生物信号处理装置、脑电图仪和生物信号处理方法制造方法及图纸

本公开涉及生物信号处理装置、脑电图仪和生物信号处理方法。其中，该生物信号处理装置包括信号获取单元和判定单元。信号获取单元被配置为获取置于生物表面上的电极的输出信号。判定单元连接到信号获取单元，从而基于作为输出信号的频率特性的第一频率特性，来判定电极是处于第一状态还是处于第二状态，在第一状态中，电极电气连接到生物表面的测量部位，在第二状态中，电极与测量部位电气断开。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及判定生物表面和电极之间的电气连接状态的。
技术介绍
从过去，已经广泛进行通过在生物表面的测量部位上放置的电极获得生物信号， 诸如脑电波和肌源性电位。这里，电极和生物表面需要彼此电气连接。然而，存在这样的问题，即例如由于存在头发等和生物表面形状的不均匀性，所以难以保持电极和生物表面处于适当的连接状态。此外，关于电气连接状态的判定，不仅存在容易判定例如由于生物体的运动等发生的电极的脱离的情况，而且存在难以判定例如头发的干预的情况。鉴于此，例如已经考虑检测检测脑电波信号的电极和头皮之间的电气连接状态的装置。日本专利申请公开第2006212348号(在下文中被称为专利文献I)描述了用于检测脑电波电极的接触的装置。该装置包括靠近与头皮保持接触的脑电波电极而设置的线圈。 根据在将电流施加到各个线圈时产生的感应电流是否通过各个脑电波电极流到头皮，该装置检测头皮和各个脑电波电极之间的电气连接状态。
技术实现思路
然而，利用专利文献I中所述的用于检`测脑电波电极的接触的装置，在用于脑电波测量的电路之外必须为每个电极提供将电流施加到每个线圈的电路，这使得装置构造复杂。进一步地，在检测连接状态时，需要停止脑电波测量。因此，在需要长时间段(例如睡眠时间)的连续脑电波测量的情况下，难以检测该时期的连接状态。鉴于上述环境，需要提供具有简单的构造并且即使当获取输出信号时也能够检测生物表面的测量部位和电极之间的电气连接状态的生物信号处理装置和脑电图仪，以及生物信号处理方法。根据本公开的实施方式，提供了一种生物信号处理装置，其包括信号获取单元和判定单元。信号获取单元被配置为获取置于生物表面上的电极的输出信号。判定单元连接到信号获取单元，从而基于作为输出信号的频率特性的第一频率特性，来判定电极是处于第一状态还是处于第二状态，在第一状态中，电极电气连接到生物表面的测量部位，而在第二状态中，电极与测量部位电气断开。利用该构造，通过使用输出信号具有的频率特性不同于最初的生物信号产生的事实，例如当由于头发、空气等的干扰生物表面和电极之间的电气连接断开时，可判定生物表面和电极之间的电气连接状态。因此，可在不使得装置构造复杂的前提下，在连续获取输出信号的同时判定连接状态。判定单元可以被配置为比较第一频率特性与作为有色噪声和白噪声中的一个的频率特性的第二频率特性，并且从而当第一频率特性不同于第二频率特性时，判定电极处于第一状态，并且当第一频率特性类似于第二频率特性时，判定电极处于第二状态。例如，当生物表面和电极之间的电气连接断开时，诸如粉红噪声的有色噪声或者白噪声可以生成为输出信号。因此，利用该构造，基于这种噪声的频率特性，可容易地判定生物表面和电极之间的电气连接状态。判定单元可以被配置为检测关于特定频率的强度，并且当强度小于预定阈值时判定电极处于第一状态，并且当强度等于或大于该阈值时判定电极处于第二状态。当生物表面和电极之间的电气连接断开时，由于噪声等强度大于建立电气连接情况的输出信号可以生成。因此，利用该构造，通过比较在特定频率的强度与预定阈值，可容易地判定生物表面和电极之间的电气连接状态。生物信号处理装置还可以包括输出单元，其连接到判定单元，从而能够输出判定单元的判定结果。该输出单元使得可以将判定结果传送到外部装置等。生物信号处理装置还可以包括警告单元，其连接到判定单元从而当判定结果是电极处于第二状态时被激活(工作)。该警告单元使得可以当电极处于电极和生物表面之间的电气连接断开的第二状态时警告测量者、用户等。该生物信号处理装置还可以包括测量单元，其被配置为当判定单元判定电极处于第一状态时随时间监控作为生物信号的输出信号。利用该构造，当判定单元判定获取了适当的生物信号时，可以通过该测量单元连续监控。因此，可以提高所获取的数据的可靠性。具体地，判定单元可以被配置为对输出信号进行傅里叶变换，从而获取第一频率特性。因此，该判定单元 能够容易地从输出信号获取第一频率特性。根据本公开的实施方式，提供了一种生物信号处理装置，其包括电极、信号获取单元和判定单元。电极置于生物表面上。信号获取单元被配置为获取电极的输出信号。判定单元连接到信号获取单元，从而基于作为输出信号的频率特性的第一频率特性来判定电极是处于第一状态还是处于第二状态，在第一状态中，电极电气连接到生物表面的测量部位，在第二状态中，电极与测量部位电气断开。该构造允许生物信号处理装置包括用于获取生物信号的电极而不会使装置构造复杂。根据本公开的实施方式，提供了一种脑电图仪，其包括头部附件、信号获取单元和判定单元。