 EEG 전극 채널 수가 감소되므로, 피검사 영역 상에 부착될 EEG 전극부(21A)의 개수가 증가할 수 있고 이에 따라 전송 라인(22)의 개수 또한 증가할 수 있다. In example embodiments, the
유연 기판(110)에서는 복수 개의 EEG 접속 단자부(120)가 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수 개의 EEG 접속 단자부(120)는 개별 전송 라인(130)에 연결되며, 대뇌 피질의 피검사 영역 상에 부착되어 피검사 영역으로부터 뇌파의 전기적 신호들을 검출하는 검출 패드로 사용한다. In the
EEG 접속 단자부(120)는 유연 기판(110)을 관통하도록 형성되며, EEG 접속 단자부(120)의 바닥부에는 유연 기판(110) 바닥면으로부터 돌출하는 돌출부(120P)가 형성될 수 있다. EEG 접속 단자부(120)의 돌출부(120P)에 의해 머리 내부의 대뇌 피질 표면과 EEG 접속 단자부(120) 사이에 충분한 접촉 면적이 제공될 수 있고, EEG 접속 단자부(120)가 대뇌 피질 표면으로부터 분리되거나 충분히 접촉하지 않는 경우에 발생할 수 있는 뇌파 데이터의 왜곡 또는 손실을 방지할 수 있다.The EEG
도 6a 및 도 6b에는 예시적으로 16개의 EEG 접속 단자부(120)가 형성된 16 채널 EEG 전극부(21A)에 대하여 도시하였다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하지 않는다. EEG 접속 단자부(120)는 8개 EEG 전극들, 16개, 32개 64개, 128개, 256개 EEG 전극들 등 16개의 n배 EEG 접속 단자부의 EEG 접속 단자부(120)를 포함하여 구성된 8채널, 16채널, 32채널, 64채널, 128채널, 또는 256채널 EEG 전극 등의 16채널의 n배의 EEG 접속 단자부(120)일 수 있다. 6A and 6B illustratively illustrates a 16-channel
도 7은 무선 EEG 검출 시스템이다. 7 is a wireless EEG detection system.
도 8은 웨어러블 EEG 헤드셋을 착용한 사용자의 머리의 두 개강 내부 또는 외부의 EEG 측정 지점을 표시한 그림이다. 8 is a diagram showing EEG measurement points inside or outside two cavities of a user wearing a wearable EEG headset.
도 9는 델타-δ파(0.5 ~ 3.99 Hz), 쎄타-θ파(4 ~ 7.99 Hz), 알파-α파(8 ~ 12.99 Hz), 베타-β파(13 ~ 29.99 Hz), 감마-γ파(30~50 Hz)로 분류된 뇌파 파형별 EEG 파형을 보인 그림이다.9 shows delta-δ waves (0.5 to 3.99 Hz), theta-θ waves (4 to 7.99 Hz), alpha-α waves (8 to 12.99 Hz), beta-β waves (13 to 29.99 Hz), and gamma-γ This is a picture showing the EEG waveforms for each brainwave waveform classified as a wave (30 ~ 50 Hz).
도 10은 뇌질환 환자의 뇌파 데이터 분석후 뇌신호를 메트릭스로 뇌의 연결망을 최종적으로 확인하는 그림이다.10 is a diagram showing the final confirmation of a brain connection network using a brain signal as a matrix after analyzing EEG data of a patient with a brain disease.
도 11은 AI 기반 뇌파 분석을 통한 뇌질환 환자의 신경 네트워크 확인 및 신경인지 장애 진단 보정 및 보완된 매트릭스로 표현된 그림이다.11 is a picture expressed as a correction and supplemented matrix for neural network confirmation and neurocognitive disorder diagnosis of brain disease patients through AI-based EEG analysis.
본 발명에 따른 머리 외부 또는 머리 내부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템은 A wireless transmission module for internal and external EEG electrodes outside the head or inside the head according to the present invention and an EEG detection system including the same
뇌전증 수술 치료를 위하여 머리 외부 또는 머리 내부의 대뇌 피질 표면의 피검사 영역 상에 직접 EEG 전극들이 부착되어 뇌파를 검출하며, 상기 머리 내부의 대뇌 피질의 피검사 영역 또는 머리 외부 표면으로부터 뇌파의 전기적 신호들을 검출하는 개별 전송 라인에 연결되는 EEG 접속 단자부, 또는 머리 외부의 뇌파 데이터를 측정하는 복수의 EEG 전극부들을 구비하는 뇌파 데이터 수집부; 및 상기 뇌파 데이터 수집부에 전송 라인을 통해 연결되고, 상기 복수의 EEG 전극부들로부터 측정된 뇌파 데이터를 무선 송신하는 무선 송신 모듈을 구비하며, 착용자가 3D 안경(예, 셔터 글래스, 또는 편광 필터 안경)을 착용하고, 3D 안경 착용자가 오른손/오른발과 왼손/왼발 움직임을 제공하는 3D VR/AR 영상을 보면서 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 검출하는 EEG 검출 시스템; 및 For the surgical treatment of epilepsy, EEG electrodes are attached directly to the area to be tested on the surface of the cerebral cortex outside the head or inside the head to detect the brain wave, and the electrical signal of the brain wave is detected from the area to be tested of the cerebral cortex inside the head or the outer surface of the head. an EEG connection terminal connected to an individual transmission line for detecting signals, or an EEG data collection unit having a plurality of EEG electrode units for measuring EEG data outside the head; and a wireless transmission module connected to the EEG data collection unit through a transmission line and wirelessly transmitting EEG data measured from the plurality of EEG electrode units, wherein the wearer wears 3D glasses (eg, shutter glasses or polarization filter glasses). ), an EEG detection system for detecting EEG signals of each EEG channel while the 3D glasses wearer watches a 3D VR/AR image providing right hand/right foot and left/left foot movements; and
