本實(shí)用新型涉及腦電監(jiān)護(hù)裝置領(lǐng)域，尤其是一種基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

腦電信號是一種微弱的低頻生理信號，它是大腦神經(jīng)元細(xì)胞生理活動所產(chǎn)生的電位，所包含的腦活動信息非常豐富，廣泛的用于腦部疾病輔助診斷、疲勞駕駛、情緒監(jiān)控，娛樂等。傳統(tǒng)的的腦電采集裝置雖然能很好的滿足醫(yī)療和科研的需求，但是由于其體積大、操作不便、不能隨身攜帶等缺點(diǎn)不適用于用戶的日常監(jiān)護(hù)使用。

現(xiàn)有的便攜式腦電監(jiān)護(hù)產(chǎn)品雖然能基本滿足用戶日常配戴的需求，但是開發(fā)成本高，檢測電極位置移動不便，電源不可拆卸，電量不足時必須充電后才能使用，無法實(shí)現(xiàn)全天候無間斷監(jiān)測，不便于用戶的日常佩戴和使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置，包括：腦電信號采集模塊、腦電信號處理模塊、腦電信號傳輸模塊、移動外設(shè)、雙電源供電模塊；

所述腦電信號采集模塊呈帽式框架結(jié)構(gòu)，以佩戴于人頭部，其包括頭梁、第一旋轉(zhuǎn)臂、干電極、設(shè)置于所述頭梁頂部的連接件以及內(nèi)嵌于所述頭梁中的外圍采集電路模塊；

所述干電極包括采集電極、參考電壓電極和輔助電極；

所述第一旋轉(zhuǎn)臂呈弧形結(jié)構(gòu)，以與人體頭部貼合，所述旋轉(zhuǎn)臂中間設(shè)有條狀的開槽，所述第一旋轉(zhuǎn)臂的一端與所述連接件可活動連接，另一端連接弧形彈片，所述弧形彈片的另一端上連接所述采集電極或所述參考電壓電極；

所述連接件包括與所述頭梁頂部固定的基座、固定于所述基座上的螺柱以及與所述螺柱螺紋連接的卡蓋，所述卡蓋中間貫通設(shè)置有與所述螺柱配合的螺紋孔。

優(yōu)選的是，所述第一旋轉(zhuǎn)臂包括多個，所述第一旋轉(zhuǎn)臂通過所述開槽穿設(shè)在所述螺柱上，以使所述第一旋轉(zhuǎn)臂可旋轉(zhuǎn)地連接于所述基座與所述卡蓋之間，所述第一旋轉(zhuǎn)臂通過所述開槽繞所述螺柱旋轉(zhuǎn)，所述第一旋轉(zhuǎn)臂還通過所述開槽在所述螺柱上滑動，以實(shí)現(xiàn)所述第一旋轉(zhuǎn)臂的伸縮調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的是，所述第一旋轉(zhuǎn)臂上還設(shè)置有第二旋轉(zhuǎn)臂，所述第二旋轉(zhuǎn)臂呈弧形結(jié)構(gòu)，其一端可旋轉(zhuǎn)地連接于所述第一旋轉(zhuǎn)臂中部，另一端連接所述輔助電極。

優(yōu)選的是，所述腦電信號處理模塊內(nèi)嵌于所述頭梁中，其包括信號預(yù)處理模塊和MCU單元，所述信號預(yù)處理模塊至少包括濾波器和放大器，所述MCU單元至少包括單片機(jī)、DSP芯片、ARM和FPGA模塊中的一種。

優(yōu)選的是，所述頭梁側(cè)部設(shè)置有電源開關(guān)和鎖定旋鈕。

優(yōu)選的是，所述腦電信號傳輸模塊內(nèi)嵌于所述頭梁中，至少包括藍(lán)牙模塊、wifi模塊、3G信號模塊和4G信號模塊中的一種。

優(yōu)選的是，所述雙電源供電模塊包括2塊可拆卸式的聚合物鋰電池。

優(yōu)選的是，所述頭梁側(cè)部底端設(shè)置有電源槽，所述聚合物鋰電池可拆卸地卡設(shè)置所述電源槽中，所述電源槽上部還設(shè)置有用于連接外部電源的電源插優(yōu)選的是，所述移動外設(shè)至少包括手機(jī)端、PC端和平板端中的一種。

