[发明专利]一种嵌入式电子颅骨脑机接口装置

说明书

一种嵌入式电子颅骨脑机接口装置，包括：箱体，可嵌入安装在颅骨上，安装时箱体底部与颅骨内表面平齐；电子模块，安装在箱体内；信息采集模块，与电子模块电连接，安装在箱体外侧底部，用于采集大脑信号并传送给电子模块。采用如上结构，可以将脑机接口的零件集中在箱体内，箱体通过替换部分颅骨从而嵌入安装在颅骨上，箱体埋置在头皮以下实现隐藏安装的目的。

技术领域

本发明涉及脑机接口技术领域，特别是指一种安装在颅骨上的嵌入式电子颅骨脑机接口装置。

背景技术

脑机接口(brain-computer interface，BCI)，有时也称作“大脑端口”directneural interface或者“脑机融合感知”brain-machine interface，它是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立的直接连接通路。脑机接口分为侵入式、非侵入式与部分侵入式三种，其中侵入式脑机接口主要用于重建特殊感觉(例如视觉)以及瘫痪病人的运动功能。此类脑机接口通常直接植入到大脑的灰质，因而所获取的神经信号的质量比较高。非侵入式脑机接口主要根据脑电图(EEG)原理工作。脑电图主要用于医学领域中观察和分析病人的脑电波活动。在医疗设备中，脑电图是通过将多个电极连接到病人头皮上来实现的。脑电图测量由大脑神经元内离子电流引起的电压波动。脑电图记录了大脑在一定时期内的自发电活动。大多数非侵入式脑机接口模型都使用脑电图的概念。部分侵入式脑机接口一般植入到颅腔内，但是位于灰质外。其获得脑电波的清晰度虽然不如侵入式，但优于非侵入式，且其另一优点是引发免疫反应和愈伤组织的几率较小。

以上三种脑机接口中侵入式与部分侵入式脑机接口一般分为两部分，一部分嵌入颅骨内，与大脑连接收集大脑信号，另一部分位于体外，用于与外界进行信息传递。对于这种设计，优点是除了必须的元件，其他部分都可设置在体外，这样可以减小嵌入颅骨内部分的体积，进而减小开颅的面积。但是由于部分零件设置在体外，使使用者在生活中时刻都要注意对该部分的保护，避免发生损伤或者遗失。同时由于位于体外的部分从大脑伸出，使使用者在形象上异于常人，非常容易受到他人异样的目光，对使用者造成巨大的困扰。因此，亟需一种脑机接口，可以将脑机接口的所有元件都集中隐藏安装与现有设备相比，体积更小，且抗干扰能力强、不破坏脑组织。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种嵌入式电子颅骨脑机接口装置，以能将脑机接口的所有零件集中在一起隐藏安装。

本发明提供的嵌入式电子颅骨脑机接口装置，其特征在于，包括：箱体，可嵌入安装在颅骨上，安装时箱体底部与颅骨内表面平齐；电子模块，安装在箱体内；信息采集模块，与电子模块电连接，安装在箱体外侧底部，用于采集大脑信号并传送给电子模块。

采用如上结构，可以将脑机接口的零件集中在箱体内，箱体通过替换部分颅骨从而嵌入安装在颅骨上，箱体埋置在头皮以下实现隐藏安装的目的。

本发明优选，所述信息采集模块为阵列电极，每个电极的底部为柱形电极，电极的端部用于贴附在脑脊硬膜外，以采集大脑信号。

采用如上结构，可以减少电极与大脑之间的阻隔，避免颅骨对大脑信号的影响，可以使阵列电极采集的大脑信号更加清晰。

本发明优选，所述信息采集模块为阵列电极，每个电极延伸出柔性物质制成的导线，导线的端部用于植入大脑灰质，以采集大脑信号。

采用如上结构，通过植入大脑灰质的柔性材质的导线，可以使阵列电极直接采集大脑信号，从而减少了外界对信号的影响，提高了采集信号的清晰度。

本发明优选，所述电子模块具有电池及充电电路；箱体内固定设置有无线充电线圈；充电电路与电池及无线充电线圈电连接。

采用如上结构，可以实现通过无线充电装置为电子颅骨充电，省去了更换电池的烦恼。

本发明优选，还包括固定在箱体内与电子模块相抵接的散热器。