TWI782282B - 腦波監測系統及腦波監測方法 - Google Patents

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Abstract

一種腦波監測系統，包括：電子裝置以及至少一腦波儀，每一腦波儀具有8個通道以分別連接對應的電極以接收腦波信號，每一腦波儀連接電子裝置；其中，電子裝置掃描至少一腦波儀的數目以及依據至少一腦波儀的識別號依序顯示至少一腦波儀的多個通道。腦波監測系統可自動偵測連接至電子裝置的腦波儀數量，並根據腦波儀數量及每一腦波儀的8個通道以顯示所有腦波儀的所有通道的腦波信號。腦波監測系統也可根據通道阻抗值及信號品質指數提出指引信息，協助使用者改善腦波品質。

Description

腦波監測系統及腦波監測方法
本發明是有關於一種腦波監測技術，尤其是一種腦波監測系統及其方法。
傳統腦波儀的設備體積較為巨大且重量較為厚重，有著不便攜帶的缺點，且大多數的腦波儀都用在醫院、診所等專業醫療場所。如今的主要醫療趨勢為居家照護，對於需要用到腦波儀的居家患者。在有限的居家空間中，傳統腦波儀體積大且重量大的缺點就更為凸顯。再加上傳統腦波儀的價格昂貴，傳統腦波儀具有32通道來量測患者的腦波信號，並且同時顯示32通道的腦波信號，也就是說，當不需要用到32通道的狀況下，例如僅使用16通道的情況，仍然會顯示32個的通道並閒置其中的16通道，因而造成資源的浪費。此外，傳統腦波儀只能量測通道阻抗，無法監控實際腦波信號品質，使用者缺乏指引信息協助操作，只能透過經驗與錯誤嘗試來取得可用的腦波信號品質。因此，如何改善傳統腦波儀存在的上述問題，為本技術領域所要解決的重要課題。
本發明提供一種腦波監測系統及其方法，其具有體積小與重量輕的優點，且可以依據需求擴充腦波儀的數量，以達到攜帶的便利性、可擴充性以及減少資源的浪費。
本發明所提供的腦波監測系統包括電子裝置以及至少一腦波儀。每一腦波儀具有8個通道以分別連接對應的電極以接收腦波信號，每一腦波儀連接至電子裝置；其中，電子裝置掃描至少一腦波儀的數目以及依據至少一腦波儀的識別號依序顯示至少一腦波儀的多個通道。
在本發明的一實施例中，電子裝置包括一處理器，用以量測這些通道的多個通道阻抗值並根據這些通道阻抗值輸出這些通道的燈號，以及用以量測這些通道的多個通道信號品質指數並根據這些通道信號品質指數輸出這些通道的燈號。
在本發明的一實施例中，當這些通道阻抗值小於或等於一預設阻抗值時，電子裝置顯示綠色燈號；以及當這些通道阻抗值大於預設阻抗值時，電子裝置顯示非綠色燈號並提示一指引信息。
在本發明的一實施例中，當這些通道信號品質指數小於或等於一預設信號品質指數時，電子裝置顯示綠色燈號；以及當這些通道信號品質指數大於預設信號品質指數時，電子裝置顯示非綠色燈號並提示一指引信息。
在本發明的一實施例中，處理器擷取每一通道的一時間區段的腦波信號、透過快速傅立葉轉換將此時間區段的腦波信號轉換成一能量頻譜密度、加總此能量頻譜密度中一頻帶的一能量以獲得一通道信號品質指數、以及判斷此通道信號品質指數是否小於預設信號品質指數。
本發明所提供的腦波監測方法，適用於一腦波監測系統，其中腦波監測系統包括一電子裝置 以及連接電子裝置的至少一腦波儀，腦波監測方法包括：掃描至少一腦波儀的數目；依據至少一腦波儀的識別號依序顯示至少一腦波儀的多個通道；其中，每一腦波儀具有8個通道以分別連接對應的電極以接收腦波信號。
本發明的一實施例中，腦波監測方法更包括：量測這些通道的多個通道阻抗值並根據這些通道阻抗值輸出這些通道的燈號；以及量測這些通道的多個通道信號品質指數並根據這些通道信號品質指數輸出該些通道的燈號。
本發明的一實施例中，量測這些通道的多個通道信號品質指數並根據這些通道信號品質指數輸出這些通道的燈號的步驟包括：擷取每一通道的一時間區段的腦波信號、透過快速傅立葉轉換將此時間區段的腦波信號轉換成一能量頻譜密度、加總此能量頻譜密度中一頻帶的一能量以獲得一通道信號品質指數、以及判斷此通道信號品質指數是否小於此預設信號品質指數。