優(yōu)選的是，所述采集電極至少包括兩個，所述干電極表面還設(shè)置有氯化銀鍍層。

本實(shí)用新型至少包括以下有益效果：

1.本實(shí)用新型通過設(shè)置可旋轉(zhuǎn)和伸縮的旋轉(zhuǎn)臂實(shí)現(xiàn)了電極的自由移動，用戶根據(jù)自身需求選擇放置電極采集點(diǎn)，方便用戶的使用和腦電監(jiān)護(hù)的需求，且電極與頭皮貼附程度高，能有效提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2.本實(shí)用新型通過設(shè)置雙電源，能實(shí)現(xiàn)拆卸更換其中任意一塊電源而設(shè)備無故障使用，保證裝置的全天候無間斷實(shí)時信號采集，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有設(shè)備不能實(shí)時持續(xù)的監(jiān)測的技術(shù)難點(diǎn)，不僅便于用戶的日常佩戴和使用，也有利于為臨床診斷和精準(zhǔn)醫(yī)療提供必要的數(shù)據(jù)源，從而幫助科研單位或者醫(yī)療機(jī)構(gòu)對發(fā)病機(jī)制的研究。

3.本實(shí)用新型通過鎖定旋鈕與電源開關(guān)配合，使該裝置具有鎖定當(dāng)前工作狀態(tài)的功能，能避免因不小心碰觸電源開關(guān)而造成本實(shí)用新型的基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置意外開啟或關(guān)閉的缺陷，改善了其使用效果和安全性能。

4.本實(shí)用新型輕巧方便佩戴，無不適感，檢測正確度高，智能化程度高，使用效果好。

本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置的第一旋轉(zhuǎn)臂的俯視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1—頭梁；2—第一旋轉(zhuǎn)臂；3—弧形彈片；4—采集電極；5—第二旋轉(zhuǎn)臂；6—輔助電極；7—基座；8—螺柱；9—卡蓋；10—電源槽；11—電源插孔；12—鎖定旋鈕；13—電源開關(guān)；20—開槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

如圖1-2所示，本實(shí)施例的一種基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置，包括：腦電信號采集模塊、腦電信號處理模塊、腦電信號傳輸模塊、移動外設(shè)、雙電源供電模塊。

其中，腦電信號采集模塊連接腦電信號處理模塊，腦電信號處理模塊還連接腦電信號傳輸模塊，雙電源供電模塊為腦電信號采集模塊、腦電信號處理模塊和腦電信號傳輸模塊提供電源。

腦電信號采集模塊呈帽式框架結(jié)構(gòu)，以佩戴于人頭部，其包括頭梁1、第一旋轉(zhuǎn)臂2、干電極、設(shè)置于頭梁1頂部的連接件以及內(nèi)嵌于頭梁1中的外圍采集電路模塊；干電極包括采集電極4、參考電壓電極和輔助電極6。

第一旋轉(zhuǎn)臂2呈弧形結(jié)構(gòu)，以與人體頭部貼合，旋轉(zhuǎn)臂中間設(shè)有條狀的開槽20，第一旋轉(zhuǎn)臂2的一端與連接件可活動連接，另一端連接弧形彈片3，弧形彈片3的另一端上連接采集電極4或參考電壓電極。

其中，第一旋轉(zhuǎn)臂2采用輕質(zhì)彈性材料，由于其呈弧形結(jié)構(gòu)，使其末端向內(nèi)側(cè)收攏，即向頭皮彎曲，有利于使采集電極4或參考電壓電極更好的貼合頭皮，降低噪音干擾?；⌒螐椘?采用彈性材料制成，弧形彈片3的彎曲程度大于第一旋轉(zhuǎn)臂2的弧形彎曲程度，且兩者彎曲方向相同，從而使弧形彈片3的與采集電極4或參考電壓電極的連接端向內(nèi)側(cè)收攏，即向頭皮彎曲，且其收攏程度大于第一旋轉(zhuǎn)臂2末端的收攏程度，從而使采集電極4或參考電壓電極與頭皮的貼合度更高，能有效提高電極的檢測準(zhǔn)確度，減小外部干擾，利于電極對大腦的監(jiān)護(hù)。尤其是當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)臂2伸縮至較大的長度時，隨其末端與其連接端距離的增大，第一旋轉(zhuǎn)臂2末端向內(nèi)側(cè)收攏的力度逐漸減小，易造成采集電極4或參考電壓電極與頭皮的貼合程度降低，影響電極對大腦的檢測，而通過設(shè)置弧形彈片3能很好的克服這一問題，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

