CN112384143A - 便携式脑电图机 - Google Patents

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张昊
A·高皮莱
J·维切里尔
G·普勒阿特
A·比安卡雷利
G·杰维斯
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Abstract

根据一个方面，本公开涉及一种用于获取由用户发送的脑电图(EEG)信号的便携式设备(10)。该便携式设备包括旨在与用户头骨的局部区域接合的柔性支撑件(11)，以及由用户的神经元活动产生的电信号的一组传感器(13)，所述传感器(13)布置在所述支撑件(11)上，以在用户穿戴所述设备时与头皮形成接触。对于每个传感器，用于对由所述传感器检测到的电信号进行滤波和放大的电子电路并入所述柔性支撑件(11)中，并且与所述传感器一起形成有源电极。便携式设备还包括壳体(12)，该壳体包括用于处理来自所述电子滤波及放大电路的信号的电子链，所述壳体机械地连接到所述柔性支撑件，以与所述支撑件一起形成附接到用户穿戴的服装或配件(101)的装置。

Description

便携式脑电图机
技术领域
本发明涉及用于获取脑电图(EEG)信号的便携式设备或便携式表面脑电图机，并且涉及使用这些脑电图机来获取脑电图信号的方法。
背景技术
表面脑电图测量术可以测量头骨表面上的弥漫性电位变化。这些电位变化通常称为脑电图信号或EEG信号。
第一个困难涉及用于捕获EEG信号的设备的可靠性。实际上，考虑到待测电位变化的幅度非常小(几微伏的量级)，有必要确保电极和头皮之间有最大电导率以获得可用的EEG信号，也因此有必要确保完美接触，这可能比较困难，尤其因为用户头发的存在。
当前，在流行的设备中使用了几种解决方案来处理信号可靠性上的约束。
一些表面脑电图机配备有凝胶电极，其中通过凝胶或导电液体进行接触，该凝胶或导电液体可以容易地渗透使用者的头发以到达头皮。凝胶可以降低电阻抗，从而降低周围信号的干扰。该解决方案使得可以在头皮的任何点获得良好的电导率。但是，这种类型的设备需要技术协助来放置电极。特别地，该解决方案很费时(放置凝胶并逐一在每个电极上验证电导率)。此外，该解决方案将设备的使用时间限制为几个小时(当凝胶变干时，不再确保接触)。
最近，已经开发出具有干电极(所谓的“有源”电极)的表面脑电图机。例如在专利申请公开US 20133066183中对这样的电极进行了描述。有源干电极的功能是拾取头皮表面上的电位变化并对其进行滤波和放大。然后，由此获得的模拟信号通过由微控制器控制的一个或多个模数转换器被转换为数字信号。该微控制器接收数据以对其进行分析、存储或将其传输到另一个设备。
在有源干电极中，通过联接到电子电路的固体导电元件或“传感器”与头皮进行接触，可以克服由于缺少凝胶而导致的阻抗增加。有源电子元件可以确保与凝胶电极相当的信号捕获。有源电极的另一个优点是，其可以对信号进行滤波和/或放大，从而提高信噪比。然而，这种技术的主要困难是到达头皮。
当前的解决方案通常是使用基于聚合物且具有销的传感器，通过施加显著的压力以到达用户的头皮(例如，参见专利申请公开US 2015141788)。尽管这种方法可以与头皮很好地接触，但是其主要缺点是非常不舒服，尤其在长时间使用的情况下。
此外，设计表面脑电图机的另一个困难涉及EEG在公众中的可接受性，这决定了美学上的约束以及与舒适性和易用性相关的约束。
实际上，用于医学领域或用于研究的系统通常包括由弹性的或不可渗透的织物制成的帽子，其具有旨在容纳传感器、与传感器联接的电子电路以及获取系统的壳体的位置。因此，这些系统由三种不同的元件组成，操作员/护理人员在每次使用时必须对其进行组装。
