[发明专利]具有电容性电极的EEG监控器以及监控脑波的方法

说明书

技术领域

本发明涉及EEG监控器。本发明更具体涉及用于连续监控用户EEG响应的可佩戴EEG监控器。本发明进一步提供监控脑波的方法。EEG监控器包括具有电容性电极的耳塞，以便通过与耳道皮肤的电容性耦合获取EEG响应。

在本上下文中，电极意味着电容性电极，即其中没有电传导(galvanic conduct)并且没有电流在电极和用户皮肤之间流动的电极。

背景技术

一般已知的，特别是在医学科学内，通过在期望测量脑波的对象的头皮上放置电极，使用合适的设备处理并解释所测量的脑波来测量脑波。通常，这样的设备是可以依靠其实现所谓的脑电图（EEG）的脑电图描记器。这样的EEG通过测量由对象脑中的突触之间流动的电流在对象头皮表面上生成的电位，提供对象脑中电活动的测量结果和记录。在医学科学内，EEG用于各种诊断目的。

用于这样用途的系统从WO-A1-2006/047874已知，其通过使用电极描述脑波的测量结果，该电极与对象耳朵中的至少一个连接放置，即放置在外耳部分上或放置在耳道中。该测量特别用于检测癫痫发作的开始。WO-A1-2006/047874也描述将电极分别作为检测和参考电极成对使用，这样的设置在脑电描记术领域中众所周知。

许多已知系统如电极帽使用具有导电凝胶的电化学电极。因为导电凝胶是油脂的并且不限于被电极覆盖的区域，所以对导电凝胶的需要使得这样的系统对于公共使用相当无吸引力。此外，如果电极相互紧密靠近放置，则导电凝胶可能使电极短路，因此这些已知系统需要电极间的间隔，导致用于监控EEG的巨大且庞大的装置。

已知电化学EEG电极的另一缺点是在形成从用户皮肤到电极的可靠导电通路上的困难。即使在使用导电凝胶时，由于在用户皮肤上的潮湿、污垢和毛发，电路径可能仍是差的。当监控器较长时期使用时，其中用户是活动的并遭受到非实验室环境即污垢、潮湿等，这尤其存在问题。

用于测量脑波的已知系统一般使用复杂并需要有资格的人员操作，或需要手术来放置电极，并且即使当适当放置时，由于电耦合的变化，仍存在所记录的EEG的巨大变化。此外，一些系统需要大量功率以使放大器的输入晶体管充电。尽管在医学和物理科学的许多不同领域中连续监视用户EEG响应的潜在性，但已知的系统被限于实验室使用。

所提出的耳塞容易使用并可以基于日常使用。因为所提出的系统使用与皮肤电容性耦合的电极，所以减小了电连接的变化。耳塞可以由用户放置在耳中，无需受训练人员的帮助。此外，耳塞具有可以以电池或其他小型独立电源操作的优点，使用约1mW。

耳塞记录用户的EEG。通过使用高级统计学和机器学习技术，EEG中的图案中的异常或特定改变可以被表征。这可以用于监控或确定神经系统疾病或神经生长疾病(neurogenerative disease)，并且这可以用于例如关于潜在癫痫发作、低血糖发作等警告人员或亲属。

耳塞可以进一步用于通过跟踪EED的特定改变来改善痴呆的治疗。其他使用领域是睡眠的诊断和康复；精神和情绪障碍的预防、康复和治疗评估；疲劳检测；大脑-计算机-接口。

电极和放大器之间的连接包括信号线和屏蔽件(shield)。

放大器可以定位在耳塞内。

放大器可以是具有高输入阻抗的自动归零放大器(Auto-Zero-Amplifier)，以使转角频率可以低至1Hz。

放大器包括用于将屏蔽件保持在接近信号线的电位下的采样-和-保持电路。

耳塞包括用于测试电容性连接的测试电路，该测试电路具有用于生成信号的信号发生器，该信号具有意图测量的频率范围外的频率。

耳塞包括信号处理器，该信号处理器可以定位在包括电池或其他电源设备的耳后装置。

耳塞可以由适于耳道形状的柔性材料制作。

电极可以固定到耳塞的内部非柔性部分，该内部非柔性部分用符合耳道形状的外部柔性部分覆盖。

在实施方式中，电极在耳塞周围均匀分布。

在实施方式中，电极是双曲形的(double curved)，因此更好地符合耳道形状。

发明内容