[发明专利]入耳式脑电图采集处理系统

说明书

本发明公开了一种入耳式脑电图采集处理系统，由感应脑电信号的传感器模块、进行信号放大与调制的脑电信号调理设备和进行信号采集与存储的处理设备依次连接而成；其特征在于传感器模块为入耳式电极；本发明相较其他方法，无需安装头皮电极、头套等，使用方便。信号采集与设备供电通过处理设备上的音频通道完成，无需专用设备，这对整个系统的集成和能源的再利用有重要的贡献。入耳式脑电图采集系统在睡眠分期的研究方面有重要的应用前景，通过在睡眠分期的清醒期、非快速眼动期、快速眼动期采集的脑电信号，可以方便的观察在不同的睡眠分期的情况下脑电图的差异性，同时还可以进一步研究音乐对于睡眠分期及脑电的影响。

技术领域

本发明涉及可穿戴智能设备领域，尤其涉及到一种脑电图采集处理系统。

背景技术

神经科学研究显示，在大脑产生意识之后和动作执行之前，神经系统电活动会发生相应改变。通过对信号进行分类识别，分辨出引发脑电变化的动作意图，把人的思维活动转变成命令信号驱动外部设备，实现在没有肌肉和外围神经直接参与的情况下人脑对外部环境的控制，这就是脑机接口(brain-computer interface，BCI)的基本工作原理，脑机接口是一种全新的通信方式。

人的大脑，特别是皮层细胞，存在着频繁的自发电活动，无需任何外界刺激。从脑电极记录到的电位是对脑部大量神经元活动的反应，低至微伏级，这种电活动的电位随时间的波动成为脑电图(Electroencephalograph，EEG)。EEG反应了大脑组织的电活动及大脑的功能状态，在理论上脑的感觉、运动及认知意识在自发EEG中是可辨识的，因此EEG成为BCI研究的首选工具，通过识别这种意图，将之表达为对外部设备的直接控制。

现有的脑电图采集方法是利用在头皮上安装电极将细胞的电活动引出来并经脑电图机放大后记录下来得到。头皮电极需专门装置固定，并且需经过训练的专业人员操作。

实用新型专利CN201320486784公开了一种脑电图采集装置，主要为一种新型的吸盘式磁性电极设计，但所采用的测量方法仍然是传统的头皮电极方式，使用不便，且需要使用专门的脑电图采集装置。本专利的目的在于提供一种可供日常使用的脑电图测量方法，采用入耳式设计，可与音频耳塞合为一体，使用处理设备如智能手机的音频通道进行信号采集，使用极为便利，并且在睡眠时使用更佳，通过入耳式耳机播放音乐更加有助于睡眠，用户体验更好。

现有设备一般需接入专门电源如直流稳压电源、电池或通过特殊接口(如USB)从其他设备取电的方法为设备供电，使用不便、增加设备重量并增加成本，本专利采用的是能量模块通过收集存储输出音频信号时所产生的电能，为脑电信号放大模块和信号调制模块供电，在音频输出通道无音频信号输出时，通过处理设备的单频信号发生模块发送单频信号进行供电，不需要外置电源从而减小了系统设备的体积且有利于能源的再利用。

尤其在睡眠分期方面，目前大部分采用多导睡眠监测系统和PSG回放软件来采集脑电信号，但是该采集系统需要大量的仪器设备辅助不够便利，不能实现用户在家的随时检测。本专利入耳式脑电采集处理系统则有效的解决了这个问题，在睡眠时通过入耳式脑电采集系统将音乐信号传输至入耳式耳机，既通过音乐辅助睡眠，又可以实时采集睡眠时的脑电图，更加方便高效，还可以进一步研究不同音乐对于睡眠以及脑电的影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

入耳式脑电图采集处理系统，由感应脑电信号的传感器模块、进行信号放大与调制的脑电信号调理设备和进行信号采集与存储的处理设备依次连接而成；脑电信号调理设备由能量模块分别与脑电信号放大模块、信号调制模块相连组成；传感器模块与脑电信号放大模块相连，信号调制模块与处理设备相连；其特征在于传感器模块为入耳式电极，且既能通过音乐辅助睡眠又能采集脑电信号。