[实用新型]一种基于脑电信号和生物阻抗数据生理状况监控设备

说明书

本实用新型涉及了一种基于脑电信号和生物阻抗数据生理状况监控设备，其特征在于利用一个嵌入式设备，实现了人体脑电和生物阻抗数据的便携式采集，并将采集所得的数据上传到物联网平台上进行管理。能较为准确地反映人体健康状况，并可通过云平台可实现数据的健康数据的实时监测和管理，区别于传统设备使用昂贵、便携性低、实时性低，而可实现数据的便捷收集与分析。

技术领域

本实用新型涉及一种物联网智能医疗系统，具体的说是一种基于脑电信号和生物阻抗数据生理状况监控设备，属于健康管理技术领域。

背景技术

大脑作为人体最精巧复杂的器官之一，蕴含着丰富的生理信息和病理信息。脑电信号传递的信息，可通过特征信号的识别，通过基波分量和谐波分量相结合的方法，提取出脑电信号中最佳波段，进而通过柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫检验筛选出脑电信道。最后通过验证过程对这一分类器进行训练和测试，进而将其用于区分不同类型的情绪。

生物电阻抗测量，或简称阻抗技术，是一种利用生物组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的检测技术。通过检测测得的体表的阻抗及其变化，获取相关的生理和病理信息。它具有无创、无害，廉价、操作简单和功能信息丰富等特点，医生和病人易于接受。以各种阻抗、导纳血流图为代表的生物阻抗技术已广泛用于临床，并不断取得进展．临床应用水平较高。

脑电波和生物阻抗可以客观反映人体的生理状况。不同的脑电信号可以反映人体不同的精神状态，甚至还可根据不同人在同一刺激下，产生的脑电信号的不同，来识别不同的个体。而不同的生物阻抗则可反映人体不同的生理、病理状态。当人处于不同的状态时便会出现对应不同精神状态的生理反应，甚至当人体处于不同的睡眠状态时，对应的脑电波和生物阻抗信息都不同。我们可以通过采集脑电信号，分析人的情绪，进行情感处理；通过测量人类生物阻抗，获取人体组织或器官的电阻抗特性，从而了解组织的状态、评估器官功能、识别病变组织，并且评估健康状况、对不正常的状况提出预警。

然而，传统脑电和生物阻抗测量设备虽然在医疗诊断方面的质量较高，较为可靠，但使用较为复杂，要到固定地点（如医院等地）使用，且大多数时候，在采集数据后，还需等待分析结果。使用所需费用较为昂贵，便携性较低，实时性较低，而且由于采集时大多数情况下只收集了一段时间内的数据，很难对人体长期的情况作出判断和预测。且在情绪分类方面，虽然国内外的不少相关研究证明了通过脑电图进行情绪识别的可行性，但却一直没有一个准确度高的模型。因而，就目前而言，很难实现对使用者健康状况的实时监测和管理，更别说利用脑电和生物阻抗这两种准确度虽高，但依赖于大型设备进行采集的数据。

实用新型内容

本实用新型的目的是，针对现有技术的不足，提供一种基于脑电信号和生物阻抗数据的生理状况监控设备，可以实现脑电和生物阻抗信号的采集，并将采集所得数据通过无线模块传递到云端，实现脑电信号可视化和分类过程和生物阻抗数据的处理及数据的实时监测与管理。

本实用新型是采用以下技术方案：一种基于脑电信号和生物阻抗数据的生理状况监控设备，其特征在于：包含嵌入式微处理器（1）、本地显示装置及其接口（2）、物联网模块（3）、脑电采集设备无线收发模块接口（4）、生物阻抗采集模块（5），其中本地显示装置及其接口（2）、物联网模块（3）、脑电采集设备无线收发模块接口（4）及生物阻抗采集模块（5）通过PCB电路板内电路与嵌入式微处理器（1）相连，脑电采集设备通过内置无线通信模块与PCB板上脑电采集设备无线收发模块接口（4）实现通信，并使用云端服务器对数据进行处理；设备的系统架构包含感知层、传输层及控制层，感知层指设备中用于获取数据的部分，传输层指设备中用于传输数据至云端服务器的部分，控制层指设备中用于运算和控制的部分。

进一步的，所述感知层由脑电信号采集设备和生物阻抗检测模块构成，其作用为采集脑电信号和生物阻抗数据的生理状况监控设备所需数据，所述数据为脑电信号和生物阻抗数据。

进一步的，采用双通道设备分别采集大脑左右半球的脑电信号数据。