已提出用于获取EEG信号的便携式设备，其允许用户省去专业技术人员的帮助。例如，专利申请US 2002/0029005描述了用于获取EEG信号的头戴物，其具有用于电极的预定位置和可调节的弹性带，使得可以确保电极与头皮接触。然而，由于具有大量不同且可调节的部件，这种设备的使用仍然很复杂。
专利申请US 2017/0027466也描述了一种用于获取EEG信号的便携式设备，其可以在没有帮助的情况下进行使用，并且其中减少了可移除和可调节的机械部件的数量，使没有经验的用户可以更简单且快速地使用。对此，EEG信号获取设备包括中央部分，该中央部分旨在置于头顶并且可以容纳所有电子元件。长臂和短臂从中央部分开始延伸到整个头部，在长臂和短臂的端部设置传感器。这些臂中的至少一些是弹性的或具有弹簧功能，从而允许在适应头部轮廓的同时紧抓住头部，并具有足够的力以确保传感器与头皮有必要的接触。这种设备除了缺乏周全考虑之外，还具有非常不舒服的缺点，这是因为除非维持笔直的垂直头部位置，否则夹持力仅穿过传感器，这会产生非常局部的强压力点。
专利申请US 2016/157777也描述了一种用于获取EEG信号的便携式设备，该便携式设备包括旨在放置在头顶的中央部分，长臂和短臂从该中央部分延伸，在该长臂和短臂的端部设置传感器。所有的电子元件都可以容纳在中央部分或其中一个柔性分支中。
专利申请US 2015/112453和US 2017/258400描述了用于获取EEG信号的便携式设备，其中电子元件中的至少一些可以容纳在组件中，该组件可以连接到设备的电子连接器。在专利申请US 2015/112453描述的设备中，组件可以可拆卸地连接。
上述设备即使可以省去操作员的技术支持，并且提供了解决方案可以确保与用户头皮发生令人满意的接触，却缺乏必要的周全考虑，特别是对于消费类应用(例如视频游戏、培训、睡眠辅助等)。
本说明书提出了配备有有源干电极的便携式表面脑电图机，其提供优异的信号质量、极大的易用性、用户的舒适性和周全的考虑。这种表面便携式脑电图机将能够在医院环境中使用，例如用于在临床诊断环境中的非卧床患者，也有可能促进脑电图机新应用领域的出现。
发明内容
根据第一方面，本说明书涉及一种用于获取由用户发射的脑电图(EEG)信号的便携式设备，该设备包括：
-柔性支撑件，该柔性支撑件旨在适合所述用户的头骨的局部区域；
-一组传感器，用于检测由所述用户的神经元活动产生的电信号，该组传感器布置在所述支撑件上，以在所述用户穿戴所述设备时与头皮形成接触；
-针对每个传感器的电子电路，该电子电路用于对由所述传感器检测到的电信号进行滤波和放大，所述电子电路并入所述柔性支撑件，并且与所述传感器一起形成有源电极；
-壳体，该壳体包括用于处理来自所述电子滤波及放大电路的信号的电子系统，所述壳体机械地联接到所述柔性支撑件，以与所述支撑件一起形成所述用户想要穿戴的服装或配件的附接装置。
在如此描述的设备中，处理各种电子功能的电子元件分布在所述柔性支撑件和所述壳体之间，后者机械地协作以形成服装或配件的附接装置。这既可以使旨在与所述用户的头骨接触的所述支撑件变得更有柔性且更薄(厚度通常小于10mm，甚至厚度可以小于5mm)，也可以使所述设备极其容易使用，而不会损失所获得的EEG信号的质量。因此，如此描述的便携式设备不仅提供了至少可以与现有技术水平的设备相媲美的性能水平，而且还易于使用，并且提供了与消费类应用兼容的人体工程学。
所述便携式设备适用于人类，也可以适用于某些动物，所述设备是非侵入性的，并且具有精确度和舒适度，可用于动物研究。
布置在柔性支撑件上的传感器数量取决于应用。这一数字例如可以在2到128之间，甚至更多。根据设想的应用，所述支撑件可以覆盖头骨的有限区域以测量由大脑的精确区域(例如视觉皮层、听觉皮层、运动皮层、体感皮层或前额叶皮层)产生的大脑活动，或可以延伸到所述头骨的全部表面。可以基于所述支撑件所覆盖的表面和所需的空间分辨率来确定传感器的数量。
