生物信號處理裝置、腦電圖儀和生物信號處理方法制造方法及圖紙

本公開涉及生物信號處理裝置、腦電圖儀和生物信號處理方法。其中，該生物信號處理裝置包括信號獲取單元和判定單元。信號獲取單元被配置為獲取置于生物表面上的電極的輸出信號。判定單元連接到信號獲取單元，從而基于作為輸出信號的頻率特性的第一頻率特性，來判定電極是處于第一狀態還是處于第二狀態，在第一狀態中，電極電氣連接到生物表面的測量部位，在第二狀態中，電極與測量部位電氣斷開。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及判定生物表面和電極之間的電氣連接狀態的。
技術介紹
從過去，已經廣泛進行通過在生物表面的測量部位上放置的電極獲得生物信號， 諸如腦電波和肌源性電位。這里，電極和生物表面需要彼此電氣連接。然而，存在這樣的問題，即例如由于存在頭發等和生物表面形狀的不均勻性，所以難以保持電極和生物表面處于適當的連接狀態。此外，關于電氣連接狀態的判定，不僅存在容易判定例如由于生物體的運動等發生的電極的脫離的情況，而且存在難以判定例如頭發的干預的情況。鑒于此，例如已經考慮檢測檢測腦電波信號的電極和頭皮之間的電氣連接狀態的裝置。日本專利申請公開第2006212348號(在下文中被稱為專利文獻I)描述了用于檢測腦電波電極的接觸的裝置。該裝置包括靠近與頭皮保持接觸的腦電波電極而設置的線圈。 根據在將電流施加到各個線圈時產生的感應電流是否通過各個腦電波電極流到頭皮，該裝置檢測頭皮和各個腦電波電極之間的電氣連接狀態。
技術實現思路
然而，利用專利文獻I中所述的用于檢`測腦電波電極的接觸的裝置，在用于腦電波測量的電路之外必須為每個電極提供將電流施加到每個線圈的電路，這使得裝置構造復雜。進一步地，在檢測連接狀態時，需要停止腦電波測量。因此，在需要長時間段(例如睡眠時間)的連續腦電波測量的情況下，難以檢測該時期的連接狀態。鑒于上述環境，需要提供具有簡單的構造并且即使當獲取輸出信號時也能夠檢測生物表面的測量部位和電極之間的電氣連接狀態的生物信號處理裝置和腦電圖儀，以及生物信號處理方法。根據本公開的實施方式，提供了一種生物信號處理裝置，其包括信號獲取單元和判定單元。信號獲取單元被配置為獲取置于生物表面上的電極的輸出信號。判定單元連接到信號獲取單元，從而基于作為輸出信號的頻率特性的第一頻率特性，來判定電極是處于第一狀態還是處于第二狀態，在第一狀態中，電極電氣連接到生物表面的測量部位，而在第二狀態中，電極與測量部位電氣斷開。利用該構造，通過使用輸出信號具有的頻率特性不同于最初的生物信號產生的事實，例如當由于頭發、空氣等的干擾生物表面和電極之間的電氣連接斷開時，可判定生物表面和電極之間的電氣連接狀態。因此，可在不使得裝置構造復雜的前提下，在連續獲取輸出信號的同時判定連接狀態。判定單元可以被配置為比較第一頻率特性與作為有色噪聲和白噪聲中的一個的頻率特性的第二頻率特性，并且從而當第一頻率特性不同于第二頻率特性時，判定電極處于第一狀態，并且當第一頻率特性類似于第二頻率特性時，判定電極處于第二狀態。例如，當生物表面和電極之間的電氣連接斷開時，諸如粉紅噪聲的有色噪聲或者白噪聲可以生成為輸出信號。因此，利用該構造，基于這種噪聲的頻率特性，可容易地判定生物表面和電極之間的電氣連接狀態。判定單元可以被配置為檢測關于特定頻率的強度，并且當強度小于預定閾值時判定電極處于第一狀態，并且當強度等于或大于該閾值時判定電極處于第二狀態。當生物表面和電極之間的電氣連接斷開時，由于噪聲等強度大于建立電氣連接情況的輸出信號可以生成。因此，利用該構造，通過比較在特定頻率的強度與預定閾值，可容易地判定生物表面和電極之間的電氣連接狀態。生物信號處理裝置還可以包括輸出單元，其連接到判定單元，從而能夠輸出判定單元的判定結果。該輸出單元使得可以將判定結果傳送到外部裝置等。生物信號處理裝置還可以包括警告單元，其連接到判定單元從而當判定結果是電極處于第二狀態時被激活(工作)。該警告單元使得可以當電極處于電極和生物表面之間的電氣連接斷開的第二狀態時警告測量者、用戶等。該生物信號處理裝置還可以包括測量單元，其被配置為當判定單元判定電極處于第一狀態時隨時間監控作為生物信號的輸出信號。利用該構造，當判定單元判定獲取了適當的生物信號時，可以通過該測量單元連續監控。因此，可以提高所獲取的數據的可靠性。具體地，判定單元可以被配置為對輸出信號進行傅里葉變換，從而獲取第一頻率特性。因此，該判定單元 能夠容易地從輸出信號獲取第一頻率特性。根據本公開的實施方式，提供了一種生物信號處理裝置，其包括電極、信號獲取單元和判定單元。電極置于生物表面上。信號獲取單元被配置為獲取電極的輸出信號。判定單元連接到信號獲取單元，從而基于作為輸出信號的頻率特性的第一頻率特性來判定電極是處于第一狀態還是處于第二狀態，在第一狀態中，電極電氣連接到生物表面的測量部位，在第二狀態中，電極與測量部位電氣斷開。該構造允許生物信號處理裝置包括用于獲取生物信號的電極而不會使裝置構造復雜。根據本公開的實施方式，提供了一種腦電圖儀，其包括頭部附件、信號獲取單元和判定單元。