具有可植入部件的EEG监测器中的电极和泄漏电流测试制造技术

技术编号:12324485 阅读:139 留言:0更新日期:2015-11-14 18:55
一种个人可佩戴EEG监测器,其包含具有至少两个电极的可植入电极部件,以用于测量人的EEG信号。电极部件包含布置在外壳内的电子电路,其中每个电极布置在外壳的外部。电子电路适于接收来自电极的模拟EEG信号,并且被提供有用于将模拟EEG信号转换为数字信号的模数转换器。电极部件包含用于测试电极部件的功能的测试电路。测试电路包含以串联连接方式耦合到至少一个电极的电容器。测试电路还包含用于提供测试信号的测试信号发生器,其中测试信号发生器适于在测试时期期间耦合在电极和电子电路之间,其中所述EEG监测器适于分析信号发生器产生的信号,以识别电极部件中的故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及EEG监测器,更具体地,涉及能够由正被监测的人持续携带的EEG监测 器类型。本专利技术进一步涉及个人可佩戴EEG监测器,该监测器包含可植入电极部件,该部件 具有至少两个电极用于测量人的EEG信号,所述电极部件包含布置在外壳中的电子电路, 其中每个电极布置在所述外壳之外。
技术介绍
EEG是脑电图(Electro Encephalo-Graphy)的常用缩写词,其一般而言是一种电 监测人的大脑活动的方法。监测EEG的系统已经知道很多年了。然而,随着总体技术的发 展,已经设计出可以由受监测的人持续携带或佩戴的EEG监测系统。 已知知道出于各种诊断目的,通过将电极放置在人的头皮上测量EEG以及记录和 分析EEG信号。 用于这种用途的系统可以从W0-A1-2006/047874中获悉,其描述了通过使用经放 置以与实验对象的至少一个耳朵(即放置在外耳部分或放置在耳道内)连接的电极测量脑 电波。该测量结果具体用于检测癫痫患者的癫痫发作。W0-A1-2006/047874还描述了将 EEG电极对分别用作检测和参考电极。 EEG监测器还可以应用于监视糖尿病患者,其中低血糖水平可能引起低血糖发作。 低血糖发作可能引起人事不省。W0-A-2006/066577公开了一种监视EEG信号的系统,其中 EEG信号的改变可以指示即将发生的低血糖发作。
技术实现思路
本专利技术公开一种植入式皮下系统。EEG监测器还可以应用于其他目的,诸如检测即 将发作的癫痫。 在具有植入式电极的EEG监测器中,还存在用于采样EEG信号的植入式电子装置, 并且该装置将信号传输到非植入式部件或者在植入式部件中处理该信号。 植入式电极部件的一个问题是可能难以控制所有事情按照计划运作。需要核实电 极是否未被损坏,例如,到电极的电连接是否未被中断。需要核实没有电流从植入件泄漏到 组织中,或者验证任何此类泄漏低于给定阈值。 从电极流出的任何泄漏电流应当小于0. 1微安(iiA)。在单一故障情况下,例如 隔直流电容器发生故障时,电流应当小于I y A。因此,一旦启动植入式电极设备,植入物应 当测量泄漏电流是否高于Iy A。 由于植入设备引起的人体内流动的电流(即从电极流出的电流)必须不超出可接 受限值。ISO 14708-1条款16. 2规定I y A的限值。模拟前端设计应当优选为AC耦合(DC 阻断)放大器,其确保在正常工作状况下,几乎没有电流流出电极。 本专利技术通过提供一种具有可植入电极部件的EEG监测器解决上述问题,该植入式 电极部件包含适于接收来自电极的模拟EEG信号并被提供有用于将模拟EEG信号转换为数 字信号的模数转换器的电子电路。电极部件包含用于测试电极部件中的故障的测试电路。 测试电路包含以串联连接方式耦合到至少一个电极的电容器。测试电路还包含用于提供测 试信号的测试信号发生器,其中测试信号发生器适于在测试时期期间耦合在电极和电子电 路之间。EEG监测器适于分析信号发生器产生的信号,以识别电极部件中的故障。 电极部件中的故障测试的示例可以是测试是否存在泄漏电流,是否电极损坏以导 致不存在连接,或者电容器是否损坏。 在EEG监测器的一个实施例中,测试信号发生器布置在电极和模数转换器之间, 并且EEG监测器适于分析信号发生器产生的模数转换器输入信号,以识别电极部件中的故 障。 在EEG监测器的一个实施例中,来自模数转换器的信号被传输到也布置在电极部 件中的数字信号处理单元。 在EEG监测器的一个实施例中,电阻器布置在模数转换器的输入端两端。这能够 测量电极和组织之间的阻抗。 在一个实施例中,EEG监测器适于识别模数转换器输入端处的充电或放电功能,并 由此检测电流泄漏。充电或放电功能来自于电容器的充电或放电。 