根据一个或多个实施例，所述柔性支撑件和所述壳体通过附接点(例如偏心的附接点)机械地联接，以在所述壳体和所述支撑件之间形成间隙，该间隙可以允许服装和/或配件穿过。有利地，所述间隙在2mm至5mm之间。
根据一个或多个实施例，所述附接点是柔性的，使得可以形成“夹子”或夹具状的附接装置。
根据一个或多个示例性实施例，所述附接点还允许容纳在所述柔性支撑件中的电子元件与容纳在所述壳体中的电子元件之间有电接触。
根据一个或多个实施例，所述附接点是可拆卸的。
根据一个或多个实施例，容纳在所述刚性壳体中的电子信号处理系统包括：一个或多个模/数转换器(ADC)，该模/数转换器旨在将来自所述电子滤波及放大电路的信号转换为数字信号；以及微控制器，该微控制器特别是用于将所述数字信号传输到外部处理单元和/或用于存储所述数字信号。所述刚性壳体当然可以容纳其他电子元件，例如电池和/或其他类型的传感器(例如加速度计和/或陀螺仪)。
根据一个或多个实施例，所述柔性支撑件是镂空的。例如，所述柔性支撑件包括多个分支，在该多个分支上布置至少一些所述传感器。这种结构使所述支撑件具有更大的柔性，可以更好地适应所述头骨的形状。
例如，所述传感器分布在2至6个分支上。
根据一个或多个实施例，所述分支是平行的，这使得即使在服装或器具未覆盖整个所述支撑件的情况下也可以在所述传感器上施加更均匀的压力，并且使得更容易理解用户能够做出的平移手势以将所述设备放置到位。
根据一个或多个实施例，两个或更多个分支可以通过柔性侧向分支联接到中央部分。
根据一个或多个实施例，三个或更多个分支可以以梳状平行地布置。
根据一个或多个实施例，每个传感器例如通过弹簧类型的机械联接可移动地安装在所述柔性支撑件上，这使得可以改善与头皮的接触。
根据一个或多个实施例，所述弹簧类型的机械联接包括弹片(spring finger)，该弹片与所述传感器的基部形成接触点，从而允许所述传感器根据若干轴线具有机动性。
根据一个或多个实施例，所述弹片确保所述传感器与所述滤波及放大电路有电接触。
根据一个或多个实施例，每个传感器包括基部，该基部旨在布置在所述柔性支撑件的凹部中，从而与所述滤波及放大电路进行电接触。
根据一个或多个实施例，每个传感器包括多个布置在所述基部上的导电片，所述导电片旨在当所述用户穿戴所述设备时与头皮形成线性接触。
这种线性接触使得可以具有更大的接触表面积，从而为用户提供更好的灵敏度和更好的舒适度。
根据一个或多个实施例，所述导电片基本上平行地布置。当至少一些所述传感器布置在所述支撑件的平行分支上时，有利地，所述导电片平行于所述分支。
根据一个或多个示例性实施例，每个传感器包括两个导电片。两个导电片这一数量是一个很好的折衷，因为其可以在保持良好的测量准确度的同时分配接触压力。
根据一个或多个实施例，所述两个导电片之间的边到边间距大于2mm，以允许头发穿过。有利地，所述间距小于50mm。有利地，所述间距小于10mm，以不损失准确度。例如，所述间距在2mm至6mm之间。
根据一个或多个实施例，所述导电片包括形成导电层的导电聚合物涂层，该导电层旨在与所述用户的头皮接触。
根据一个或多个实施例，当所述支撑件位于头骨上时，所述导电片具有至少一个尖端(导电或不导电)首先与所述头皮接触。该尖端的作用是在放置所述设备时将头发分开，从而使所述用户的头皮暴露于所述导电片。
根据第二方面，本说明书涉及一种用于获取脑电图(EEG)信号的连接式服装或配件，该连接式服装或配件包括根据第一方面的便携式设备。
该服装或配件可以是例如头带、头戴物、头戴式耳机等。
根据第三方面，本说明书涉及一种通过根据第一方面的便携式设备获取由用户发射的脑电图(EEG)信号的方法，该方法包括：