무선 수신 모듈, 뇌파 데이터 수신부, 뇌파 데이터 제어부, 뇌파 데이터 저장부, 및 뇌파 데이터 출력부를 구비하며, 뇌파 분석 프로그램(client)과 3D 렌더러를 구비하는 3D 뇌지도 프로그램이 설치되며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 수신하며, 뇌파 분석 프로그램(client)에 의해 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형을 출력하며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 주파수 대역 분류에 따라 델타-δ파(0.5 ~ 3.99 Hz), 쎄타-θ파(4 ~ 7.99 Hz), 알파-α파(8 ~ 12.99 Hz), 베타-β파(13 ~ 29.99 Hz), 감마-γ파(30~50 Hz)로 분류하고, 이를 컴퓨터 분석 시스템의 서버의 데이터베이스에 저장하며, 이와 연동하여 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 AI 기반 뇌파 분석을 위해 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하고, 검출된 비정상 뇌파의 뇌전증 병소 위치와 부위를 3D 뇌지도에 렌더링하여 표시하는 무선 EEG 수신 시스템을 포함하며, A wireless receiving module, an EEG data receiving unit, an EEG data control unit, an EEG data storage unit, and an EEG data output unit are provided, and a 3D brain map program including an EEG analysis program (client) and a 3D renderer is installed, and each EEG channel The EEG signal is received, and the EEG waveform of each EEG channel is output for each measurement time period by the EEG analysis program (client), and the delta-δ wave (0.5 ~ 3.99 Hz) is classified according to the frequency band of the EEG waveform of each EEG channel. ), theta-θ waves (4 ~ 7.99 Hz), alpha-α waves (8 ~ 12.99 Hz), beta-β waves (13 ~ 29.99 Hz), and gamma-γ waves (30 ~ 50 Hz), which are It is stored in the database of the server of the computer analysis system, and in conjunction with this, for AI-based EEG analysis of the EEG waveform of each EEG channel, abnormal EEG/normal EEG are classified for each EEG waveform, and the detected abnormal EEG It includes a wireless EEG receiving system that renders and displays epilepsy lesion locations and regions on a 3D brain map,
상기 무선 EEG 수신 시스템은 PC, IoT 디바이스 또는 임베디드 프로세서가 사용되고, The wireless EEG receiving system uses a PC, IoT device or embedded processor,
상기 무선 EEG 수신 시스템으로부터 수신된 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형과 분류된 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 EEG 비정상 뇌파/정상 뇌파를 저장하며, client/server 방식으로 뇌파 분석결과를 저장하는 서버의 데이터베이스를 포함하는 컴퓨터 분석 시스템에 연결되며, Stores EEG abnormal brain waves/normal brain waves for each classified EEG channel and EEG waveforms of each EEG channel for each measurement time period received from the wireless EEG receiving system, and stores brain wave analysis results in a client/server manner connected to a computer analysis system containing a database on the server;
상기 컴퓨터 분석 시스템의 데이터베이스는 환자별 EEG 뇌파 기록 데이터가 저장되고, 환자별 뇌전증 모델에 따라 이식된 전극을 통한 EEG 신호 무선 기록 데이터 저장, EEG 뇌파 기록 데이터를 분류 및 피처 분석, 환자별 뇌파 기록시간별 알파(α)파, 베타(β)파, 델타(δ)파, 쎄타(θ)파, 감마(γ)파로 분류된 뇌파 파형별로 3D 모델링하여 뇌병소 위치를 표시하는 3D 렌더러를 구비하여 3D 뇌지도에 표시하며, 3D 뇌지도와 CT 이미지와 의료 영상 저장 및 출력, 뇌전증 수술 부위 정량적 분석, 뇌전증 병소 위치 확인, 환자별 뇌전증 수술과 증상 분석, 임상 실험 결과와 증상 분석, 평가 결과 및 통계 정보를 데이터베이스에 저장하여 관리한다. The database of the computer analysis system stores EEG brain wave recording data for each patient, stores EEG signal wireless recording data through implanted electrodes according to the epilepsy model for each patient, classifies and analyzes EEG brain wave recording data, and records brain waves for each patient. Equipped with a 3D renderer that displays the location of brain lesions by 3D modeling for each EEG wave classified as alpha (α) wave, beta (β) wave, delta (δ) wave, theta (θ) wave, and gamma (γ) wave by time Display on brain map, save and output 3D brain map, CT image and medical image, quantitative analysis of epilepsy surgery site, location of epilepsy lesion, analysis of epilepsy surgery and symptoms by patient, analysis of clinical test results and symptoms, evaluation results And statistical information is stored and managed in the database.
예를들면, 3D 안경은 셔터 글래스, 또는 편광 필터 안경를 사용한다. For example, 3D glasses use shutter glasses or polarization filter glasses.
