[发明专利]一种充气式多电极脑电帽

说明书

技术领域

本发明涉及脑电设备及脑电图信号处理相关领域，是一种有充气内囊的多电极脑电帽。

背景技术

脑电(Electroencephalographs,EEG)是通过将一系列电极贴在头皮上记录和检测到的大脑波形。脑电记录和分析系统目前已有很多显著进展，并且正在快速发展当中，简单列举如下：数字多通道电导、同时适用于成人和小孩的应急监测脑电监测系统、脑电分析的振幅分布、计算机脑电测绘图(Computer EEG Topography,CET)和脑电地形图(BEAM)。

这些先进的脑电系统和技术，都需要手动将电极安置到被试者头皮上，因此耗费很多时间，例如，在传统脑电监测中，放置20个标准电极则需要花费一个经验丰富的脑电专家20分钟；在制作脑电地形图时，通常需要花费4个技术人员45分钟才能够将128个电极放置到被试者头皮上，这还不包括在准备或测试阶段调整没有贴合到头皮上的电极的时间。

因此，可伸缩脑电帽应运而生，该脑电帽上已经将电极安装在预定位置。虽然可伸缩脑电帽为电极的放置节省了时间，但是仍然有很多明显的限制。比如，脑电帽的可伸缩特性导致电极间的相对位置会发生变化，电极在使用之前已经按比例进行了放置，但根据被试者头型的不同，脑电帽电极的位置发生了相应变化，包括电极与头皮位置的变化和电极与电极之间的相对位置变化。

已有人在专利中阐述了可伸缩脑电帽的这个缺点。脑电帽里有一个信号放大器和一些金属或塑料的指状电极。为了使得电极能够与头皮进行良好接触，电极设置成易弯曲的。然而当帽子戴在头上时，这些灵活的电极就会弯曲，使得电极之间产生相对移动，因此电极间的距离就会发生变化，使得记录结果不准确。

可伸缩脑电帽的第二个缺点是：在某些情况下，例如头部有外伤，尤其是头骨有损伤的情况下，脑电帽是不适用的。脑电帽不好调控其对被试者头骨的压力，因其对被试者头骨的压力与其材料的弹性有关。一个头骨大的人受到的压力肯定比头骨小的人受到的压力要大。虽然设计不同大小的脑电帽可以缓解这个问题，但是可伸缩脑电帽对头骨压力的可调节性还是有限，这个问题依然存在，没有解决。

因此，需要一个脑电帽能够满足以下要求：对任何大小的脑袋都适用，能够提供准确的电极位置，易于使用，并且不需要手动放置电极。同时也需要脑电帽能够容纳更多的电极，以进行更细致的脑电分析。

发明内容

本发明是一个可充气的多电极脑电帽，能够有效的克服现有技术的限制和缺陷。

1.一种充气式多电极脑电帽，包括头盔外壳，其特征在于：还包括可充气内囊和一个内囊充气装置，可充气内囊以下简称内囊，内囊粘贴大量多针电极，且能通过充气装置进行充气，从而附着在头盔外壳内侧；内囊是一个整体覆盖头部的气球状结构，或者是由多个管状可充气部分构成；每一个多电针电极都有一个输出，每一个多电针电极的每一个电针都有自己的导线，所有输出汇集到一根电缆后输出；这个电缆具有标准的多电针连接器，与标准脑电检测和分析器连接起来。

2.进一步，内囊或外壳为乳胶、塑料、橡胶、或是玻璃纤维制成。

3.进一步，每一个多针电极都配有多个光滑圆头并带有可伸缩电针用来接触头皮，能够根据接触部位的曲面自动调整伸缩。

4.进一步，内囊充气装置包括的手动充气装置或者自动充气装置。5.进一步，还包括头盔外壳外设置的铜网屏用于电磁屏蔽。

本发明具有一个透明且非常轻的头盔式外壳和一个覆盖头部的可充气内囊或可覆盖电极设置部的有多条管状部分组成的充气外囊条(图)，内囊或外囊条能够容纳大量(例如24,32,64,128，甚至更多)预置电极。

本发明的使用非常简单。将头盔放置在被试者头部，使用空气泵或类似装置对内(或外)囊进行充气，直到电极能够接触被试者头部。然后使用标准脑电设备进行脑电数据读取。

每一个电极包括多个电针，多个电针组成梳子状，能够分开头发直接接触头皮。多电针电极的底座与盘片电极具有类似的大小和形状。每一个多电针电极都有一个输出，所有输出在颈后汇集到一根电缆后输出。这个电缆具有标准的多电针连接器，能够将输入与标准脑电检测和分析器连接起来。多电针电极的每一个电针都有自己的导线，能够得到更加复杂的脑电分析。

本发明有很多现有技术所没有的优势：

其一，省时。可充气脑电帽省去了人工在被试者头皮上放置电极的时间，也省去了准备阶段和测试阶段调整电极的时间；

其二，灵活。可以选择监控每一个多电针电极，甚至特定情况下电极中的每一根电针的脑电波形，来得到更准确详细的脑电分析。