[实用新型]一种低噪声脑电信号采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物医用技术领域，具体涉及一种用于体表的低噪声脑电信号采集系统。

背景技术

脑电信号是有神经细胞活动产生的生物电信号，其携带了大脑相应的生理和病理信息，在医学诊断、科学探究和工程应用上具有重要研究意义。脑电信号能够对如癫痫、帕金森等脑部疾病进行辅助诊断及机理研究。脑电信号的某些特征，在脑机接口工程中有重要应用价值。为了满足对脑电信号研究的需要，需要脑电信号采集系统完成对脑电信号的采集、收集和处理工作。脑电信号属于微弱信号，幅度通常只有毫伏级甚至百微伏级，在采集和传输的过程中容易受到外部噪声的干扰。脑电采集系统需要提高脑电的信噪比，完成对脑电信号的放大、滤除其携带的噪声和屏蔽外部环境的噪声。目前，现有的脑电采集系统是将脑电电极采集到的微弱脑电信号经过长导向传输到脑电信号处理装置中进行处理，微弱脑电信号在长导线中传输容易受到环境噪声的干扰，影响脑电采集系统对脑电信号的收集和处理。同时，现有的脑电采集系统无法通过外部控制其采样频率和数据传输速率，不利于脑电采集系统在不同需求下的灵活应用。

实用新型内容

基于现有脑电信号采集系统的不足，本实用新型提出了一种可以有效较少脑电信号传输过程中所受外部噪声的干扰，采样频率可控与数据传输速率可控的脑电信号采集系统。

本实用新型可以通过采用如下技术方案达到。

一种低噪声脑电信号采集系统，包括N个有源脑电电极、N条三同轴连接线、N个脑电信号调理模块、多路整合发送模块、数据接收及显示端和控制器;

所述N个有源脑电电极用于采集不同位置的脑电信号，所述N个有源脑电电极的输出端与所述N条三同轴连接器的输入端一一相连，所述N条三同轴连接器的输出端与N个脑电信号调理模块的信号输入端一一相连，所述N个脑电信号调理模块的信号输出端与多路整合发送模块的N个信号输入端一一相连，多路整合发送模块的数据输出端与数据接收与显示端的信号输入端相连，数据接收与显示端的指令输出端与控制器的指令输入端相连，控制器的第一至第N路控制输出端分别与N路脑电信号调理模块的控制输入端一一相连，控制器的第N+1控制输出端与多路整合发送模块的控制输入端相连。

进一步地，所述有源脑电电极包括脑电干电极、高输入阻抗放大器和三同轴连接器，脑电干电极用于脑电信号采集，高输入阻抗放大器用于脑电信号放大，三同轴连接器用于与三同轴连接线相连接;

所述脑电干电极输入脑电信号，所述脑电干电极的信号输出端与高输入阻抗放大器的信号输入端相连，所述高输入阻抗放大器的信号输出端与三同轴连接器的信号输入端相连。

进一步地，所述三同轴连接线由位于中心的信号线与内外两层金属屏蔽层组成，三同轴连接线用于屏蔽环境噪声对脑电信号的干扰。

进一步地，所述脑电信号调理模块包括三同轴连接器、增益可调放大器、工频滤波器、抗混叠滤波器和模数转换器，三同轴连接器用于与三同轴连接线相连接，增益可调放大器用于放大脑电信号到适于模数转换器的幅值，工频滤波器用于滤除脑电信号中的工频干扰，抗混叠滤波器用于防止多通道数据混叠，模数转换器用于脑电信号由模拟信号向数字信号转换;

所述三同轴连接器的信号输出端与增益可调放大器的信号输入端相连，所述增益可调放大器的信号输出端与工频滤波器的信号输入端相连，工频滤波器的信号输出端与抗混叠滤波器的信号输入端相连，抗混叠滤波器的信号输出端与模数转换器的信号输入端相连。

进一步地，有源脑电电极中高输入阻抗放大器的输出端、反向输入端和参考地，分别相应地与有源脑电电极中三同轴连接器的输入端、内金属屏蔽层和外金属屏蔽层依次相连；有源脑电电极中三同轴连接器的输出端、内金属屏蔽层和外金属屏蔽层，分别相应地与所述三同轴连接线的输入端、内金属屏蔽层和外金属屏蔽层相连；所述三同轴连接线的输出端、内金属屏蔽层和外金属屏蔽层，分别相应地与脑电信号调理模块中三同轴连接器的输入端、内金属屏蔽层和外金属屏蔽层相连；脑电信号调理模块中三同轴连接器的输出端、内金属屏蔽层和外金属屏蔽层，分别相应地与所述增益可调放大器的同相输入端、反向输入端和参考地相连；