EEG 검출 시스템(10)은 다수의 EEG 전극들과 뇌파 데이터 수집부(20)와 무선 송신 모듈(30)을 구비하는 웨어러블 EEG 헤드셋을 사용한다. 무선 송신 모듈(30)은 뇌파 데이터 처리부(32), 및 뇌파 데이터 무선 송신부(34)를 포함한다. The
EEG 검출 시스템(10)은 머리 내부의 대뇌 피질에 부착하는 8개, 16개, 32개, 64개, 128개 또는 256개 EEG 접속 단자부(120)를 구비하는 EEG 접속 단자부(120); 머리 외부에서, 다수의 EEG 전극들을 구비하는 이마에 두르는 머리 띠 형태의 EEG 헤드셋, 머리 외부를 씌우는 헤드셋 형태의 웨어러블 EEG 헤드셋, 또는 머리 외부를 감싸는 보자기 형상의 웨어러블 EEG 헤드셋이 사용된다. The
무선 수신 모듈(60)과 뇌파 데이터 출력부(70)를 구비하는 무선 EEG 수신 시스템은 PC, IoT 디바이스 또는 임베디드 프로세서가 사용되며, The wireless EEG receiving system having the
무선 EEG 수신 시스템은 무선 수신 모듈(60)과 뇌파 분석 프로그램과 3D 뇌지도 프로그램이 설치된 뇌파 데이터 출력부(70)를 구비한다. 무선 수신 모듈(60)은 뇌파 데이터 무선 수신부(62), 제어부, 뇌파 데이터 저장부, 및 뇌파 데이터 분석 제어부(64)를 포함한다. The wireless EEG reception system includes a
착용자는 머리에 EEG 검출 시스템(웨어러블 EEG 헤드셋)과 3D 안경(예, 셔터 글래스, 또는 편광 필터 안경)을 착용하고, 오른손/오른발과 왼손/왼발 움직임을 제공하는 3D VR/AR 영상을 보면서 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 검출하는 EEG 검출 시스템(웨어러블 EEG 헤드셋)으로부터 무선 EEG 수신 시스템으로 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 전송하며, The wearer wears an EEG detection system (wearable EEG headset) and 3D glasses (e.g., shutter glasses, or polarizing filter glasses) on the head, and while viewing 3D VR/AR images that provide right/right foot and left/left foot movements, each EEG signal of each EEG channel is transmitted from the EEG detection system (wearable EEG headset) that detects the EEG signal of the EEG channel to the wireless EEG receiving system;
무선 EEG 수신 시스템은 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 수신하며, 뇌파 분석 프로그램과 3D 뇌지도 프로그램을 구비하며, 뇌파 분석 프로그램에 의해 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형을 출력하며, 델타-δ파(0.5 ~ 3.99 Hz), 쎄타-θ파(4 ~ 7.99 Hz), 알파-α파(8 ~ 12.99 Hz), 베타-β파(13 ~ 29.99 Hz), 감마-γ파(30~50 Hz)로 분류하며, 분류된 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하며, 이를 컴퓨터 분석 시스템의 서버의 데이터베이스에 저장하며, AI 기반 뇌파 분석을 위해 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하여 서버의 데이터베이스에 저장하며, 서버와 연동하여 client/server 방식으로 검출된 비정상 뇌파의 뇌전증 병소 위치와 부위를 3D 뇌지도에 표시한다. 이는 마비된 신체의 대응하는 뇌의 병소 위치와 부위(오른손-좌뇌 또는 왼손-우뇌)를 뇌병소 위치와 부위에 신경자극 치료를 하기 위해 사용된다. The wireless EEG receiving system receives the EEG signal of each EEG channel, has an EEG analysis program and a 3D brain map program, outputs the EEG waveform of each EEG channel for each measurement time period by the EEG analysis program, and provides delta-δ wave (0.5 ~ 3.99 Hz), theta-θ wave (4 ~ 7.99 Hz), alpha-α wave (8 ~ 12.99 Hz), beta-β wave (13 ~ 29.99 Hz), gamma-γ wave (30 ~ 50 Hz) ), classifies abnormal EEG/normal EEG by EEG waveform of each classified EEG channel, stores it in the database of the server of the computer analysis system, and analyzes EEG based on EEG by EEG waveform of each EEG channel. It distinguishes abnormal EEG/normal EEG and stores them in the database of the server, and in conjunction with the server, displays the epileptic lesion location and region of the abnormal EEG detected by the client/server method on a 3D brain map. It is used to apply nerve stimulation treatment to the location and area of the brain lesion (right hand-left brain or left hand-right brain) in the brain corresponding to the paralyzed body.
상기 EEG 검출 시스템(10)은 The
복수의 EEG 전극부; a plurality of EEG electrode units;
상기 복수의 EEG 전극부와 연결되는 뇌파 데이터 수집부(30); an EEG
상기 복수의 EEG 전극부들을 통해 측정되는 상기 피검사 영역의 뇌파 데이터를 뇌파 데이터 수집부(20)를 통해 전달받아 무선 송신이 가능한 샘플링 신호로 변환시키는 뇌파 데이터 처리부(32); 및an EEG
상기 뇌파 데이터 처리부에서 변환된 상기 샘플링 신호를 무선 송신하는 뇌파 데이터 무선 송신부(34)를 포함하는 무선 송신 모듈(30)을 포함한다. and a
상기 복수의 EEG 전극부들 각각은, Each of the plurality of EEG electrode parts,
전기 절연성을 갖는 유연 기판; 및 A flexible substrate having electrical insulation; and
상기 유연 기판을 관통하며 상기 피검사 영역 상에 직접 접촉하는 복수의 EEG 접속 단자부들을 포함하며, It includes a plurality of EEG connection terminals penetrating the flexible substrate and directly contacting the area to be inspected,
상기 피검사 영역과 상기 복수의 EEG 접속 단자부 사이의 충분한 접촉 면적을 제공하도록 상기 복수의 EEG 접속 단자부들 각각은 상기 유연 기판의 바닥면으로부터 돌출하는 돌출부를 포함한다. Each of the plurality of EEG connection terminal parts includes a protrusion protruding from the bottom surface of the flexible board to provide a sufficient contact area between the area to be inspected and the plurality of EEG connection terminal parts.
