[发明专利]一种基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法

权利要求书

1.一种基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法，其特征在于：包括激励单元、阻抗网络、模拟信号处理单元、脑电放大单元、数字信号处理单元，步骤如下：

S1：所述激励单元为电流源，产生包括两个高频f₁和f₂正弦成分的激励电流I；

S2：所述激励电流作用于所述阻抗网络，产生电压信号U，由所述模拟信号处理单元和所述脑电放大单元分别进行处理；

S3：所述模拟信号处理单元最终将所述电压信号U进行放大、滤波和AD转换，送入所述数字信号处理单元；

S4：所述数字信号处理单元利用采集到的电压U和已知的激励电流I计算出脑电信号频段的电极接触阻抗。

2.根据权利要求1所述的基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法，其特征在于：所述阻抗网络包括：信号电极的接触阻抗Z₁，参考电极的接触阻抗Zref，接地电极的接触阻抗Zgnd，所述信号电极的接触阻抗Z₁，为一包括实部和虚部的阻抗。

3.根据权利要求1所述的基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法，其特征在于：所述激励单元包括数字编程产生的电压源和负载组，产生包括两个高频f₁和f₂正弦成分的激励电流I，f₁和f₂远高于脑电频段。

4.根据权利要求1所述的基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法，其特征在于：所述脑电放大单元为脑电放大器，包括前置放大器、滤波电路、二次放大电路。

5.根据权利要求4所述的基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法，其特征在于：所述脑电放大单元的滤波器频带上限低于100Hz，能够滤除所述激励单元与所述阻抗网络产生的电压U，不影响对正常脑电信号的采集。

6.根据权利要求1所述的基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法，其特征在于：所述模拟信号处理单元包括前置放大器、滤波放大电路和AD转换器，所述前置放大器对采集到的电压信号进行初步的放大A₁倍，所述滤波放大电路频段覆盖激励单元的频段f₁、f₂，并远离脑电信号的频段，以确保去除低频脑电信号的干扰和保留所述电压信号U，并进行二级放大A₂倍，所述AD转换器将电压U×A₁×A₂转换为数字信号，送入所述数字信号处理单元。

7.根据权利要求1所述的基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法，其特征在于：所述数字信号处理单元利用采集和处理过的电压U×A₁×A₂和所述激励电流I反算出脑电信号频段的电极接触阻抗。

8.根据权利要求7所述的基于高频激励的实时脑电阻抗检测方法，其特征在于：所述算法首先用傅里叶变换获得两个频率f₁、f₂对应的阻抗Z_f1和Z_f2，每个阻抗均由虚部和实部组成，是频率的函数，两个阻抗公式联立解出实部和虚部的值，将脑电频率带入所述阻抗关于频率的公式，得到脑电频段的电极-头皮阻抗值。