一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统

技术领域

本发明涉及脑电监测技术领域，具体是一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统。

背景技术

脑电图（EEG）是一种非侵入性记录脑电活动的电生理监测方法，记录大脑在一段时间内自发进行的电活动，对于一些特殊的病症，通过EEG佩戴在头部，对数据进行监测，进而记录发病时产生的异常电活动，随着科技的发展，对EEG的数据处理变得更加多样，利用混沌系统对EEG时间序列预测，以及对EEG的数据进行收集，利用深度学习、迁移学习进一步利用EEG数值进行优化以及结合EEG进行诊断，而目前干电极对于头皮的监测因为不用涂抹导电膏，使其使用十分方便，但是对于一些发病周期长的患者，长时间佩戴湿电极比较麻烦，因此干电极使用更加方便，但是由于周期原因，导致人头皮自然产生的油脂、皮屑导致阻抗增加，更容易引入工频干扰，其在时域中表现为整体的极高频，使得信号呈整块状，淹没了信号的细节，同时当出汗时，导致某些电极的电阻降低时，根据欧姆定律会导致电压的升高，从而出现皮肤慢电位伪迹，其表现为较慢的波形飘移。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统，包括支撑模块和根据监测位置分布在所述支撑模块内壁底面的抗干扰电极模块；所述抗干扰电极模块包括调位盘式单元、监测盘式单元、接触单元、抗干扰处理单元、处理动作执行单元；所述调位盘式单元转动连接在所述支撑模块的底面，所述监测盘式单元偏心转动连接在所述调位盘式单元的底面，所述接触单元均匀分布固定连接在所述监测盘式单元的底面与头皮接触，用于通过所述调位盘式单元偏心带动所述监测盘式单元在所述调位盘式单元的范围内位置进行微调；所述处理动作执行单元安装在所述支撑模块的内部，用于带动所述调位盘式单元、所述监测盘式单元进行公自转进行监测点位微调。

作为本发明再进一步的方案：所述抗干扰处理单元的端部固定有撑形块，所述抗干扰处理单元内设有与所述撑形块正向滑动反向锁止的擦拭层，用于通过所述处理动作执行单元控制所述调位盘式单元、所述监测盘式单元正向转动时对所述擦拭层位于所述撑形块下方的区域进行更换，通过所述处理动作执行单元控制所述调位盘式单元、所述监测盘式单元反向转动时对所述擦拭层位于所述撑形块下方的区域锁止，使所述撑形块下方区域的所述擦拭层与头皮产生相对滑动，消除EEG数据干扰。

作为本发明再进一步的方案：所述处理动作执行单元的输出端设置有与所述调位盘式单元、所述监测盘式单元传动配合的伸缩联动调节器，所述调位盘式单元的顶部中心处固定连接有与所述伸缩联动调节器相配合的联动配合机构，所述监测盘式单元的顶部贯穿所述调位盘式单元固定连接有与所述伸缩联动调节器相配合的传动配合机构。

作为本发明再进一步的方案：若干个所述抗干扰处理单元均匀分布固定连接在一体连接盘上，所述一体连接盘上开设有若干个与所述接触单元相配合的避让孔，所述一体连接盘与所述监测盘式单元粘接固定。

作为本发明再进一步的方案：所述抗干扰处理单元的内部设置有两个对所述擦拭层端部收卷的收卷器，所述撑形块的形状为倒梯形。

作为本发明再进一步的方案：所述撑形块顶部一侧固定连接有卡位弧板，所述抗干扰处理单元内部固定连接有对所述擦拭层进行导向的变向辊，所述擦拭层的内壁固定连接有若干个与所述卡位弧板相配合的卡位斜齿。

作为本发明再进一步的方案：所述擦拭层的底面高度与所述接触单元的底面高度相适配。

作为本发明再进一步的方案，一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统的使用方法，包括：

S1：支撑模块佩戴在监测人员头部，抗干扰电极模块与头皮监测点位接触，脑机获取监测数据；

S2：脑机在时域中表现为整体的极高频，使信号图形呈块状导致监测信号细节被淹没时，通过抗干扰电极模块对监测点位进行处理；

S3：处理动作执行单元通过伸缩联动调节器、传动配合机构带动监测盘式单元进行正向旋转a角度，此时擦拭层受到头皮摩擦力影响与撑形块发生相对滑动，两个收卷器进行配合收卷、释放，将擦拭层下方的撑形块区域进行更换；

S4：处理动作执行单元通过伸缩联动调节器、传动配合机构带动监测盘式单元反向旋转a+b角度，此时卡位斜齿与卡位弧板卡位，擦拭层与撑形块锁止，擦拭层与头皮产生滑动摩擦，对头皮进行处理；