-通过与所述用户的头皮接触的所述传感器来测量由所述用户的神经元活动产生的电信号；
-通过布置在所述壳体中的电子处理系统来处理来自所述滤波及放大电路的电信号。
根据一个或多个实施例，所述电信号处理包括来自所述滤波及放大电路的电信号的模/数转换以及所述数字信号向外部处理单元的传输和/或所述数字信号的存储。
附图说明
本发明的其他优点和特征将在阅读本说明书时变得显而易见，并由下列附图示出：
-图1A至图1E是根据本说明书的用于获取EEG信号的便携式设备的第一示例的不同视图；
-图2A至图2C是根据本说明书的用于获取EEG信号的便携式设备的第二示例的不同视图；
-图3A和图3B是根据本说明书的用于获取EEG信号的便携式设备的第三示例的不同视图；
-图4是通过根据本说明书的便携式设备来接收和处理EEG信号的电子架构的示例；
-图5A和图5B是根据本说明书的传感器的实施例，图5C是是根据本说明书的传感器的另一示例。
-图6是可移动地安装在柔性支撑件上的传感器的实施例。
具体实施方式
图1A至图1D分别表示根据本说明书的用于获取EEG信号的便携式设备10的第一示例的主视图、第一侧视图、后视图和第二侧视图，而图1E示出了用户穿戴设备的视图。
如图1A至图1D所示的便携式设备包括：柔性支撑件11，该柔性支撑件11旨在适合用户的头骨的局部区域(例如，在头骨后部的枕骨区域)；以及壳体12，该壳体12机械和电子地联接至柔性支撑件11。在所述支撑件上布置了一组传感器13，用于检测由用户的神经元活动产生的电信号。设置另外的(所谓的接地或“偏置”)电极13B以从由其他传感器测量的信号中消除共模。如将在下文中进行更详细地描述，每个传感器可以包括例如基本上平行布置的多个导电片(在该示例中，为两个导电片131、132)，以在用户穿戴设备时与头皮形成线性接触。这些导电片也可以通过施加到用户头皮上的压力而变形。每个传感器与用于对电信号进行滤波和放大的电子电路(在图1A至图1D中未示出)形成有源电极。来自电子滤波及放大电路的信号由电子系统处理，该电子系统包括例如下文所述的一个或多个模/数转换器(ADC)和微控制器，该微控制器特别使得可以存储经处理的信号和/或将经处理的信号传输到设备外部。该电子系统并入壳体12中，而有源电极的电子滤波及放大电路并入柔性支撑件中。电子元件分别在布置传感器的支撑件中和在壳体中，这种分离允许支撑件11有很大的设计多样性，特别是在形式、厚度和机械柔性方面。因此，例如，柔性支撑件的厚度XS可以有利地小于10mm，例如在2mm与10mm之间，并且可以有利地小于5mm，例如在2mm与5mm之间。壳体当然可以容纳设备运行所必需的其他电子元件，例如电池和/或其他类型的传感器，例如加速度计和/或陀螺仪。在图1A至图1D的示例中，壳体12还配备有ON/OFF开关122和连接端口123，例如USB端口。
此外，如图1A至图1E所示，支撑件11和壳体12协作以形成用户想要穿戴的服装或配件的附接装置。因此，在该示例中，壳体12通过偏心附接点121联接到支撑件11，以在壳体和支撑件之间形成允许服装和/或配件穿过的间隙(通常是几毫米的间隙，例如在2mm和5mm之间)。在该示例中，附接点是柔性的，以形成夹具或“夹子”，其中可以穿过服装或配件(例如，如图1E所示的头带101)。然后，弹性头带可以使柔性支撑件压在用户的头骨100上。附接点121还在有源电极的滤波及放大电路与壳体的电子系统之间形成电联接。例如，附接点包括电连接可以穿过的套管。附接点还可以是可拆卸的。
有利地，将支撑件的形状设计成当用户穿戴该设备时保证压力在不同传感器之间均匀分配。在图1A至图1D的示例中，柔性支撑件11是镂空的，并且包括外部分支111、112，该外部分支111、112通过侧向分支113、114联接到中央部分110，该侧向分支113、114使组件具有柔性。传感器布置在外部分支和中央部分上。在该示例中，中央部分110大致呈圆形，并且叠置在壳体上，壳体的圆形形状有利于用手抓握。