상기 무선 송신 모듈로부터 무선 송신된 뇌파 데이터는 상기 EEG 검출 시스템 외부의 무선 수신 모듈에서 수신되고, 상기 무선 수신 모듈에 연결된 뇌파 데이터 출력부를 통해 표시된다. EEG data wirelessly transmitted from the wireless transmitting module is received by a wireless receiving module outside the EEG detection system and displayed through an EEG data output unit connected to the wireless receiving module.
상기 EEG 검출 시스템은 예를 들면, 각각의 EEG 전극들이 인체에 착탈식으로 고정할 수 있는 헤드 밴드 형상의 고정부와 연결된다. The EEG detection system is connected to, for example, a headband-shaped fixing unit that can detachably fix each EEG electrode to the human body.
상기 EEG 검출 시스템은 또한 인체에 착탈식으로 고정할 수 있는 목걸이 또는 이어폰 형상의 고정부와 연결될 수 있다. The EEG detection system may also be connected to a necklace or earphone-shaped fixing unit that can be detachably fixed to the human body.
예시적인 실시예들에서, 상기 뇌파 데이터 처리부는 상기 뇌파 데이터 수집부로부터 수집된 뇌파 데이터로부터 샘플링 신호를 추출하고, 상기 샘플링 신호를 주파수 편이 복조(FSK) 방식으로 변조한다. In example embodiments, the EEG data processing unit extracts a sampling signal from the EEG data collected from the EEG data collection unit, and modulates the sampling signal using a frequency shift demodulation (FSK) scheme.
상기 유연 기판은 1 내지 5cm의 범위의 길이를 갖는다. The flexible substrate has a length ranging from 1 to 5 cm.
예시적인 실시예들에서, 상기 복수의 EEG 전극부들 각각은 8개, 16개, 64개, 128개, 256개 EEG 전극들을 구비하도록 16개 n배의 EEG 접속 단자부들을 포함할 수 있다. In exemplary embodiments, each of the plurality of EEG electrode parts may include 16 n-fold EEG connection terminal parts to have 8, 16, 64, 128, and 256 EEG electrodes.
무선 수신 모듈(60)과 뇌파 데이터 출력부(70)를 구비하는 무선 EEG 수신 시스템은 뇌파 데이터 무선 수신부, 뇌파 데이터 저장부, 뇌파 데이터 분석 제어부, 뇌파 데이터 출력부를 포함하고, PC, IoT 디바이스 또는 임베디드 프로세서가 사용되며, 뇌파 분석 프로그램(cilent)과 3D 뇌지도 프로그램이 설치되고, 상기 무선 EEG 수신 시스템에 설치된 뇌파 분석 프로그램은 client/server 방식으로 서버(server)의 데이터베이스를 포함하는 컴퓨터 분석 시스템에 연결된다. 상기 서버의 데이터베이스는 환자별 EEG 뇌파 기록 데이터가 저장되고, 환자별 뇌전증 모델에 따라 이식된 전극을 통한 EEG 신호 무선 기록 데이터 저장, EEG 뇌파 기록 데이터를 분류 및 피처 분석, 환자별 뇌파 기록시간별 각각의 EEG 전극 채널별 알파(α)파, 베타(β)파, 델타(δ)파, 쎄타(θ)파, 감마(γ)파로 분류된 뇌파 파형별로 3D 모델링하여 뇌병소 위치를 표시하는 3D 렌더러를 구비하여 3D 뇌지도에 표시하며, 3D 뇌지도와 CT 이미지와 의료 영상 저장 및 출력, 뇌전증 수술 부위 정량적 분석, 뇌병소 위치 확인, 환자별 뇌전증 수술과 증상 분석, 임상 실험 결과와 증상 분석, 평가 결과 및 통계 정보를 서버의 데이터베이스에 저장하여 관리한다. The wireless EEG receiving system including the
뇌심부 자극술에 따라 뇌신경 치료시에, 해당 뇌병소의 위치와 부위에 자극을 주게 되면 뇌전증(간질) 뿐만 아니라 루게릭병 치료, 대뇌피질 활성화를 통한 촉각, 후각 등의 감각 회복이 예측되며, Alzheimer 형 치매, 파킨슨병, 해리슨, 뇌전증(간질), 뇌졸중(뇌경색, 뇌출혈), 뇌질환에 의한 하반신 마비 환자의 뇌 질환에 의해 마비된 신체에 해당하는 뇌병소 부위의 신경 치료(오른손-좌뇌, 왼손-우뇌), 의료 분야에 사용이 가능하다.In the case of cranial nerve treatment according to deep brain stimulation, when stimulation is given to the location and area of the brain lesion, not only epilepsy (epilepsy) but also Lou Gehrig's disease is treated, and sensory recovery such as touch and smell is predicted through activation of the cerebral cortex, and Alzheimer's type Dementia, Parkinson's disease, Harrison's disease, epilepsy (epilepsy), stroke (cerebral infarction, cerebral hemorrhage), nerve treatment of brain lesions corresponding to the body paralyzed by brain disease of paraplegic patients due to brain disease (right-left brain, left hand) -Right brain), can be used in the medical field.
