[发明专利]对电极与头皮接触状态进行判断的脑电图仪及其判断方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗仪器领域，特别涉及一种对电极与头皮接触状态进行判断的脑电图仪及其判断方法。

背景技术

随着科学技术的进步与发展，人民生活水平的不断提高，对医疗检测水平的要求也越来越高。脑电系统作为一种检测脑部疾病的重要医疗器械在临床诊断中发挥着重要的作用。但是目前的脑电产品存储容量小、采集导联数少、抗干扰能力差、稳定性也较差，有些脑电检测设备不具备检测电极连接情况的功能，具备这一功能的不能同时测量脑电及电极与头皮间的阻抗。随着生物控制论方法研究脑功能成为大脑研究的重要方面，脑电信息处理的重要性也越来越明显。在基础医学方面，由于脑电综合地反映了神经系统的活动，因而它的研究有助于生理和病理活动中神经机理的深入探讨。在临床医学方面，脑电信息处理不但为某些脑疾病的诊断提供了客观依据，而且为某些脑疾病提供了有效的治疗手段。在心理学、精神病学、认知科学的研究中，脑电信息处理具有重要的学术价值和广阔的应用前景。因此，推进脑电检测类医疗设备向高尖纵深发展，才能满足前沿医疗应用的需求。

由于脑电信号本身十分微弱，在测量过程中会受到各种影响，产生伪差，进而影响脑电信号的质量。而影响脑电信号质量的主要因素有：交流工频干扰、电极和头皮接触不良引入的干扰以及放大通道引入的噪声等。

公开号为CN2610843的中国专利，公开了一种《脑头皮阻抗检测装置》，专利中提出一种脑电的阻抗检测电路，该电路的脑电的检测信号及头皮阻抗的测试信号夹杂在一起，通过普通的脑电放大电路进行放大，然后通过高通和低通滤波后将两种信号分别提取出来，得到相应的脑电信息和阻抗信息。脑电信号为0-30Hz的低频信号，传统的脑电放大电路是针对低频信号进行设计的，对调制阻抗信息的高频信号的衰变会比较严重，从而使得出的阻抗信息不够准确。公开号为CN101199418的中国专利，公开了一种《脑电阻抗检测电路及脑电检测装置》，专利中提出一种脑电的阻抗检测电路，该电路通过恒流源、头皮、接地电阻形成回路，该电路单独设置了一个接地电阻用于测量头皮阻抗的激励电路和测试电路共地，使用中要求作为接地电阻的电极与头皮接触必须良好，其反应的不是真正的测量电极与参考电极之间的脑电型号阻抗，增加了测试的复杂性和不准确性。

上述两个公开文件都采用了传统的正弦交流恒流源作为人体生物阻抗测量的激励源，频率采用的都是低于50KHz，通过其有效值计算其阻抗，而电路中正弦交流恒流激发信号和脑电信号都会同时输入到脑电信号检测电路中，正弦波信号很容易对电脑信号的测量产生干扰，对其处理的电路相对于其他电路要复杂。而低于50KHz的正弦交流恒流激发信号测量出来的电阻与信号波相位误差大，当在规定的时间内要求脑电信号与头皮阻抗信号同步时就会产生误差，而实际的应用中只需对电极与头皮接触的良好、不良及脱落三种状态进行判断，而非要求精确地阻值，因此采用的正弦交流恒流源作为人体生物阻抗测量的激励源的电路过于复杂。

发明内容

本发明的目的是提出一种对电极与头皮接触状态进行判断的脑电图仪及其判断方法，针对调制信号的高频特点，采用人体阻抗接近于纯电阻特性的频率作为激励，选用高增益带宽积的放大器，对阻抗信息区分于脑电信号进行处理，从而提高了阻抗信息的准确度，并且采用方波作为激励源，对电极与头皮的接触电阻获得的能量大小与设定值进行比较来判定接触的好与不好。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

对电极与头皮接触状态进行判断的脑电图仪：包括脑电信号检测电路和头皮阻抗检测电路，所述脑电信号检测电路设有至少一组通过导联线连接多个接触头皮的被测电极和一个参考电极的脑电信号接口；其中，所述头皮阻抗检测电路包括高频激励回路和头皮阻抗获取电路；所述高频激励回路包括占空比为1：1的方波发生器和多路阻容充放电电路，所述阻容充放电电路由第一电阻和第一电容串联组成，所述方波发生器输出连接一个反相器，反相器的输出连接一路阻容充放电电路电阻端，其余阻容充放电电路电阻端并联后与方波发生器输出连接，所述并联的阻容串连电路电容端分别与被测电极接口连接，所述一路阻容充放电电路电容端与参考电极接口连接；被测电极接口和参考电极接口同时连接头皮阻抗获取电路的输入，头皮阻抗获取电路的输出将头皮电阻抗信号传递至微处理器。

方案进一步是，所述方波发生器是占空比为1：1的频率为60KHz至70KHz方波发生器。

方案进一步是，所述方波发生器是占空比为1：1的频率为64KHz方波发生器。

方案进一步是，所述第一电阻为1兆欧姆，所述第一电容为4.7纳法拉。