在图1A至图1E的示例中示出了两个外部分支，其以侧向于中央部分的方式布置，以允许传感器在感兴趣的头骨区域上分布。根据需要，可以设置其他支撑传感器的分支；例如第三分支和第四分支，用于将传感器定位在头骨的侧向部分上。
显然，柔性支撑件11可以是其他形状，特别是镂空形状。
因此，图2A至图2C示出了根据本说明书的用于获取EEG信号的便携式设备20的第二示例。
图2A和图2B分别示出了主视图和侧视图，而图2C示出了用户通过头带101穿戴的设备20。便携式设备包括：柔性支撑件21，该柔性支撑件21旨在适合用户的头骨的局部区域；以及刚性壳体22，该刚性壳体22机械且电子地连接至柔性支撑件11。如先前的示例所示，柔性支撑件21旨在支撑传感器13，每个传感器与滤波及放大电路(未示出)形成有源电极。
在该示例中，支撑件21也是镂空的以允许有更好的柔性。在该示例中，支撑件21包括给定数量的分支211-215，该分支211-215全部平行布置并且在其上布置传感器13。尽管在这些图中未示出接地电极，但是如先前示例所述，当然可以设置接地电极。再次在该示例中，承载传感器的分支211-215通过侧向分支216-217进行联接，该侧向分支216-217为组件提供了柔性。
在该示例中，壳体22与其通过附接点221联接的支撑件21协作，以形成如前述示例所示的服装或配件的附接装置。因此，如图3C所示，可以将头带101插入支撑件21与壳体22之间形成的间隙中，以保持设备20抵靠用户的头骨100。
图3A至图3B示出了根据本说明书的用于获取EEG信号的便携式设备30的第三示例。
再次在该示例中，便携式设备30包括柔性支撑件31和壳体32，该柔性支撑件31和该壳体32机械地联接以形成服装或器具的附接装置。此外，支撑件31和壳体32电连接。在该示例中，支撑件31是镂空的，以形成中央部分310和通过侧向分支315-318连接到中央部分的一组外部分支311-314，侧向分支315-318使得可以为支撑件提供柔性。在该示例中，如在图1A至图1E的示例所示，支撑件的中央部分310大致呈圆形，并且其形状叠置在壳体32的形状上，以允许用户更好地抓握。在支撑件31的中央部分和外部分支上布置一组传感器13以及接地电极13B。
在前述附图(尤其是图1E、图2C、图3B)示出的示例中，通过头带101将便携式设备(分别为10、20和30)压在用户的头骨上。容易理解的是，由壳体和支撑件形成的附接装置可以应用于任何其他类型的服装或配件，例如头戴式耳机或任何类型的头戴物(例如具有旨在在支撑件和壳体之间穿过的弹性带)、音频头戴式耳机(用于佩戴在头骨顶部)、虚拟或增强现实的头戴式耳机、安全帽、自行车头盔、外科医生帽、防护口罩等。由支撑件和壳体形成的附接装置可以适应其所要附接的服装或配件的类型。可以设置任何类型的装置(魔术贴、按扣、机械或磁性夹子)，以利于将服装或配件固定在由柔性支撑件和壳体形成的附接装置中。
在实践中，可以在用户穿戴服装或配件之前将便携式设备“夹在”该服装或配件上，或者在另一方面，服装或配件一旦位于用户的头上，可以使便携式设备“夹在”该服装或配件上。
如前述附图所示，有利地，全部导电片可以基本平行，这使得可以通过平行于导电片的方向(例如在设备是旨在穿戴于头骨的枕骨区域时，从头的顶部到头的底部的方向)的平移手势将支撑件定位在头骨上。实际上，出于舒适度和接触质量的考虑，优选地，平移移动遵循头发平铺的方向和线路。