本發明提供的腦波監測系統及其方法，除了可達到攜帶的便利性、可擴充性以及減少資源的浪費之外，更可以量測通道阻抗及通道信號品質以顯示通道狀況的燈號並指引使用者如何改善腦波訊號的品質。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，在圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。
圖1為本發明一實施例所提供的腦波監測系統的示意圖。如圖1所示，本發明實施例提供的腦波監測系統1包括電子裝置2及至少一腦波儀3。電子裝置2可為一手持式裝置，例如智慧型手機、智能平板、或筆記型電腦等可供操作者執行操作的電子裝置，其中圖1僅以筆記型電腦作為示例。此外，電子裝置2包括一處理器21及一顯示介面22，其中處理器21可為微處理器、處理單元、或算數邏輯單元等處理電子裝置2的資料及指令的處理器21。腦波儀3具有8個通道以分別連接對應的電極以接收患者的腦波信號，並且腦波儀3透過通用序列匯流排(USB)連接電子裝置2，其中本領域技術人員可依照實際需求選用不同的連接介面連接腦波儀與電子裝置，本案發明不以此為限。另外，由於本發明實施例的腦波儀提供8通道以接收腦波信號，本領域技術人員可依據醫療上的需求增加腦波儀的數量以量測患者完整的腦波信號。
在本實施例中，當有n台的腦波儀3連接至電子裝置2時，電子裝置2會掃描到n台的腦波儀3，而電子裝置2的處理器21會執行一腦波監測軟體以依據n台的腦波儀3的識別號(ID)在顯示介面22上依序顯示n*8個通道的腦波信號，其中n為正整數，如圖2所示，其中識別號的號碼01、02、n僅作為示例，識別碼也可為腦波儀的產品序號或其他可作為識別的代碼，本案發明不以此為限。一示例中，當一台腦波儀3連接至電子裝置2時，電子裝置2會掃描到一台腦波儀3，而電子裝置2的處理器21會執行一腦波監測軟體以依據此台腦波儀3的識別號在顯示介面22上顯示1*8個通道的腦波信號。另一示例中，當三台腦波儀3連接至電子裝置2時，電子裝置2會掃描到三台腦波儀3，而電子裝置2的處理器21會執行一腦波監測軟體以依據三台腦波儀3的識別號在顯示介面22上依序顯示3*8個通道的腦波信號。
當操作者欲觀看所有通道的腦波信號的品質時，操作者可點選顯示介面22右下方的“信號品質”按鈕以切換顯示介面22上的畫面而顯示對應患者的腦部位置的所有通道的燈號，如圖3所示。其中燈號分為綠色燈號及非綠色燈號，綠色燈號以“/”符號表示以代表通道阻抗及信號品質良好，而非綠色燈號以“·”或“˙” 符號表示以代表通道阻抗及信號品質普通或極差等，且可為橘色燈號或紅色燈號等顏色燈號，而本領域技術人員可自定義燈號顏色以代表不同的通道阻抗及信號品質狀況，因此本案發明不以此為限。另外，當操作者欲觀看所有通道的腦波信號時，操作者可點選顯示介面22右下方的“波形顯示”按鈕以切換顯示介面22上的畫面而顯示對應患者的腦部位置的所有通道的腦波信號。
其中，電子裝置2的處理器21會量測所有通道的通道阻抗值並根據所有通道阻抗值輸出所有通道的燈號，以使電子裝置2的顯示介面22顯示所有通道的燈號。其中，量測腦波儀的所有通道阻抗值為本領域技術人員熟知之技術，故不在此贅述。當這些通道阻抗值小於或等於一預設阻抗值時，電子裝置2的顯示介面22會顯示綠色燈號；以及當這些通道阻抗值大於此預設阻抗值時，電子裝置2的顯示介面22會顯示非綠色燈號並提示一指引信息。可以注意的是，本領域技術人員可依照實際需求選擇預設阻抗值，然而，預設阻抗值較佳地為10kΩ。一示例中，當一通道的通道阻抗值小於或等於預設阻抗值時，電子裝置2的顯示介面22會顯示此通道的燈號為綠色燈號，而當此通道的通道阻抗值大於預設阻抗值時，電子裝置2的顯示介面22會顯示此通道的燈號為橘色燈號或紅色燈號，並且當操作者點擊此通道的燈號時，電子裝置2的顯示介面22會提示一指引信息，如“請重新打膠或檢查電極是否服貼”，以告知操作者進行操作。
