一种大脑双频指数监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种大脑双频指数监测系统，下位机包括信号调理电路以及信号采集系统，两者通信连接；信号调理电路包括前置放大、工频陷波、中间放大、陷波滤波、后级调理电路；信号采集系统包括A/D采样模块、控制芯片、RS232线路驱动器以及RS485线路驱动器；脑电信号经过信号调理电路后由A/D采样模块采集数据，并转换成数字信号，数字信号在控制芯片的控制下通过RS232或RS485串行端口传到上位机，由上位机的计算机记录数据。通过信号调理电路对微弱的脑电信号进行放大、干扰抑制、滤波处理等处理，去除掉眼动、肌肉松弛等人体内干扰和电磁场、工频等外界的干扰，采取相应的办法来滤除这些干扰得到可靠而准确的脑电信号并采集下来，避免监测结果受到干扰影响。避免监测结果受到干扰影响。避免监测结果受到干扰影响。

【技术实现步骤摘要】
一种大脑双频指数监测系统


[0001]本技术属于医疗器械的
，具体涉及一种大脑双频指数监测系统。

技术介绍

[0002]脑电双频指数(BIS)是指测定脑电图线性成分(频率和功率)，又分析成分波之间的非线性关系(位相和谐波)，把能代表不同镇静水平的各种脑电信号挑选出来，进行标准化和数字化处理，最后转化为一种简单的量化指标，是评估患者镇静深度的科学方法，与镇静评估量表相比监测结果更加准确可靠，能够即时、有效的反映患者大脑皮层功能状况，从而帮助医师了解患者镇静程度、意识恢复情况。但是人体脑电系统测量过程中会存在各种干扰，包括眼动、肌肉松弛等人体内干扰和电磁场、工频等外界的干扰，影响监测结果。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提供了一种大脑双频指数监测系统。
[0004]一种大脑双频指数监测系统，包括：通信连接的上位机和下位机；所述下位机包括信号调理电路以及信号采集系统，两者通信连接；所述信号调理电路包括前置放大、工频陷波、中间放大、陷波滤波、后级调理电路；所述信号采集系统包括A/D采样模块、控制芯片、RS232线路驱动器以及RS485线路驱动器；所述控制芯片分别与A/D采样模块、RS232线路驱动器以及RS485线路驱动器电连接；脑电信号经过信号调理电路后由A/D采样模块采集数据，并转换成数字信号，数字信号在控制芯片的控制下通过RS232或RS485串行端口传到上位机，由上位机的计算机记录数据。
[0005]其中，所述前置放大、工频陷波、中间放大均通过使用双T型有源带阻滤波和精密仪表放大器INA128P来实现。
[0006]其中，所述A/D采样模块为差动式输入的4通道CS5523模数转换芯片。
[0007]其中，所述控制芯片采用MSP430F149低电压芯片。
[0008]本技术具有以下有益效果：
[0009]本技术通过信号调理电路对微弱的脑电信号进行放大、干扰抑制、滤波处理等处理，减弱甚至去除掉眼动、肌肉松弛等人体内干扰和电磁场、工频等外界的干扰，对于脑电信号尤为重要的就是工频的干扰，采取相应的办法来滤除这些干扰得到可靠而准确的脑电信号并采集下来，避免监测结果受到干扰影响。
附图说明
[0010]图1是本技术一种大脑双频指数监测系统的原理示意图；
[0011]图2是本技术前置放大的电路图；
[0012]图3是本技术中间放大的电路图；
[0013]图4是本技术后级调理电路的电路图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。
[0015]在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0016]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0017]如图1所示，一种大脑双频指数监测系统，包括：通信连接的上位机和下位机；所述下位机包括信号调理电路以及信号采集系统，两者通信连接；所述信号调理电路包括前置放大、工频陷波、中间放大、陷波滤波、后级调理电路；所述信号采集系统包括A/D采样模块、控制芯片、RS232线路驱动器以及RS485线路驱动器；所述控制芯片分别与A/D采样模块、RS232线路驱动器以及RS485线路驱动器电连接；脑电信号经过信号调理电路后由A/D采样模块采集数据，并转换成数字信号，数字信号在控制芯片的控制下通过RS232或RS485串行端口传到上位机，由上位机的计算机记录数据。本技术通过信号调理电路对微弱的脑电信号进行放大、干扰抑制、滤波处理等处理，减弱甚至去除掉眼动、肌肉松弛等人体内干扰和电磁场、工频等外界的干扰，对于脑电信号尤为重要的就是工频的干扰，采取相应的办法来滤除这些干扰得到可靠而准确的脑电信号并采集下来，避免监测结果受到干扰影响。
[0018]其中，如图2至图4所示，所述前置放大、工频陷波、中间放大均通过使用双T型有源带阻滤波和精密仪表放大器INA128P来实现。脑电信号微弱，在人体的头皮和皮下组织之间存在着阻抗，当信号放大器的输入阻抗太低时，会由于阻抗的不匹配而使信号的输出很小，所以在选择放大器时需要选择高输入阻抗的；脑电信号的频带主要集中在1
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100Hz之间，所述后级调理电路包括带阻的低通滤波器，使用低通滤波来滤除高频干扰,滤波器的截止频率为51.496；而电源50Hz干扰则可通过陷波器去除，由于在前置放大中引入了工频的干扰，此处还需要使用陷波滤波器，将工频滤除，陷波滤波与中间放大结合到一起，。中间滤波器的主要作用就是对信号进行进一步的放大。
[0019]其中，所述A/D采样模块为差动式输入的4通道CS5523模数转换芯片。CS5523的工作方式通过CSR(通道建立寄存器)来设置。CS5523拥有四个CSR，每个CSR包括两个相同的12配置，所以可以建立最多八种配置。
[0020]其中，所述控制芯片采用MSP430F149低电压芯片。其驱动电压只有1.8
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3.6V，实现超低的功耗，与计算机的通讯方式有UART和SPI；在存储方面，自带有FLASH多达60KB，另外有2KB的RAM。I/O口宽度为8位，端口数量6个。
[0021]本技术未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
[0022]本技术的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本技术限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本技术的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本技术从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大脑双频指数监测系统，其特征在于，包括：通信连接的上位机和下位机；所述下位机包括信号调理电路以及信号采集系统，两者通信连接；所述信号调理电路包括前置放大、工频陷波、中间放大、后级调理电路；所述信号采集系统包括A/D采样模块、控制芯片、RS232线路驱动器以及RS485线路驱动器；所述控制芯片分别与A/D采样模块、RS232线路驱动器以及RS485线路驱动器电连接；脑电信号经过信号调理电路后由A/D采样模块采集数据，并转换成数字信号，数字信号在控制芯片的控制下通过RS232或RS485串行端口传到上位机，由上位机的计算机记录数据。...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾静，
申请(专利权)人：广州振和医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：