알쯔하이머형 치매, 파킨슨병, 해리슨, 뇌전증(간질), 뇌졸중(뇌경색, 뇌출혈)을 치료하기 위해, 3D 안경(예, 셔터 글래스, 편광 필터 안경)을 착용하고 머리에 착용하는 웨어러블 EEG 헤드셋의 다수의 EEG 전극들로부터 검출된 뇌파 신호를 유무선 통신(케이블, Bluetooth, 또는 Wi-Fi)을 통해 사용자 단말(무선 EEG 수신 시스템)로 전송하며, 사용자 단말(무선 EEG 수신 시스템)은 다수의 EEG 전극 채널별로 EEG 전극별 뇌파 파형의 주파수 스펙트럼을 출력하며, 서버의 데이터베이스와 연동하여 뇌파의 패턴을 시공간적인 분석(spatio-temporal pattern analysis)을 통해 3D 뇌지도에 비정상 뇌파가 검출된 뇌병소의 위치와 부위를 표시하고, 3D 뇌지도에 이를 표시한다.Many wearable EEG headsets worn on the head with 3D glasses (e.g. shutter glasses, polarized filter glasses) to treat Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Harrison's, epilepsy (epilepsy), stroke (cerebral infarction, cerebral hemorrhage) EEG signals detected from the EEG electrodes are transmitted to a user terminal (wireless EEG receiving system) through wired/wireless communication (cable, Bluetooth, or Wi-Fi), and the user terminal (wireless EEG receiving system) has multiple EEG electrode channels. It outputs the frequency spectrum of the EEG waveform for each EEG electrode, and in conjunction with the database of the server, spatio-temporal pattern analysis of the brain wave pattern is performed to determine the location and region of the brain lesion where the abnormal EEG was detected on the 3D brain map. and display it on a 3D brain map.
참고로, 뇌졸중은 뇌혈관이 막히는 뇌경색과, 뇌혈관이 터지는 뇌출혈로 분류된다. For reference, a stroke is classified into cerebral infarction, in which cerebral blood vessels are blocked, and cerebral hemorrhage, in which cerebral blood vessels burst.
뇌졸중이 의심되는 증상은 한쪽 팔다리가 마비된 편마비, 발음이 이상해지는 구음 장애, 언어 장애, 안면과 비등이 있으며, 한쪽 눈이 갑자기 안보이거나 몸의 균형이 잡히지 않는 증상이 존재한다. Suspected stroke symptoms include hemiparesis in which one limb is paralyzed, dysarthria with abnormal pronunciation, speech difficulties, facial and nasal congestion, and symptoms such as sudden blindness in one eye or unbalanced body.
예를들면, 알쯔하이머형 치매 환자의 뇌파의 시공간적 패턴 분석 연구 논문에 따르면, 알쯔하이머형 치매 환자의 병태생리적 위치가 주로 좌측 두정부와 측두엽 부위에 있음을 암시하고 있다. For example, according to a research paper on spatio-temporal pattern analysis of brain waves of patients with Alzheimer's disease, it is implied that the pathophysiological location of patients with Alzheimer's disease is mainly in the left parietal region and temporal lobe.
참고로, 기존 특허 제시된 바와 같이, 뇌심부 자극술에 따라 이상 뇌파가 검출된 특정 뇌병변 부위의 위치를 자극하도록 사용자 단말(EEG 측정 및 자극 제어 시스템)로부터 웨어러블 EEG 헤드셋으로 자극 제어 신호를 전송하면, 웨어러블 EEG 헤드셋은 뇌신경 치료를 위해 해당 뇌전증 병소 위치와 부위에 신경 자극 치료를 한다. For reference, as suggested in the existing patent, when a stimulation control signal is transmitted from a user terminal (EEG measurement and stimulation control system) to a wearable EEG headset to stimulate the location of a specific brain lesion area where abnormal brain waves are detected according to deep brain stimulation, The wearable EEG headset performs nerve stimulation treatment on the location and area of the epilepsy lesion for cranial nerve treatment.
웨어러블 EEG 헤드셋은 유무선 통신을 통해 컴퓨터 시스템과 연동하여 비정상 뇌파가 발생하는 뇌전증 병소 위치와 부위를 1) 광신호 자극, 2) 전기 자극, 또는 3) RF 주파수 자극으로 뇌신경 치료를 할 수 있다. The wearable EEG headset works in conjunction with a computer system through wired/wireless communication to treat the location and area of epilepsy lesions where abnormal brain waves occur by 1) optical signal stimulation, 2) electrical stimulation, or 3) RF frequency stimulation.
3D 안경 착용자가 EEG 검출 시스템(웨어러블 EEG 헤드셋)을 착용하고 3D VR/AR 영화를 보면서 오른손-좌뇌 또는 왼손-우뇌의 해당 뇌전증 병소 위치와 부위를 자극하여 뇌신경 치료를 제공받을 수 있다. A wearer of 3D glasses wears an EEG detection system (wearable EEG headset) and while watching a 3D VR/AR movie, he or she can receive cranial nerve treatment by stimulating the location and region of the epilepsy lesion in the right-left brain or left-right brain.
