[发明专利]生物体运动姿态及神经信号监测分析系统有效
申请号: | 201810361275.6 | 申请日: | 2018-04-20 |
公开(公告)号: | CN110384502B | 公开(公告)日: | 2021-03-09 |
发明(设计)人: | 张沕琳;宋伟 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | A61B5/11 | 分类号: | A61B5/11;A61B5/294;A61B5/388 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 生物体 运动 姿态 神经 信号 监测 分析 系统 | ||
1.一种生物体运动姿态及神经信号监测分析系统,其特征在于,包括:
运动姿态采集装置,利用惯性测量模块对被试生物体的运动姿态进行监测,采集所述被试生物体的运动姿态数据,并将所述运动姿态数据通过无线通信方式发送至分析控制装置;
神经信号采集装置,对所述被试生物体的运动神经回路的电信号进行采集,获取所述运动神经回路的多个电信号数据,并将所述多个电信号数据通过无线通信方式发送至分析控制装置;
分析控制装置,用于对所述系统进行监测过程控制、工作状态监控,根据接收到的所述运动姿态数据和所述多个电信号数据,确定所述被试生物体的第一运动信息和运动神经回路信息,以对运动神经回路进行解析研究,以及
显示所述运动姿态数据和所述多个电信号数据、以及确定的所述第一运动信息和所述运动神经回路信息,
其中,所述运动姿态采集装置和所述神经信号采集装置安装在所述被试生物体的身上,
所述运动姿态采集装置和所述神经信号采集装置安装在所述被试生物体的身上的安装位置和安装数量是根据所述电信号的类型、所述被试生物体的运动类型以及所述被试生物体完成运动所涉及的神经系统确定的,所述安装位置包括所述被试生物体的运动皮层、脊髓、外周神经、肌肉中的至少一个,
所述第一运动信息包括被试生物体在运动中肢体的节律性运动、行进方向、行进速度和加速度,
所述运动神经回路信息包括运动神经系统的回路中的细胞的电位变化情况,
所述根据接收到的所述运动姿态数据和所述多个电信号数据,确定所述被试生物体的第一运动信息和运动神经回路信息,以对运动神经回路进行解析研究,包括:
根据接收到运动姿态数据和多个电信号数据中各数据的采集时间进行筛选,获取同步采集的运动姿态数据和电信号数据,并根据所述同步采集的运动姿态数据和电信号数据确定所述被试生物体的第一运动信息和运动神经回路信息,以及,
根据所述第一运动信息确定所述被试生物体的运动状态、根据所述运动神经回路信息确定被试生物体运动神经回路的电位变化情况,确定所述被试生物体的运动状态与运动神经回路的电位变化之间的对应关系,以及确定所述对应关系与预测的对应关系是否相同,以对运动神经回路进行解析研究。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述分析控制装置,还用于发出同步信号,并将所述同步信号通过无线通信方式发送给所述运动姿态采集装置和所述神经信号采集装置,以使所述运动姿态采集装置和所述神经信号采集装置基于所述同步信号对采集的数据进行标记,以及将标记后的数据发送至所述分析控制装置。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电信号包括以下至少一项:
肌电信号、神经电信号和脑电信号。
4.根据权利要求1或3所述的系统,其特征在于,所述神经信号采集装置,包括:
多个采集模块,各采集模块包括电极,所述电极安装于所述被试生物体上对应的第一待测位置,基于第一控制模块的控制获取各第一待测位置的电信号;
信号获取模块,对所述多个电信号进行放大和采样处理,获取多个电信号数据;
第一控制模块,控制所述多个采集模块进行电信号的采集,将所述多个电信号数据转发至第一通信模块;
第一通信模块,通过无线通信方式,将接收到的所述多个电信号数据发送至所述分析控制装置。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,
所述第一控制模块,还用于根据所述第一待测位置的电信号的特点,生成放大和采样处理所需的参数,所述参数包括放大倍数和采样频率。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述神经信号采集装置,还包括:
数据存储模块,用于存储所述多个电信号数据。
7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述电极包括以下至少一种:
金属干电极、湿电极和探针。
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