一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及生理信号采集领域，特别是涉及一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置。


背景技术：

2.脑电信号(eeg)是一种微弱的低频生理信号，它是由脑部神经活动产生的自发性电位活动，是脑神经细胞总体活动，包括离子交换、新陈代谢等综合外在表现，含有非常丰富的大脑活动信息。通过对脑电信号进行记录，可为脑疾病的诊断提供数据分析和依据。现有技术中诱发电位局限于被试施以某种有规律的外界刺激(如声音、光、图像、味觉和触觉时)，在人脑相应的功能部位有发出的一种脑电信号。现有的脑电信号的诱发装置依赖于外部设备，操作繁琐复杂，且局限于特定环境下。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，以简化操作。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
5.一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，包括：帽体、数据采集装置和至少一个电极；
6.所述帽体上设置所述数据采集装置；所述帽体的内表面设置所述电极；所述电极与目标人员的头皮接触；所述数据采集装置与所述电极连接；
7.所述电极用于获取所述目标人员在不同呼吸深度下的脑电信号；所述数据采集装置用于接收并传输所述脑电信号。
8.可选地，所述数据采集装置包括：依次连接的放大器、模数转换器和传输模块；
9.所述放大器与所述电极连接；
10.所述放大器用于对所述脑电信号进行放大，得到放大脑电信号；
11.所述模数转换器用于将所述放大脑电信号转换成数字信号；
12.所述传输模块用于将所述数字信号传输至移动终端。
13.可选地，还包括：红外模块、语音模块和控制器；
14.所述红外模块和所述语音模块均与所述控制器连接；
15.所述红外模块用于监测所述电极是否与所述目标人员的头皮接触，并将监测结果发送至所述控制器；
16.所述控制器，用于：
17.若所述监测结果为否，控制所述语音模块发出语音播报，以提示所述目标人员；
18.若所述监测结果为是，控制所述语音模块播报语音指令，以提醒所述目标人员调整呼吸深度。
19.可选地，所述传输模块为无线传输模块。
20.可选地，还包括：电源；
21.所述电源设置在所述数据采集装置内；所述电源用于向所述数据采集装置提供电能。
22.可选地，所述电源为干电池。
23.可选地，所述帽体的材料为弹性氨纶织物。
24.可选地，所述数据采集装置采用塑料封装于所述帽体的内表面。
25.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
26.本实用新型提供了一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，包括：帽体、数据采集装置和至少一个电极；帽体上设置数据采集装置；帽体的内表面设置电极；电极与目标人员的头皮接触；数据采集装置与电极连接；电极获取目标人员在不同呼吸深度下的脑电信号；数据采集装置接收并传输脑电信号；由于该脑电信号采集装置仅需戴在目标人员的头部，就能够实现在不同呼吸深度下的脑电信号的采集，无需额外的诱发设备，进而操作简单，因此本实用新型能够简化操作。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型实施例提供的脑电信号采集装置的示意图；
29.图2为本实用新型实施例提供的脑电信号采集装置的外观效果图；
30.图3为本实用新型实施例提供的脑电信号采集装置的主视图；
31.图4为本实用新型实施例提供的脑电信号采集装置的左视图；
32.图5为本实用新型实施例提供的脑电信号采集装置的结构图。
33.符号说明：
34.帽体-1、数据采集装置-2、电极-3、放大器-4、模数转换器-5、传输模块-6、红外模块-7、语音模块-8、控制器-9、电源-10。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
36.本实用新型的目的是提供一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，包括：帽体、数据采集装置和至少一个电极；帽体上设置数据采集装置；帽体的内表面设置电极；电极与目标人员的头皮接触；数据采集装置与电极连接；电极获取目标人员在不同呼吸深度下的脑电信号；数据采集装置接收并传输脑电信号；由于该脑电信号采集装置仅需戴在目标人员的头部，就能够实现在不同呼吸深度下的脑电信号的采集，无需额外的诱发设备，进而操作简单，因此本实用新型能够简化操作。
37.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具
体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
38.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，包括：帽体1、数据采集装置2和至少一个电极3。
39.帽体1上设置数据采集装置2；帽体1的内表面设置电极3；电极3与目标人员的头皮接触；数据采集装置2与电极3连接；电极3用于获取目标人员在不同呼吸深度下的脑电信号；数据采集装置2用于接收并传输脑电信号。数据采集装置2采用塑料封装于帽体1的内表面。
40.具体地，数据采集装置2包括：依次连接的放大器4、模数转换器5和传输模块6；放大器4与电极3连接；放大器4用于对脑电信号进行放大，得到放大脑电信号。
41.模数转换器5用于将放大脑电信号转换成数字信号；传输模块6用于将数字信号传输至移动终端。传输模块6为无线传输模块6。该无线传输模块6可以选用wifi模块。
42.作为一种可选的实施方式，该脑电信号采集装置还包括：红外模块7、语音模块8和控制器9。