1) 광신호 자극 - 400 ~ 600 nm 파장의 Blue LED의 광신호 자극 1) Optical signal stimulation - 400 ~ 600 nm wavelength blue LED light signal stimulation
2) 전기 자극 - 0.01 ~ 0.001 mA 미세 전류 자극 2) Electrical stimulation - 0.01 ~ 0.001 mA microcurrent stimulation
3) RF 주파수 자극 - 뇌의 해당 부분에 1~200Hz 범위의 RF 주파수 자극3) RF frequency stimulation - RF frequency stimulation in the range of 1~200Hz to the corresponding part of the brain
알쯔하이머형 치매, 파킨슨병, 해리슨, 뇌전증(간질) 또는 뇌졸중(뇌경색, 뇌출혈)에 의한 하반신 마비 환자의 EEG 전극 채널별 뇌파를 수집 분석하고, 3D 뇌지도에서 이상 뇌파가 검출된 특정 뇌전증 병소 위치와 부위에 대하여 3D 영화를 보면서 뇌심부 자극술에 따라 뇌병소의 부위의 해당 부분을 1) 광신호 자극, 2) 전기 자극, 또는 3) RF 주파수 자극으로 뇌신경 치료가 가능하게 되었다. We collect and analyze the EEG electrode channels of paraplegic patients with Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Harrison's disease, epilepsy (epilepsy) or stroke (cerebral infarction, cerebral hemorrhage), and specific epileptic lesions where abnormal brain waves are detected on the 3D brain map Regarding location and area, according to deep brain stimulation while watching a 3D movie, cranial nerve treatment became possible by 1) optical signal stimulation, 2) electrical stimulation, or 3) RF frequency stimulation of the corresponding part of the brain lesion.
예를들면, 치매에 의한 하반신 마비 환자(오른손/오른 발 마비)의 뇌의 부분을 자극하는 경우, 3D 안경 착용자가 오른손 또는 오른발이 움직이는 3D VR/AR 영화를 보는 경우, EEG 검출 시스템(웨어러블 EEG 헤드셋)으로부터 사용자 단말(무선 EEG 수신 시스템)으로 각각의 EEG 전극 채널의 뇌파 신호를 전송하고, 사용자 단말(무선 EEG 수신 시스템)으로부터 EEG 검출 시스템(웨어러블 EEG 헤드셋)으로 해당 뇌병소 부위에 자극 제어 신호를 전송하여 웨어러블 EEG 헤드셋이 오른손/오른발에 해당하는 마비된 뇌병소 부분에 자극을 가하여 뇌신경을 치료한다. For example, when stimulating parts of the brain of a paraplegic patient (right hand/right foot paralysis) due to dementia, when a 3D glasses wearer watches a 3D VR/AR movie in which the right hand or right foot moves, an EEG detection system (wearable EEG EEG signal of each EEG electrode channel is transmitted from the user terminal (wireless EEG receiving system) to the user terminal (wireless EEG receiving system), and the stimulation control signal is transmitted from the user terminal (wireless EEG receiving system) to the EEG detection system (wearable EEG headset) to the brain lesion area. is transmitted so that the wearable EEG headset applies stimulation to the part of the paralyzed brain lesion corresponding to the right hand/right foot to treat the cranial nerve.
알쯔하이머형 치매, 파킨슨병, 해리슨, 뇌전증(간질), 뇌졸중(뇌경색, 뇌출혈), 뇌질환에 의한 하반신 마비 환자의 뇌신경 치료에 사용된다.It is used for the treatment of Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Harrison's disease, epilepsy (epilepsy), stroke (cerebral infarction, cerebral hemorrhage), and cranial nerve treatment of paraplegic patients due to brain disease.
본 발명에 따른 실시예들의 구현 소프트웨어는 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되고, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조를 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 스토리지, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 저장 매체에 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과, 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터를 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로써 작동하도록 구성될 수 있다.Implementation software of the embodiments according to the present invention is implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means, and can be recorded on a computer-readable recording medium. The computer readable recording medium may include program instructions, data files, and data structures alone or in combination. Computer-readable recording media include storage, hard disks, magnetic media such as floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - A hardware device configured to store and execute program instructions in storage media such as magneto-optical media, ROM, RAM, flash memory, etc. may be included. Examples of program instructions may include those produced by a compiler, machine language codes as well as high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention.
본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 저장될 수 있다. The method of the present invention is implemented as a program and can be stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, memory card, hard disk, magneto-optical disk, storage device, etc.) in a readable form using computer software. .
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.As described above, the present invention has been described in detail with preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and to those skilled in the art within the technical spirit and scope of the present invention Various modifications and changes are possible.