S5：处理动作执行单元通过伸缩联动调节器、传动配合机构带动监测盘式单元正向转动b角度，此时擦拭层受到头皮摩擦力影响与撑形块发生相对滑动，两个收卷器进行配合收卷、释放，将擦拭层下方的撑形块区域进行更换，接触单元位于监测原始位置，直至块状极高频信号消失；

S6：当信号异常仍然存在时，通过伸缩联动调节器与监测盘式单元、传动配合机构以及联动配合机构配合，带动调位盘式单元自转，监测盘式单元以调位盘式单元中心公转同时自转，使接触单元的监测点位受到调位盘式单元偏心影响进行细微调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用偏心设置的监测盘式单元与调位盘式单元，使设置在监测盘式单元上的接触单元可以在调位盘式单元内进行公转移位，同时监测盘式单元自转时，利用抗干扰处理单元对监测点头皮进行清理，进而对EEG数据中的块状极高频信号干扰以及慢波形飘移情况进行修正，使有限的时间内，可以获得更多具有价值的参数，进而为后续的研究提供更多的准确数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统的支撑模块立体示意图；

图2为一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统的支撑模块仰视示意图；

图3为一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统中调位盘式单元与监测盘式单元的配合示意图；

图4为一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统抗干扰电极模块的公自转示意图；

图5为一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统中抗干扰处理单元的立体示意图；

图6为一种基于EEG数据处理修正用脑电极系统中抗干扰处理单元的剖面示意图；

图7为图6中A部的放大示意图；

图中：100、支撑模块；200、抗干扰电极模块；1、调位盘式单元；11、联动配合机构；2、监测盘式单元；21、传动配合机构；3、接触单元；4、抗干扰处理单元；41、一体连接盘；42、避让孔；43、擦拭层；431、收卷器；44、撑形块；441、卡位弧板；45、变向辊；451、卡位斜齿；5、处理动作执行单元；51、伸缩联动调节器。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，在本发明的组成实施例中，支撑模块100包围在头部，为抗干扰电极模块200提供安装空间，通过支撑模块100的包围作用，可以使抗干扰电极模块200准确的固定在头部需要监测的点位上；抗干扰电极模块200由调位盘式单元1、监测盘式单元2、接触单元3、抗干扰处理单元4、处理动作执行单元5组成；其中调位盘式单元1的直径要大于监测盘式单元2的直径，使监测盘式单元2偏心设置在调位盘式单元1的底部，偏心设置的目的为了使监测盘式单元2可以带动调位盘式单元1转动，使调位盘式单元1会在监测盘式单元2的范围内进行移动，从而使监测盘式单元2下方的接触单元3可以在监测盘式单元2的范围内与头皮的接触点进行变换，进而在数据异常时，可以通过调位盘式单元1带动监测盘式单元2的公转对位置进行调节，用来检查是否为位置偏移。

若干个抗干扰处理单元4与接触单元3环形交错分布，在监测盘式单元2发生自转时，距离监测盘式单元2圆心距离相同接触单元3与抗干扰处理单元4移动轨迹相互重叠，通过抗干扰处理单元4在监测盘式单元2转动时，对头皮进行清理后，使接触单元3处于洁净的监测区，对工频干扰以及慢电位的情况进行处理。而处理动作执行单元5主要为了对调位盘式单元1和监测盘式单元2的运动进行控制，处理动作执行单元5设置在支撑模块100的内部。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，在本发明的EEG工频干扰以及慢电位进行修正调节实施例中。

支撑模块100佩戴在头部，抗干扰电极模块200与头皮接触，脑机获得EEG监测数据，当EEG数据表现为整体的极高频，使得信号呈整块状，淹没了信号的细节或者较慢的波形飘移时，通过数据监控模块对数据进行捕捉，通过对处理动作执行单元5进行控制，此时抗干扰电极模块200的修正过程开启。

自转皮肤处理阶段

处理动作执行单元5通过驱动器带动伸缩联动调节器51转动，通过伸缩联动调节器51上的驱动零件带动监测盘式单元2顶部的传动配合机构21发生转动。

擦拭层更换期

监测盘式单元2正向转动，抗干扰处理单元4与接触单元3随着监测盘式单元2的转动产生圆周运动a角度，此时位于监测点的接触单元3发生弧形移位，抗干扰处理单元4正向运动经过接触单元3的监测点位于正向运动方向最近的抗干扰处理单元4与经过的接触单元3的监测点位之间，经过时，位于撑形块44下方的擦拭层43受到正向头皮摩擦力影响与撑形块44发生相对滑动，收卷器431配合撑形块44的滑动进行收卷和释放，进而使运动至停止状态下在a角度内，擦拭层43处于切换状态，同时擦拭层43在滑动时，将头皮上的汗水进行吸收，此时擦拭层43停止后，准备清洁阶段。