連接件包括與頭梁1頂部固定的基座7、固定于基座7上的螺柱8以及與螺柱8螺紋連接的卡蓋9，卡蓋9中間貫通設(shè)置有與螺柱8配合的螺紋孔。

第一旋轉(zhuǎn)臂2通過開槽20穿設(shè)在螺柱8上，以使第一旋轉(zhuǎn)臂2可旋轉(zhuǎn)和可伸縮地連接于基座7與卡蓋9之間，具體為：第一旋轉(zhuǎn)臂2通過開槽20繞螺柱8旋轉(zhuǎn)，從而帶動連接在其末端的采集電極4或參考電壓電極旋轉(zhuǎn)；第一旋轉(zhuǎn)臂2通過開槽20在螺柱8上滑動，以實(shí)現(xiàn)第一旋轉(zhuǎn)臂2的伸縮調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)采集電極4或參考電壓電極沿第一旋轉(zhuǎn)臂2位置的調(diào)節(jié)，通過第一旋轉(zhuǎn)臂2的旋轉(zhuǎn)和伸縮實(shí)現(xiàn)采集電極4和參考電壓電極擺放位置的任意改變，從而能極大地方便用戶的使用和腦電監(jiān)護(hù)的需求。采集電極4記錄腦電信號，將信號傳輸給腦電信號處理模塊。當(dāng)采集電極4和參考電壓電極的位置調(diào)節(jié)好后，旋轉(zhuǎn)卡蓋9向下移動，卡緊第一旋轉(zhuǎn)臂2，使其固定，使采集電極4和參考電壓電極的位置保持固定。螺柱8上可設(shè)置多個第一旋轉(zhuǎn)臂2，并通過卡蓋9卡緊。

本實(shí)施例中，第一旋轉(zhuǎn)臂2包括3個，采集電極4包括2個，參考電壓電極為1個，采集電極4和參考電壓電極分別連接與3個第一旋轉(zhuǎn)臂2的一端，其中2個采集電極4用于信號的采集，參考電壓電極采用耳夾式結(jié)構(gòu)放于耳垂作為參考電壓。

第一轉(zhuǎn)臂上還設(shè)置有第二旋轉(zhuǎn)臂5，第二旋轉(zhuǎn)臂5呈弧形結(jié)構(gòu)，其一端可旋轉(zhuǎn)地連接于第一旋轉(zhuǎn)臂2中部，另一端連接輔助電極6。當(dāng)需要提高檢測準(zhǔn)確性或增加檢測數(shù)據(jù)時，可增加電極的數(shù)量，此時，通過調(diào)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)臂5使用輔助電極6來實(shí)現(xiàn)，另外當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)臂2上的電極出現(xiàn)故障時，輔助電極6可代替其進(jìn)行工作；當(dāng)不需使用輔助電極6時，調(diào)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)臂5使輔助電極6使其不與頭皮接觸或關(guān)閉輔助電極6電源即可。

其中，第二旋轉(zhuǎn)臂5與第一轉(zhuǎn)臂的可旋轉(zhuǎn)連接可通過活動螺栓或其他機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

其中，頭梁1、第一旋轉(zhuǎn)臂2和第二旋轉(zhuǎn)臂5均采用輕質(zhì)高柔韌性的塑料制成，使其佩戴無不適感。

腦電信號處理模塊內(nèi)嵌于頭梁1中，其包括信號預(yù)處理模塊和MCU單元。信號預(yù)處理模塊至少包括濾波器和放大器，信號預(yù)處理模塊完成腦電信號的濾波、降采樣和數(shù)據(jù)調(diào)整，MCU單元完成腦電信號的簡單的特征提取和分類，其包括但不限于單片機(jī)、DSP芯片、ARM和FPGA模塊中的一種。復(fù)雜的特征提取和分類可先傳輸至信號傳輸模塊，由云端處理后再將結(jié)果返回到客戶端。

腦電信號傳輸模塊內(nèi)嵌于頭梁1中，包括但不限于藍(lán)牙模塊、wifi模塊、3G信號模塊和4G信號模塊中的一種。根據(jù)用戶的需求，在室內(nèi)或者其他短距離范圍內(nèi)，可開啟設(shè)備藍(lán)牙與移動外設(shè)進(jìn)行信號傳輸，藍(lán)牙可采用藍(lán)牙4.0芯片用于短距離傳輸，藍(lán)牙4.0功耗低，體積小，傳輸性能佳。在室外或者其他長距離范圍內(nèi)，可利用周圍的Wifi、3G或4G網(wǎng)直接將腦電采集信號傳輸至服務(wù)器進(jìn)行分析和儲存，用戶根據(jù)自身需要從云端下載處理結(jié)果。