10: EEG 검출 시스템
20: 뇌파 데이터 수집부
21: EEG 전극부
22: 전송 라인
30: 무선 송신 모듈
32: 뇌파 데이터 처리부
34: 뇌파 데이터 무선 송신부
40: 고정부
60: 무선 수신 모듈
62: 뇌파 데이터 무선 수신부
63: 뇌파 데이터 저장부
64: 뇌파 데이터 분석 제어부
70: 뇌파 데이터 출력부
110: 유연 기판
120: EEG 접속 단자부
130: 개별 전송 라인10: EEG detection system 20: EEG data collection unit
21: EEG electrode part 22: transmission line
30: wireless transmission module 32: EEG data processor
34: EEG data wireless transmitter 40: fixing unit
60: wireless receiving module 62: brain wave data wireless receiving unit
63: EEG data storage unit 64: EEG data analysis control unit
70: brain wave data output unit 110: flexible substrate
120: EEG connection terminal unit 130: individual transmission line
Claims (9)
무선 수신 모듈, 뇌파 데이터 수신부, 뇌파 데이터 제어부, 뇌파 데이터 저장부, 및 뇌파 데이터 출력부를 구비하고, 뇌파 분석 프로그램과 3D 뇌지도 프로그램이 구비되며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 신호를 수신하며, 상기 뇌파 분석 프로그램에 의해 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형을 출력하며, 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형의 주파수 대역 분류에 의해 델타-δ파(0.5 ~ 3.99 Hz), 쎄타-θ파(4 ~ 7.99 Hz), 알파-α파(8 ~ 12.99 Hz), 베타-β파(13 ~ 29.99 Hz), 감마-γ파(30~50 Hz)로 분류하고, 이를 컴퓨터 분석 시스템의 서버의 데이터베이스에 저장하며, AI 기반 뇌파 분석을 위해 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 비정상 뇌파/정상 뇌파를 구분하며, 검출된 비정상 뇌파의 뇌전증 병소 위치와 부위를 3D 뇌지도에 표시하는 무선 EEG 수신 시스템을 포함하며,
상기 무선 EEG 수신 시스템은 PC, IoT 디바이스 또는 임베디드 프로세서가 사용되고,
상기 무선 EEG 수신 시스템으로부터 수신된 측정 시간대별 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형과 분류된 각각의 EEG 채널의 뇌파 파형별 EEG 비정상 뇌파/정상 뇌파를 저장하며, client/server 방식으로 뇌파 분석결과를 저장하는 서버의 데이터베이스를 포함하는 컴퓨터 분석 시스템에 연결되며,
상기 컴퓨터 분석 시스템의 데이터베이스는 환자별 EEG 뇌파 기록 데이터가 저장되고, 환자별 뇌전증 모델에 따라 이식된 전극을 통한 EEG 신호 무선 기록 데이터 저장, EEG 뇌파 기록 데이터를 분류 및 피처 분석, 환자별 뇌파 기록시간별 알파(α)파, 베타(β)파, 델타(δ)파, 쎄타(θ)파, 감마(γ)파로 분류된 뇌파 파형별로 3D 모델링하여 뇌병소 위치를 표시하는 3D 렌더러를 구비하여 3D 뇌지도에 표시하며, 3D 뇌지도와 CT 이미지와 의료 영상 저장 및 출력, 뇌전증 수술 부위 정량적 분석, 뇌전증 병소 위치 확인, 환자별 뇌전증 수술과 증상 분석, 임상 실험 결과와 증상 분석, 평가 결과 및 통계 정보를 상기 데이터베이스에 저장하여 관리하는, 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템. For the surgical treatment of epilepsy, EEG electrodes are attached directly to the area to be tested on the surface of the cerebral cortex outside the head or inside the head to detect the brain wave, and the electrical signal of the brain wave is detected from the area to be tested of the cerebral cortex inside the head or the outer surface of the head. an EEG connection terminal connected to an individual transmission line for detecting signals, or an EEG data collection unit having a plurality of EEG electrode units for measuring EEG data outside the head; and a wireless transmission module connected to the EEG data collection unit through a transmission line and wirelessly transmitting EEG data measured from the plurality of EEG electrode units, and providing movement of the right hand/right foot and left hand/left foot to the 3D glasses wearer. an EEG detection system for detecting EEG signals of each EEG channel while viewing a 3D VR/AR image; and
A wireless receiving module, an EEG data receiving unit, an EEG data control unit, an EEG data storage unit, and an EEG data output unit are provided, and an EEG analysis program and a 3D brain map program are provided, and EEG signals of each EEG channel are received, and the EEG data output unit is provided. The analysis program outputs the EEG waveform of each EEG channel for each measurement time period, and by classifying the frequency band of the EEG waveform of each EEG channel, delta-δ waves (0.5 ~ 3.99 Hz) and theta-θ waves (4 ~ 7.99 Hz) Hz), alpha-α waves (8 ~ 12.99 Hz), beta-β waves (13 ~ 29.99 Hz), and gamma-γ waves (30 ~ 50 Hz), and store them in the database of the server of the computer analysis system. , For AI-based EEG analysis, a wireless EEG receiving system that distinguishes abnormal EEG/normal EEG by EEG waveform of each EEG channel and displays the epileptic lesion location and region of the detected abnormal EEG on a 3D brain map,
The wireless EEG receiving system uses a PC, IoT device or embedded processor,
Stores EEG abnormal brain waves/normal brain waves for each classified EEG channel and EEG waveforms of each EEG channel for each measurement time period received from the wireless EEG receiving system, and stores brain wave analysis results in a client/server manner connected to a computer analysis system containing a database on the server;
The database of the computer analysis system stores EEG brain wave recording data for each patient, stores EEG signal wireless recording data through implanted electrodes according to the epilepsy model for each patient, classifies and analyzes EEG brain wave recording data, and records brain waves for each patient. Equipped with a 3D renderer that displays the location of brain lesions by 3D modeling for each EEG wave classified as alpha (α) wave, beta (β) wave, delta (δ) wave, theta (θ) wave, and gamma (γ) wave by time Display on brain map, save and output 3D brain map, CT image and medical image, quantitative analysis of epilepsy surgery site, location of epilepsy lesion, analysis of epilepsy surgery and symptoms by patient, analysis of clinical test results and symptoms, evaluation results and a wireless transmission module for internal/external EEG electrodes inside or outside the head, which stores and manages statistical information in the database, and an EEG detection system including the same.
