[发明专利]全植入式脑机接口系统

说明书

本发明属于植入式医疗设备领域，具体涉及了一种全植入式脑机接口系统，旨在解决的问题。本发明系统包括：全植入单元，包括电极、前端采集、微处理器、温度传感器、无线通信模块、无线供电模块、MICS无线通信天线、HF无线供电天线，用于采集被测对象脑电信号并发送至外置监测单元以及采集全植入单元工作温度并结合设定温度阈值调整系统工作模式、报警信息，发送系统工作模式、报警信息至外置监测单元；外置监测单元，包括微处理器、无线通信模块、能量辐射模块、电池、MICS无线通信天线、HF无线供电天线，用于接收全植入式单元传递的信息。本发明可检测高时空分辨率的脑电信号，具有尺寸小、负荷低、配置灵活、不易感染的优点。

技术领域

本发明属于植入式医疗设备领域，具体涉及了一种全植入式脑机接口系统。

背景技术

脑机接口技术是一种不依赖于常规的外围的神经肌肉组织，直接利用电脑信号跟外部设备进行交互的技术。它为感觉或运动功能障碍者的治疗和康复提供了一种解决方案，在医学治疗和康复领域、军事领域以及休闲娱乐领域中均具有广泛地应用价值。

根据信号来源方式的不同，可以将脑机接口分为非植入式和植入式两大类：非植入式脑机接口技术是将电极置于头皮上来提取脑电信号，采集方式是无创的，但是头皮脑电信号的信噪比低，周围环境干扰以及人主观的精神状态对脑电信号的影响比较大；植入式采集的信号来源于植入到大脑颅骨以下组织的电极记录的信号，可以精确记录单个神经元的电活动，采集的信号时空分辨率高，能够提取更加丰富的信息，在精确运动控制以及大脑激励探索等方面具有很大的优势。植入式脑机接口技术又可以根据植入程度的不同分为两类，一类是非全植入式脑机装置，只将电极或者电极连同前级放大器一起植入体内，供电和数据传输部分置于体外。现在应用比较广泛的Blackrock的商用植入式脑机装置就是非全植入式的。采用这种方式，体内电极和体外电路需要有线连接，因而具有易感染、负荷重、对实验对象的灵活性制约比较大等缺点。另一类是全植入式的脑机接口，它将微电极和包含神经电信号前端采集电路、植入式无线通信、数字控制以及无线供能等部分集成一个整体一起植入体内。电极和电路一体化将会显著减小脑机装置的体积和重量，减轻佩戴者的负荷，同时还可以移除体内和体外连接的导线，减小了感染的风险。在脑机接口植入式神经装置由实验向临床转变的过程中，电极和数据处理传输的完全植入化对脑机接口产品的使用者来说是十分必要的，是未来的发展趋势。

总的来说，传统的非植入式脑机接口采集的信号受环境干扰以及采集对象精神状态影响大，采集信号质量低。半植入式脑机接口体内电极和体外电路需要有线连接，易感染、负荷重、对实验对象的灵活性制约比较大。因脑机接口一些芯片的功耗大、体积大，目前还未有全植入式脑机接口。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即脑机接口因功耗、体积大无法全植入而半植入式脑机接口易感染、负荷重、不灵活的问题，本发明提供了一种全植入式脑机接口系统，该脑机接口系统包括全植入单元、外置监测单元；

所述全植入单元，用于采集被测对象脑电信号并发送至所述外置监测单元以及采集所述全植入单元工作温度并结合设定温度阈值调整系统工作模式、报警信息，发送系统工作模式、报警信息至所述外置监测单元；

所述外置监测单元，用于接收所述全植入单元传递的被测对象脑电信号、系统工作模式、报警信息。

在一些优选的实施例中，所述全植入单元包括第一微处理模块、前端采集模块、温度传感模块、第一无线通信模块、电极、无线供电模块、第一HF天线、第一MICS天线；

所述前端采集模块与所述电极连接，用于接收所述电极采集的被测对象脑电信号并进行放大、数字化处理后发送至所述第一微处理模块；