头部附件被配置为将电极置于用户的头部表面上。该信号获取单元被配置为获取电极的输出信号。判定单元连接到信号获取单元，从而基于作为输出信号的频率特性的第一频率特性来判定电极是处于第一状态还是处于第二状态，在第一状态中，电极电气连接到生物表面的测量部位，在第二状态中，电极与测量部位电气断开。由于存在头发、其曲面等，头部是尤其难以建立适当的电气连接的部位。此外，需要进行较长时间段(例如睡眠时间)的测量。即使在这样的环境下，脑电图仪也能够容易掌握电气连接断开的时间点，其能够提高测量数据的可靠性。根据本公开的实施方式，提供了一种生物信号处理方法，其包括通过用于获取生物表面的生物信号的电极获取输出信号。基于作为输出信号的频率特性的第一频率特性来判定电极是处于第一状态还是处于第二状态，在第一状态中，电极电气连接到生物表面的测量部位，在第二状态中，电极与测量部位电气断开。该判定可以包括在监控所获取的输出信号的同时，判定电极处于第一状态还是处于第二状态。利用该构造，实现了生物表面和电极之间的连接状态的实时判定，由此可以采取适当的措施，例如重建连接。如上所述，根据本公开的实施方式，可以提供具有简单的构造并且即使当获取输出信号时也能够检测生物表面的测量部位与电极之间的电气连接状态的生物信号处理装置和脑电图仪，以及生物信号处理方法。根据如附图所示的其最佳实施方式的下列详细说明，本公开的这些及其他目标、 特征和优点会变得显而易见。附图说明图1是示出了根据第一实施方式的生物信号处理装置(脑电图仪)连到用户的状态的透视图2是示出了根据第一实施方式的生物信号处理装置(脑电图仪)的功能构造的示意图3是示出了根据第一实施方式的生物信号处理装置(脑电图仪)的操作实例的流程图4是示出了在电极和用户的头部表面的测量部位彼此电气连接的状态(第一状态)中的输出信号的频率特性的实例的示图，其中横轴表示频率并且纵轴表示强度；图5是示出了在电极和用户的头部表面的测量部位彼此断开电气连接的状态(第二状态)中的输出信号的频率特性的实例的示图，其中横轴表示频率并且纵轴表示强度；图6是示出了粉红噪声的频率特性的示意图，其中横轴表示频率并且纵轴表示强度；图7是示出了根据第二实施方式的生物信号处理装置(脑电图仪)的功能构造的示意图8是示出了根据第二实施方式的生物信号处理装置(脑电图仪)的操作实例的流程图9是示出了根据第三实施方式的生物信号处理装置(脑电图仪)的功能构造的示意图；和图10是示出 了根据第三实施方式的生物信号处理装置(脑电图仪)的操作实例的流程图。具体实施方式在下文中，将参考附图描述本公开的实施方式。(第一实施方式)[生物信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物信号处理装置，包括：信号获取单元，被配置为获取置于生物表面上的电极的输出信号；以及判定单元，其连接到所述信号获取单元，从而基于作为所述输出信号的频率特性的第一频率特性，来判定所述电极是处于第一状态还是处于第二状态，在所述第一状态中，所述电极电气连接到所述生物表面的测量部位，而在所述第二状态中，所述电极与所述测量部位电气断开。

【技术特征摘要】
2011.10.12 JP 2011-2246051.一种生物信号处理装置，包括信号获取单元，被配置为获取置于生物表面上的电极的输出信号；以及判定单元，其连接到所述信号获取单元，从而基于作为所述输出信号的频率特性的第一频率特性，来判定所述电极是处于第一状态还是处于第二状态，在所述第一状态中，所述电极电气连接到所述生物表面的测量部位，而在所述第二状态中，所述电极与所述测量部位电气断开。2.根据权利要求1所述的生物信号处理装置，其中，所述判定单元被配置为比较所述第一频率特性与作为有色噪声和白噪声中的一个的频率特性的第二频率特性，并且当所述第一频率特性不同于所述第二频率特性时判定所述电极处于所述第一状态，并且当所述第一频率特性类似于所述第二频率特性时，判定所述电极处于所述第二状态。3.根据权利要求1所述的生物信号处理装置，其中，所述判定单元被配置为检测关于特定频率的强度，并且当所述强度小于预定阈值时， 判定所述电极处于所述第一状态，并且当所述强度等于或大于所述阈值时，判定所述电极处于所述第二状态。4.根据权利要求1所述的生物信号处理装置，还包括输出单元，其连接到所述判定单元从而能够输出所述判定单元的判定结果。5.根据权利要求1所述的生物信号处理装置，还包括警告单元，其连接到所述判定单元，从而当所述判定结果是所述电极处于所述第二状态时被激活。6.根据权利要求1所述的生物信号处理装置，还包括测量单元，被配置为当所述判定单元判定所述电极处于所述第一状态时，随时间监控作为生物信号的所述输出信号。7.根据权利要求1所述的生物信号处理装置，其中，所述判定单元被配置为对所述输出信号执行傅里叶变换，从而获取所...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛悠策，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：