在EEG监测器的一个实施例中,可植入电极部件包含用于到非植入式部件的电感 耦合的线圈,该电感耦合适于传输数据和电力。 在EEG监测器的一个实施例中,测试信号发生器提供频率在25Hz到40Hz之间的 方波测试信号。 在一个进一步方面,本专利技术可以涉及一种检测植入式EEG监测器中的泄漏电流的 方法。该方法包含以下步骤: 提供测试发生器信号, 从模数转换器处的信号中减去估计的测试发生器信号, 低通滤波得到的信号以抑制EEG和噪声分量, 将信号变换到对数域, 将信号拟合到直线, 确定直线的斜率, 确定斜率是否低于设定阈值,以及 确定是否存在泄漏电流。 在该方法的一个实施例中,向下采样低通滤波后的信号,以降低计算复杂度。 在该方法的一个实施例中,变换信号的步骤包含求取信号的功率或者求取信号的 绝对值,以及接着求取功率信号的自然对数或者求取信号的绝对值的自然对数。 现已知(例如从W0-A1-2010/124738知道)一种EEG监测系统,该系统包含可植 入部件和外部部件。可植入部件(其适于皮下设置在需要EEG监测的人的耳后)包含皮下 EEG电极,该电极具有由隔离器分隔的多个有效区域。电极连接到电子电路。EEG电极具有 至少两个有效区域。通常这些有效区域被简称为电极。下文也称其为电极。电子电路优选 包含A/D转换器、数据包控制器、通信控制器和稳压器。电极经由电极线连接到A/D转换器 的输入端子,如果存在通信控制器的话,通信控制器可以连接到第一通信线圈,并且如果存 在稳压器的话,稳压器可以连接到陶瓷电容器。EEG监测系统的外部部件优选包含控制器, 其可以连接到第二通信线圈、电池(用于为控制器供电),以及可能连接到扬声器,其用于 提供声学信号,如,癫痫发作事件到来时的警报。 在使用过程中,EEG监测系统的外部部件可以放置在期望监测EEG信号的用户的 耳后和在皮下可植入部件的附近。可植入部件常常正好植入在皮肤下面,并且稍微位于用 户耳后,其以这种方式定位,使电极可以检测到可靠的电学EEG信号。 电极获取EEG信号作为变化的电压电势,并经由电极线将变化的电压馈送到A/D 转换器的输入端子。A/D转换器将来自电极的变化电压转换为数字信号,并且可以将所述 数字信号提供给数据包控制器。数据包控制器根据预先确定的通信协议,优选地将表示来 自电极的电学信号的数字信号布置到数据包流中,并且将得到的数据包流馈送给通信控制 器。 通信控制器通常被配置为在两个操作状态之间交替。通信控制器的第一状态优 选地使第一通信线圈通过接收来自外部部件的第二通信线圈的能量,能够电磁激励电子电 路。第一通信线圈中接收的电磁能量可以由通信控制器传输到稳压器并作为电压电荷暂时 存储在陶瓷电容器中。存储在陶瓷电容器中的电能量接着被用作植入物中的电气电路的电 源。 通信控制器的第二状态可以从数据包控制器获取表示来自电极的电学EEG信号 的数据包,以及在第一通信线圈中将这些数据包转换为适于由外部部件的第二通信线圈接 收并检测的电磁能量脉冲串。第二通信线圈可以将接收到的电磁能量脉冲串转换为适于由 控制器连续解码和分析的电信号。 根据EEG信号的分析结果,控制器可以做出激活扬声器发出警报的决定,例如,根 据EEG信号的分析,认为存在预定医学状况时。该警报可以接着警示用户该医学状况,并允 许他或她采取合适的措施以缓解医学状况,例如,根据不同的医学状况,通过服用处方药或 咨询医务人员以寻求本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种个人可佩戴脑电图监测器,即个人可佩带EEG监测器,其包含具有至少两个电极的可植入电极部件,所述至少两个电极适于测量人的EEG信号,所述电极部件包含布置在外壳内的电子电路,其中每个电极布置在所述外壳的外部,所述电子电路适于接收来自所述电极的模拟EEG信号,并且被提供有用于将所述模拟EEG信号转换为数字信号的模数转换器,所述电极部件包含用于测试所述电极部件中的故障的测试电路,其中所述测试电路包含:电容器,其以串联连接方式耦合到至少一个所述电极;测试信号发生器,其用于提供测试信号,所述测试信号发生器适于在测试时期期间耦合在所述电极和所述电子电路之间,其中所述EEG监测器适于分析所述信号发生器产生的信号,以用于所述电极部件中故障的识别。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:S·基尔斯戈德M·H·杰森
申请(专利权)人:唯听助听器公司
类型:发明
国别省市:丹麦;DK

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