其中，電子裝置2的處理器21會量測所有通道的多個通道信號品質指數並根據所有通道信號品質指數輸出所有通道的燈號，以使電子裝置2的顯示介面22顯示所有通道的燈號。其中，電子裝置2的處理器21擷取每一通道的一時間區段的腦波信號、透過快速傅立葉轉換將此時間區段的腦波信號轉換成一能量頻譜密度、加總此能量頻譜密度中一頻帶的一能量以獲得一通道信號品質指數、以及判斷此通道信號品質指數是否小於一預設信號品質指數。可以注意的是，本領域技術人員可依照實際需求選擇時間區段的長度，然而，時間區段較佳地為3秒鐘。當這些通道的通道信號品質指數小於或等於預設信號品質指數時，電子裝置2的顯示介面22會顯示綠色燈號；以及當這些通道的通道信號品質指數大於預設信號品質指數時，電子裝置2的顯示介面22會顯示非綠色燈號並提示一指引信息。一示例中，當一通道的通道信號品質指數小於或等於預設信號品質指數時，電子裝置2的顯示介面22會顯示此通道的燈號為綠色燈號，而當此通道的通道信號品質指數大於預設信號品質指數時，電子裝置2的顯示介面22會顯示此通道的燈號為橘色燈號或紅色燈號，並且當操作者點擊此通道的燈號時，電子裝置2的顯示介面22會提示一指引信息，如“請患者放鬆並檢查電極線擺放位置”，以告知操作者進行操作。
圖4為本發明一實施例所提供的腦波監測方法的流程圖。如圖4所示，本發明實施例提供的腦波監測方法適用於一腦波監測系統1。執行的腦波監測方法包括以下步驟：S1：電子裝置2的處理器21掃描至少一腦波儀3的數目；S3：電子裝置2的處理器21依據至少一腦波儀3的識別號依序顯示至少一腦波儀3的多個通道；S5：電子裝置2的處理器21量測所有通道的多個通道阻抗值並根據所有通道阻抗值輸出所有通道的燈號；以及S7：電子裝置2的處理器21量測所有通道的多個通道信號品質指數並根據所有通道信號品質指數輸出所有通道的燈號。
在步驟S1中，當有n台的腦波儀3連接至電子裝置2時，電子裝置2會掃描到n台的腦波儀3的識別碼以辨識n台的腦波儀3的數目，其中n為正整數。
在步驟S3中，電子裝置2的處理器21會執行一腦波監測軟體以依據n台的腦波儀3的識別號(ID)在顯示介面22上依序顯示n*8個通道的腦波信號，如圖2所示。
在步驟S5中，電子裝置2的處理器21會量測n台的腦波儀3中每一通道的通道阻抗值，如圖5所示，並執行步驟包括：S51：判斷每一通道的通道阻抗值是否小於或等於預設阻抗值；S53：當一通道的通道阻抗值小於或等於預設阻抗值時，電子裝置2的顯示介面22顯示此通道的燈號為綠色燈號；以及S55：當一通道的通道阻抗值大於預設阻抗值時，電子裝置2的顯示介面22顯示此通道的燈號為非綠色燈號。接著，電子裝置2的處理器21根據所有通道的通道阻抗值輸出所有通道的燈號，以使電子裝置2的顯示介面22顯示所有通道的燈號。
在步驟S7中，如圖6所示，電子裝置2的處理器21執行步驟包括：S71：擷取每一通道的一時間區段的腦波信號、透過快速傅立葉轉換將此時間區段的腦波信號轉換成一能量頻譜密度、加總此能量頻譜密度中一頻帶的一能量以獲得一通道信號品質指數；S73：判斷每一通道的通道信號品質指數是否小於預設信號品質指數；S75：當一通道的通道信號品質指數小於或等於預設信號品質指數時，電子裝置2的顯示介面22顯示此通道的燈號為綠色燈號；以及S77：當一通道的通道信號品質指數大於預設信號品質指數時，電子裝置2的顯示介面22顯示此通道的燈號為非綠色燈號。接著，電子裝置2的處理器21根據所有通道的通道信號品質指數輸出所有通道的燈號，以使電子裝置2的顯示介面22顯示所有通道的燈號。