雙電源供電模塊包括2塊可拆卸式的聚合物鋰電池，用于為裝置提供電源，其中任意一塊聚合物鋰電池均能獨(dú)立支持該裝置正常工作，即任意拆卸其中一塊設(shè)備仍然可以正常運(yùn)行。頭梁1側(cè)部底端設(shè)置有電源槽10，聚合物鋰電池可拆卸地卡設(shè)置電源槽10中，電源槽10上部還設(shè)置有用于連接外部電源的電源插孔11。傳統(tǒng)的便攜式腦電監(jiān)護(hù)裝置一種是采用有線的電源供給，雖然可以提供24小時使用，但是不適合用于人體移動狀態(tài)下采集，故不適用于日常監(jiān)護(hù)。第二種是直接將電池正負(fù)極焊接在電路中，這樣雖然提高了電源的穩(wěn)定性，但是一般只能持續(xù)使用8小時左右，電耗完后需要用戶充電才能繼續(xù)使用，不能長時間無間斷的連續(xù)使用。通過將2塊可拆卸式的聚合物鋰電池設(shè)置于電源槽10中為裝置提供電源，在監(jiān)護(hù)過程中當(dāng)電量不足時，用戶可根據(jù)自身需求自行更換其中的一塊電池，該裝置仍能繼續(xù)工作，而不需等待充電后再使用，實(shí)現(xiàn)全天候無間斷實(shí)時信號采集，電池采用聚合物鋰電池，價格優(yōu)廉，放電性能好，安全性能高。另外，通過電源槽10上部的電源插孔11與外部電源連接，直接利用外部電源工作，擴(kuò)大了該裝置的使用場合。

頭梁1側(cè)部設(shè)置有電源開關(guān)13和鎖定旋鈕12，電源開關(guān)13用于控制該基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置的開啟和關(guān)閉，采用按鈕式或觸摸式開關(guān)；鎖定旋鈕12用于鎖定該裝置當(dāng)前的工作狀態(tài)。如當(dāng)電源開關(guān)13開啟后，該裝置開啟工作，旋轉(zhuǎn)鎖定旋鈕12至鎖定位置后，電源開關(guān)13對該裝置不再起控制作用，該裝置保持開啟狀態(tài)，從而能避免該裝置在使用過程中因不小心碰觸電源開關(guān)13而使其意外關(guān)閉的現(xiàn)象；當(dāng)需要停止該裝置時，旋轉(zhuǎn)鎖定旋鈕12至非鎖定位置，再關(guān)閉電源開關(guān)13即可。若該裝置閑置不用時，關(guān)閉電源開關(guān)13后，再將鎖定旋鈕12旋至鎖定位置，該裝置保持關(guān)閉狀態(tài)，以避免因意外碰觸而導(dǎo)致該裝置意外開啟。通過鎖定旋鈕12與電源開關(guān)13配合，使該裝置能鎖定保持當(dāng)前工作狀態(tài)，避免因不小心碰觸電源開關(guān)13而造成該裝置意外開啟或關(guān)閉，改善了該裝置的使用效果和安全性能。

移動外設(shè)包括但不限于手機(jī)端、PC端和平板端中的一種，由于用戶查看腦電原始數(shù)據(jù)和分類結(jié)果，根據(jù)用戶不同需求實(shí)現(xiàn)監(jiān)護(hù)和預(yù)警。

采集電極4至少包括兩個，干電極表面還設(shè)置有氯化銀鍍層，以利于信號傳輸?shù)幕衔铮岣咝旁氡取?/p>

本實(shí)用新型的基于雙電源和移動式干電極的穿戴腦電監(jiān)護(hù)裝置可以根據(jù)用戶的需求任意改變電極擺放位置，同時解決現(xiàn)有設(shè)備不能實(shí)時持續(xù)的監(jiān)測的技術(shù)難點(diǎn)，不僅便于用戶的日常佩戴和使用，也有利于為臨床診斷和精準(zhǔn)醫(yī)療提供必要的數(shù)據(jù)源，從而幫助科研單位或者醫(yī)療機(jī)構(gòu)對發(fā)病機(jī)制的研究。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域。對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。