43.红外模块7和语音模块8均与控制器9连接；红外模块7用于监测电极3是否与目标人员的头皮接触，并将监测结果发送至控制器9。
44.控制器9用于：
45.若监测结果为否，控制语音模块8发出语音播报，以提示目标人员。
46.若监测结果为是，控制语音模块8播报语音指令，以提醒目标人员调整呼吸深度。
47.该脑电信号采集装置还包括：电源10；电源10设置在数据采集装置2内；电源10用于向数据采集装置2提供电能。具体地，电源10为干电池。干电池还能够进行充电。
48.本实用新型提供的脑电信号采集装置在实际应用中，可以将外观设计成一个帽子的结构，如图2-图4所示。帽体1的材料为弹性氨纶织物，具有很好的弹性，因此能够适用不同人的头部。在帽体1上可以设置有13个电极3，该电极3采用触角式干电极3。将电极3内嵌在帽子内侧，通过常规的金属导线连接，电极3能够与头皮接触，采集头皮的脑电信号，电极3通过常规的金属导线与前置放大器4即数据采集装置2中的放大器4相连。
49.此外，模数转换器5还与控制器9连接，数字信号传送至控制器9后，控制器9将接收的数字信号和当前对应的呼吸深度经无线传输模块6传输至移动终端。
50.本实用新型中的模数转换器5采用的是现有的a/d转换器(adc)来实现的。红外模块7采用的是红外传感器。语音模块8可以选用扬声器等进行语音播报。
51.控制器9可以采用现有技术中的单片机，以进行简单的控制指令的输出。
52.如图5所示，在实际应用中，该脑电信号采集装置各连接关系还可以如下：电极3与放大器4连接，放大器4与模数转换器5连接；模数转换器5与控制器9连接，电源10、语音模块8、传输模块6和红外模块7均与控制器9连接。完整的工作过程为：
53.目标人员戴上该脑电信号采集装置后，经红外模块7监测电极3是否与目标人员的头皮接触，并将监测结果发送至控制器9；控制器9根据监测结果控制语音模块8进行工作；若监测结果为目标人员未戴好该装置，则控制语音模块8发出语音播报，以提示目标人员进行调整。若监测结果为正确佩戴，则控制器9控制语音模块8播报语音指令，以提醒目标人员调整呼吸深度，此时电极3获取目标人员在不同呼吸深度下的脑电信号；然后脑电信号经放大器4进行放大，得到放大脑电信号；放大脑电信号经模数转换器5转换成数字信号；然后数
字信号传送至控制器9，控制器9接收该数字信号后，将数字信号和对应的呼吸深度一起传输至移动终端。
54.本实用新型提出的基于自体生理信号即呼吸深度变化诱发脑电信号的采集装置，能够用来采集不同呼吸深度下脑电信号。因通过呼吸诱发脑电信号，无需额外屏幕等显示设备，因此操作简单。
55.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
56.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，其特征在于，包括：帽体、数据采集装置和至少一个电极；所述帽体上设置所述数据采集装置；所述帽体的内表面设置所述电极；所述电极与目标人员的头皮接触；所述数据采集装置与所述电极连接；所述电极用于获取所述目标人员在不同呼吸深度下的脑电信号；所述数据采集装置用于接收并传输所述脑电信号。2.根据权利要求1所述的基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，其特征在于，所述数据采集装置包括：依次连接的放大器、模数转换器和传输模块；所述放大器与所述电极连接；所述放大器用于对所述脑电信号进行放大，得到放大脑电信号；所述模数转换器用于将所述放大脑电信号转换成数字信号；所述传输模块用于将所述数字信号传输至移动终端。3.根据权利要求2所述的基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，其特征在于，还包括：红外模块、语音模块和控制器；所述红外模块和所述语音模块均与所述控制器连接；所述红外模块用于监测所述电极是否与所述目标人员的头皮接触，并将监测结果发送至所述控制器；所述控制器，用于：若所述监测结果为否，控制所述语音模块发出语音播报，以提示所述目标人员；若所述监测结果为是，控制所述语音模块播报语音指令，以提醒所述目标人员调整呼吸深度。4.根据权利要求2所述的基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，其特征在于，所述传输模块为无线传输模块。5.根据权利要求1所述的基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，其特征在于，还包括：电源；所述电源设置在所述数据采集装置内；所述电源用于向所述数据采集装置提供电能。6.根据权利要求5所述的基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，其特征在于，所述电源为干电池。7.根据权利要求1所述的基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，其特征在于，所述帽体的材料为弹性氨纶织物。8.根据权利要求1所述的基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，其特征在于，所述数据采集装置采用塑料封装于所述帽体的内表面。

技术总结
本实用新型提供一种基于呼吸诱发的脑电信号采集装置，涉及生理信号采集领域。该脑电信号采集装置包括：帽体、数据采集装置和至少一个电极；帽体上设置数据采集装置；帽体的内表面设置电极；电极与目标人员的头皮接触；数据采集装置与电极连接；电极用于获取目标人员在不同呼吸深度下的脑电信号；数据采集装置用于接收并传输脑电信号；本实用新型能够简化操作。作。作。


技术研发人员：陈财 王星维 高永菊 彭福来 张宁玲 吕丹阳 张昔坤 李光林
受保护的技术使用者：山东中科先进技术有限公司
技术研发日：2022.09.09
技术公布日：2023/7/23