綜上所述，本發明提供一種腦波監測系統及其方法，其具有體積小與重量輕的優點，且可以依據需求擴充腦波儀的數量，以達到攜帶的便利性、可擴充性以及減少資源的浪費，更可以量測通道阻抗及通道信號品質以顯示通道狀況的燈號並指引使用者如何改善腦波訊號的品質。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:腦波監測系統 2:電子裝置 3:腦波儀 21:處理器 22:顯示介面 S1、S3、S5、S7、S51、S53、S55、S71、S73、S75、S77:步驟
圖1為本發明一實施例所提供的腦波監測系統的示意圖； 圖2為本發明一實施例所提供的顯示介面的第一示意圖； 圖3為本發明一實施例所提供的顯示介面的第二示意圖； 圖4為本發明一實施例所提供的腦波監測方法的流程圖； 圖5為本發明一實施例所提供的量測通道阻抗值的流程圖； 圖6為本發明一實施例所提供的量測通道信號品質指數的流程圖。
1:腦波監測系統
2:電子裝置
3:腦波儀
21:處理器
22:顯示介面

Claims (6)

  1. 一種腦波監測系統，包括：一電子裝置；以及至少一腦波儀，每一該至少一腦波儀具有8個通道以分別連接對應的電極以接收腦波信號；其中，當該至少一腦波儀連接至該電子裝置時，該電子裝置掃描該至少一腦波儀的數目以及依據該至少一腦波儀的識別號依序顯示該至少一腦波儀的多個通道；其中該電子裝置包括一處理器，該處理器用以量測該些通道的多個通道阻抗值並根據該些通道阻抗值輸出該些通道的燈號，以及用以量測該些通道的多個通道信號品質指數並根據該些通道信號品質指數輸出該些通道的燈號；其中該處理器擷取每一通道的一時間區段的腦波信號、透過快速傅立葉轉換將該時間區段的腦波信號轉換成一能量頻譜密度、加總該能量頻譜密度中一頻帶的一能量以獲得一通道信號品質指數、以及判斷該通道信號品質指數是否小於該預設信號品質指數。
  2. 如請求項1所述之腦波監測系統，其中當該些通道阻抗值小於或等於一預設阻抗值時，該電子裝置顯示綠色燈號；以及當該些通道阻抗值大於該預設阻抗值時，該電子裝置顯示非綠色燈號並提示一指引信息。
  3. 如請求項1所述之腦波監測系統，其中當該些通道信號品質指數小於或等於一預設信號品質指數時，該電子裝置顯示綠色燈號；以及當該些通道信號品質指數大於該預設信號品質指數時，該電子裝置顯示非綠色燈號並提示一指引信息。
  4. 一種腦波監測方法，適用於一腦波監測系統，其中該腦波監測系統包括一電子裝置以及至少一腦波儀，該腦波監測方法包括：當該至少一腦波儀連接至該電子裝置時，掃描該至少一腦波儀的數目；以及依據該至少一腦波儀的識別號依序顯示該至少一腦波儀的多個通道；其中，每一該至少一腦波儀具有8個通道以分別連接對應的電極以接收腦波信號；量測該些通道的多個通道阻抗值並根據該些通道阻抗值輸出該些通道的燈號；量測該些通道的多個通道信號品質指數並根據該些通道信號品質指數輸出該些通道的燈號；其中量測該些通道的該些通道信號品質指數並根據該些通道信號品質指數輸出該些通道的燈號的步驟包括：擷取每一通道的一時間區段的腦波信號、透過快速傅立葉轉換將該時間區段的腦波信號轉換成一能量頻譜密度、加總該能量頻譜密度中一頻帶的一能量以獲得一通道信號品質指數、以及判斷該通道信號品質指數是否小於一預設信號品質指數。
  5. 如請求項4所述之腦波監測方法，其中當該些通道阻抗值小於或等於一預設阻抗值時，該電子裝置顯示綠色燈號；以及當該些通道阻抗值大於該預設阻抗值時，該電子裝置顯示非綠色燈號並提示一指引信息。
  6. 如請求項4所述之腦波監測方法，其中當該些通道信號品質指數小於或等於一預設信號品質指數時，該電子裝置顯示綠色燈號；以及當該些通道信號品質指數大於該預設信號品質指數時，該電子裝置顯示非綠色燈號並提示一指引信息。
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