[发明专利]一种多功能飞行员头盔

说明书

本发明公开了一种多功能飞行员头盔，其包括超细弹性刚毛结构脑电采集装置和血流状况检测装置。其中超细弹性刚毛结构脑电采集装置包括：脑电极束阵列，所述脑电极束阵列由多束脑电极束组成，所述脑电极束是超细弹性导电刚毛集束，所述超细弹性导电刚毛集束由若干超细弹性导电刚毛组成；血流状况检测装置则通过采集飞行员皮下血氧浓度变化信号，识别血氧信号特征，指示飞行员头部血流状况是否正常。本发明的多功能飞行员头盔既能够弹性接触头皮进行良好的电气连接从而精确地进行脑电信号采集，又能够采集飞行员大脑皮层血氧浓度变化信号，识别血氧信号特征，指示飞行员头部血流状况是否正常。

技术领域

本发明涉及生物医学领域，具体涉及一种多功能飞行员头盔。

背景技术

飞行员进行高机动性的飞行时，持续的正加速度使血液向下半身转移，脑水平动脉血压降低，脑血流量减少，进而引起脑组织缺血缺氧，易造成意识丧失和飞行视觉障碍，从而出现判断失误，对飞行安全构成很大威胁。因此很有必要对飞行员的生理状态进行实时监测，特别是脑电、眼部血流及血压、面部皮色变化、呼吸等参数，这些参数可综合评估飞行员飞行状态，对飞行员是否即将发生异常情况进行预警。

空间定向障碍又称飞行错觉，是指飞行人员在飞行过程中对飞机和自身的位置、姿态和运动轨迹等参数的错误感知。这种错误感知如果没有被及时发现并处理就很容易造成飞行事故。目前研究认为，空间定向障碍的本质是人体的空间定向器官无法满足空中三维空间的高速运动环境。因此，飞行员在飞行中不可避免会发生空间定向障碍。

空间定向障碍按诱发因素可分为视觉性空间定向障碍和前庭性空间定向障碍，并且前庭性错觉所致的前庭性空间定向障碍一般更为致命。由于飞行员不能及时意识到飞行错觉的发生，并且缺乏有效的应对措施，空间定向障碍可能引起严重的飞行事故，造成巨大的经济损失和人身伤害。

因此，在本领域迫切需要一种装置，其能够实现以下功能：对飞行员的生理状态进行实时监测，特别是对脑电和眼部血流进行准确地实时采集监测，对飞行员的大脑活动状态进行识别，能够及时发现飞行员是否发生了飞行错觉并将飞行员的状态发送给地面控制中心。

发明内容

本发明提供了一种多功能飞行员头盔，所述头盔既能够弹性接触头皮进行良好的电气连接从而精确地进行脑电信号采集，又能够采集飞行员大脑皮层血氧浓度变化信号，识别血氧信号特征，指示飞行员头部血流状况是否正常。

本发明的多功能飞行员头盔，包括：

1）超细弹性刚毛结构脑电采集装置，其包括：脑电极束阵列，所述脑电极束阵列由2的n次方束脑电极束组成，所述脑电极束是超细弹性导电刚毛集束，所述超细弹性导电刚毛集束由10—30根超细弹性导电刚毛组成，所述超细弹性导电刚毛顶端连接有电极线，且在所述超细弹性导电刚毛顶端设置端盖，所述电极线由所述端盖上的孔连通至外部，所述超细弹性导电刚毛与头皮接触的底端呈圆形端头状，且开设有盲孔，所述盲孔上还设置有与外界连通的导气孔，在进行脑电信号检测前使得所述盲孔预先注有导电膏或导电液；

2）血流状况检测装置，其通过采集飞行员皮下血氧浓度变化信号，识别血氧信号特征，指示飞行员头部血流状况是否正常，包括：近红外激光二极管用于发射定波长的近红外激光，所述近红外激光二极管两侧分别设置两台反射光接收相机用于接收被皮下血管吸收调制后的反射近红外光；工作时近红外激光二极管发射的激光射入皮下血管内，被血液中的氧合血红蛋白吸收后，经皮肤反射至反射光接收相机；反射光接收相机通过检测反射光强度来判断飞行员头部的血流状态。