頭部附件被配置為將電極置于用戶的頭部表面上。該信號獲取單元被配置為獲取電極的輸出信號。判定單元連接到信號獲取單元，從而基于作為輸出信號的頻率特性的第一頻率特性來判定電極是處于第一狀態還是處于第二狀態，在第一狀態中，電極電氣連接到生物表面的測量部位，在第二狀態中，電極與測量部位電氣斷開。由于存在頭發、其曲面等，頭部是尤其難以建立適當的電氣連接的部位。此外，需要進行較長時間段(例如睡眠時間)的測量。即使在這樣的環境下，腦電圖儀也能夠容易掌握電氣連接斷開的時間點，其能夠提高測量數據的可靠性。根據本公開的實施方式，提供了一種生物信號處理方法，其包括通過用于獲取生物表面的生物信號的電極獲取輸出信號。基于作為輸出信號的頻率特性的第一頻率特性來判定電極是處于第一狀態還是處于第二狀態，在第一狀態中，電極電氣連接到生物表面的測量部位，在第二狀態中，電極與測量部位電氣斷開。該判定可以包括在監控所獲取的輸出信號的同時，判定電極處于第一狀態還是處于第二狀態。利用該構造，實現了生物表面和電極之間的連接狀態的實時判定，由此可以采取適當的措施，例如重建連接。如上所述，根據本公開的實施方式，可以提供具有簡單的構造并且即使當獲取輸出信號時也能夠檢測生物表面的測量部位與電極之間的電氣連接狀態的生物信號處理裝置和腦電圖儀，以及生物信號處理方法。根據如附圖所示的其最佳實施方式的下列詳細說明，本公開的這些及其他目標、 特征和優點會變得顯而易見。附圖說明圖1是示出了根據第一實施方式的生物信號處理裝置(腦電圖儀)連到用戶的狀態的透視圖2是示出了根據第一實施方式的生物信號處理裝置(腦電圖儀)的功能構造的示意圖3是示出了根據第一實施方式的生物信號處理裝置(腦電圖儀)的操作實例的流程圖4是示出了在電極和用戶的頭部表面的測量部位彼此電氣連接的狀態(第一狀態)中的輸出信號的頻率特性的實例的示圖，其中橫軸表示頻率并且縱軸表示強度；圖5是示出了在電極和用戶的頭部表面的測量部位彼此斷開電氣連接的狀態(第二狀態)中的輸出信號的頻率特性的實例的示圖，其中橫軸表示頻率并且縱軸表示強度；圖6是示出了粉紅噪聲的頻率特性的示意圖，其中橫軸表示頻率并且縱軸表示強度；圖7是示出了根據第二實施方式的生物信號處理裝置(腦電圖儀)的功能構造的示意圖8是示出了根據第二實施方式的生物信號處理裝置(腦電圖儀)的操作實例的流程圖9是示出了根據第三實施方式的生物信號處理裝置(腦電圖儀)的功能構造的示意圖；和圖10是示出 了根據第三實施方式的生物信號處理裝置(腦電圖儀)的操作實例的流程圖。具體實施方式在下文中，將參考附圖描述本公開的實施方式。(第一實施方式)[生物信號本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生物信號處理裝置，包括：信號獲取單元，被配置為獲取置于生物表面上的電極的輸出信號；以及判定單元，其連接到所述信號獲取單元，從而基于作為所述輸出信號的頻率特性的第一頻率特性，來判定所述電極是處于第一狀態還是處于第二狀態，在所述第一狀態中，所述電極電氣連接到所述生物表面的測量部位，而在所述第二狀態中，所述電極與所述測量部位電氣斷開。

【技術特征摘要】
2011.10.12 JP 2011-2246051.一種生物信號處理裝置，包括信號獲取單元，被配置為獲取置于生物表面上的電極的輸出信號；以及判定單元，其連接到所述信號獲取單元，從而基于作為所述輸出信號的頻率特性的第一頻率特性，來判定所述電極是處于第一狀態還是處于第二狀態，在所述第一狀態中，所述電極電氣連接到所述生物表面的測量部位，而在所述第二狀態中，所述電極與所述測量部位電氣斷開。2.根據權利要求1所述的生物信號處理裝置，其中，所述判定單元被配置為比較所述第一頻率特性與作為有色噪聲和白噪聲中的一個的頻率特性的第二頻率特性，并且當所述第一頻率特性不同于所述第二頻率特性時判定所述電極處于所述第一狀態，并且當所述第一頻率特性類似于所述第二頻率特性時，判定所述電極處于所述第二狀態。3.根據權利要求1所述的生物信號處理裝置，其中，所述判定單元被配置為檢測關于特定頻率的強度，并且當所述強度小于預定閾值時， 判定所述電極處于所述第一狀態，并且當所述強度等于或大于所述閾值時，判定所述電極處于所述第二狀態。4.根據權利要求1所述的生物信號處理裝置，還包括輸出單元，其連接到所述判定單元從而能夠輸出所述判定單元的判定結果。5.根據權利要求1所述的生物信號處理裝置，還包括警告單元，其連接到所述判定單元，從而當所述判定結果是所述電極處于所述第二狀態時被激活。6.根據權利要求1所述的生物信號處理裝置，還包括測量單元，被配置為當所述判定單元判定所述電極處于所述第一狀態時，隨時間監控作為生物信號的所述輸出信號。7.根據權利要求1所述的生物信號處理裝置，其中，所述判定單元被配置為對所述輸出信號執行傅里葉變換，從而獲取所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：中島悠策，
申請(專利權)人：索尼公司，
類型：發明
國別省市：