상기 EEG 검출 시스템은
복수의 EEG 전극부;
상기 복수의 EEG 전극부와 연결되는 뇌파 데이터 수집부;
상기 복수의 EEG 전극부들을 통해 측정되는 상기 피검사 영역의 뇌파 데이터를 상기 뇌파 데이터 수집부를 통해 전송받아 무선 송신 가능한 샘플링 신호로 변환시키는 뇌파 데이터 처리부; 및
상기 뇌파 데이터 처리부에서 변환된 상기 샘플링 신호를 무선 송신하는 뇌파 데이터 무선 송신부를 포함하는 무선 송신 모듈을 포함하는 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템. According to claim 1,
The EEG detection system
a plurality of EEG electrode units;
an EEG data collection unit connected to the plurality of EEG electrode units;
an EEG data processing unit receiving EEG data of the area to be tested measured through the plurality of EEG electrode units through the EEG data collecting unit and converting the EEG data into sampling signals that can be wirelessly transmitted; and
A wireless transmission module for internal and external EEG electrodes inside or outside the head including a wireless transmission module including a wireless transmission unit for transmitting the EEG data converted by the EEG data processing unit, and an EEG detection system including the same.
상기 복수의 EEG 전극부들 각각은,
전기 절연성을 갖는 유연 기판, 및
상기 유연 기판을 관통하며 상기 피검사 영역 상에 직접 접촉하는 복수의 EEG 접속 단자부들을 포함하며,
상기 피검사 영역과 상기 복수의 EEG 접속 단자부 사이의 충분한 접촉 면적을 제공하도록 상기 복수의 EEG 접속 단자부들 각각은 상기 유연 기판의 바닥면으로부터 돌출하는 돌출부를 포함하는, 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템. According to claim 2,
Each of the plurality of EEG electrode parts,
A flexible substrate having electrical insulation, and
It includes a plurality of EEG connection terminals penetrating the flexible substrate and directly contacting the area to be inspected,
Each of the plurality of EEG connection terminals includes a protruding portion protruding from the bottom surface of the flexible substrate to provide a sufficient contact area between the area to be tested and the plurality of EEG connection terminals. A wireless transmission module for EEG electrodes and an EEG detection system including the same.
상기 무선 송신 모듈로부터 무선 송신된 뇌파 데이터는 상기 EEG 검출 시스템 외부의 무선 수신 모듈에서 수신되고, 상기 무선 수신 모듈에 연결된 뇌파 데이터 출력부를 통해 표시되는, 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템. According to claim 2,
EEG data wirelessly transmitted from the wireless transmitting module is received by a wireless receiving module outside the EEG detection system, and is displayed through an EEG data output unit connected to the wireless receiving module. A transmission module and an EEG detection system including the same.
상기 EEG 검출 시스템은 각 EEG 전극들이 인체에 착탈식으로 고정할 수 있는 헤드 밴드 형상의 고정부와 연결되는, 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템. According to claim 1,
The EEG detection system is a wireless transmission module for internal and external EEG electrodes inside the head or outside the head, in which each EEG electrode is connected to a headband-shaped fixing part that can be detachably fixed to the human body, and an EEG detection system including the same.
상기 EEG 검출 시스템은 인체에 착탈식으로 고정할 수 있는 목걸이 또는 이어폰 형상의 고정부와 연결되는, 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템. According to claim 5,
The EEG detection system is a wireless transmission module for internal and external EEG electrodes inside or outside the head, connected to a necklace or earphone-shaped fixing unit that can be detachably fixed to the human body, and an EEG detection system including the same.
상기 뇌파 데이터 처리부는 상기 뇌파 데이터 수집부로부터 수집된 뇌파 데이터로부터 샘플링 신호를 추출하고, 상기 샘플링 신호를 주파수 편이 복조 방식으로 변조하는, 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템. According to claim 2,
The brain wave data processing unit extracts a sampling signal from the brain wave data collected from the brain wave data collection unit, and modulates the sampling signal by frequency shift demodulation. EEG detection system including.
상기 유연 기판은 1 내지 5cm의 범위의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템. According to claim 3,
The flexible substrate has a length in the range of 1 to 5 cm. A wireless transmission module for internal and external EEG electrodes inside the head or outside the head, and an EEG detection system including the same.
상기 복수의 EEG 전극부들 각각은 8개 EEG 전극들, 16개, 64개, 128개, 256개 EEG 전극들을 구비하도록 16개 n배의 EEG 접속 단자부들을 포함하는, 머리 내부 또는 머리 외부의 내외장형 EEG 전극용 무선 송신 모듈 및 이를 포함하는 EEG 검출 시스템.
According to claim 2,
Each of the plurality of EEG electrode parts includes 8 EEG electrodes, 16 n-fold EEG connection terminal parts to have 16, 64, 128, and 256 EEG electrodes. A wireless transmission module for EEG electrodes and an EEG detection system including the same.
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