擦拭层清洁期

监测盘式单元2反向转动，抗干扰处理单元4与接触单元3随着监测盘式单元2的转动产生圆周运动a+b角度，此时反向运动时，擦拭层43受到摩擦力影响，反向滑动的作用力被卡位斜齿451与卡位弧板441配合抵消，变向辊45将擦拭层43向下压，使擦拭层43无法与撑形块44发生相对运动，擦拭层43与头皮产生滑动摩擦，将头皮上的油污、皮屑擦拭，擦拭范围为a+b角度，此时接触单元3的原始监测点也经过了擦拭层43的擦拭；

复位期

此时监测盘式单元2正向转动，抗干扰处理单元4与接触单元3随着监测盘式单元2的转动产生圆周运动b角度，此时接触单元3返回至原始监测点，抗干扰处理单元4返回至原始启动点，开始进行监测。

数据监测期

此时对数据进行监测，如果在一定时间内，工频干扰以及慢电位情况依然存在，此时重复上述操作或者采取位置微调操作。

位置微调

通过伸缩联动调节器51的伸缩，使伸缩联动调节器51的端部插入联动配合机构11的传动槽内部，同时伸缩联动调节器51上的驱动件与传动配合机构21处于未分离状态，此时处理动作执行单元5带动调位盘式单元1产生公转，同时监测盘式单元2产生自转，使监测盘式单元2可以在调位盘式单元1的范围内使接触单元3的监测点位于调位盘式单元1的区域内监测点进行更换。

接触单元3的更换

为了保证更换的便利性，将抗干扰处理单元4与一体连接盘41形成一体化结构，对于重复使用的接触单元3，此时需要对抗干扰处理单元4进行更换时，只需要将一体连接盘41与监测盘式单元2拆卸分离，避让孔42与接触单元3配合，即可将多个抗干扰处理单元4同步更换，保证使用的便利性。

工作流程：支撑模块100包围在头部，为抗干扰电极模块200提供安装空间，通过支撑模块100的包围作用，可以使抗干扰电极模块200准确的固定在头部需要监测的点位上，监测盘式单元2正向转动，抗干扰处理单元4与接触单元3随着监测盘式单元2的转动产生圆周运动a角度，此时位于监测点的接触单元3发生弧形移位，抗干扰处理单元4正向运动经过接触单元3的监测点位于正向运动方向最近的抗干扰处理单元4与经过的接触单元3的监测点位之间，经过时，位于撑形块44下方的擦拭层43受到正向头皮摩擦力影响与撑形块44发生相对滑动，收卷器431配合撑形块44的滑动进行收卷和释放，进而使运动至停止状态下在a角度内，擦拭层43处于切换状态，同时擦拭层43在滑动时，将头皮上的汗水进行吸收，此时擦拭层43停止后，准备清洁阶段，监测盘式单元2反向转动，抗干扰处理单元4与接触单元3随着监测盘式单元2的转动产生圆周运动a+b角度，此时反向运动时，擦拭层43受到摩擦力影响，反向滑动的作用力被卡位斜齿451与卡位弧板441配合抵消，变向辊45将擦拭层43向下压，使擦拭层43无法与撑形块44发生相对运动，擦拭层43与头皮产生滑动摩擦，将头皮上的油污、皮屑擦拭，擦拭范围为a+b角度，此时接触单元3的原始监测点也经过了擦拭层43的擦拭，此时监测盘式单元2正向转动，抗干扰处理单元4与接触单元3随着监测盘式单元2的转动产生圆周运动b角度，此时接触单元3返回至原始监测点，抗干扰处理单元4返回至原始启动点，开始进行监测，如果在一定时间内，工频干扰以及慢电位情况依然存在，此时重复上述操作或者采取位置微调操作，通过伸缩联动调节器51的伸缩，使伸缩联动调节器51的端部插入联动配合机构11的传动槽内部，同时伸缩联动调节器51上的驱动件与传动配合机构21处于未分离状态，此时处理动作执行单元5带动调位盘式单元1产生公转，同时监测盘式单元2产生自转，使监测盘式单元2可以在调位盘式单元1的范围内使接触单元3的监测点位于调位盘式单元1的区域内监测点进行更换。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。