如在图1A至图1E和2A至图2C中的示例所显示的，支撑传感器的支撑件的各个分支也可以基本平行，并且平行于导电片的线路。这提供了美学、机械和人体工程学的效果。实际上，平行的分支使得可以用不完全覆盖支撑件的头带在传感器上正确地施加压力。因此，头带支承在平行的分支上，并压紧在端部处的电极。这样按照平行于导电片进行布置的分支可以使支撑件被穿戴时的可见部分最小化，并且使得更容易理解放置设备所必需的平移手势。
图4示出了通过根据本说明书的便携式设备来接收和处理EEG信号的电子架构的示例。
如前所述，根据本说明书的便携式设备包括给定数量的有源电极41，例如该数量在2至128之间，有利地在2至64之间，有利地在4至16之间。每个有源电极41包括：传感器411，该传感器411用于检测由用户100的神经元活动产生的电信号；以及电子滤波及放大电路412。例如，每个电子电路412包括一阶高通模拟滤波器、放大器和一阶低通模拟滤波器。滤波器使得可以从拾取的信号中消除就所设想的应用而言无用的频域分量。通过放大，可以使信号的幅度适应ADC的规格，并在转换中获得最大的分辨率。如图4所示，便携式设备还包括一个或多个参考电极41R和所谓的“偏置”或接地电极41B。有源电极连接到一个或多个模数转换器42(ADC)，每个ADC能够转换来自给定数量(例如1到128之间)的有源电极的信号。参考电极连接到所有转换器。优选地，将一个或多个参考电极定位成在远离其他有源电极的区域中与用户的头部接触。例如，参考电极可以通过使用诸如图1所示的端口123之类的连接端口进行连接，并且放置成与耳朵接触，或者由便携式设备所附接的服装或配件支撑。转换器42由微控制器43控制并且例如通过SPI(串行外围接口)协议与微控制器43通信。微处理器封装接收到的数据，然后例如通过蓝牙、Wi-Fi(无线保真)或Li-Fi(光保真)技术将其传输到外部处理单元44，例如计算机、手机、虚拟现实耳机、汽车或航空计算机系统(例如汽车或飞机装载的计算机类型)。获取系统的所有组件由容纳在壳体中的电池(图4中未示出)供电。
基于根据本说明书的便携式设备的操作模式，每个有源电极测量一个电势值，从该电势值中减去参考电极测得的电势(Ei＝Vi-Vref)，该差值结果由ADC进行数字化，然后由微控制器43进行传输。为了做到这一点，如图4所示，设备包括给定数量(例如在2和64之间，有利地在4和16之间)的有源测量电极、一个或两个有源参考电极41R和附加的接地接触41B(“偏置”电极)。
图5A和图5B示出了根据本说明书的传感器的示例的两个视图。
在该示例中，传感器50包括：基部51，该基部51旨在通过固定装置52容纳在柔性支撑件(未示出)的一位置中；以及若干导电片53、54。当用户穿戴设备时，导电片与头皮形成线性接触。线性接触提供的优点是与头皮形成相当大的接触表面积，从而允许信号的接收有更好的灵敏度并为用户提供更好的舒适度。此外，当导电片以基本平行的方式布置时，由此形成的线性接触与当将设备放置到位时使头发分开的平移移动兼容。
申请人已经表明，导电片的最佳数量为2。当每个传感器只有一个导电片，导电片在头皮上形成的接触可能会不稳定，并且在单个导电片上的压力分布会给用户带来不适。申请人已经表明，2个导电片适用于覆盖足够小的头骨表面积，并因此具有良好的信号准确性。导电片之间的间距解决了能够允许头发穿过、进行信号测量的要求与就用户的舒适度而言的压力分布之间的折衷点。有利地，两个导电片足够地间隔开以能够允许头发穿过。例如，两个导电片之间的边到边距离XL大于2mm。导电片之间的最大距离取决于要覆盖的总表面积和传感器的数量。但是，为了不损失准确性，优选小于50mm的距离，有利地，小于10mm。例如，距离XL在2mm至6mm之间。
在图5A和图5B的示例中，传感器50包括并入塑料部件520中的金属结构510。该金属结构在基部51处形成接触511，该接触511使得可以确保电流通过滤波及放大电路，并且确保在每个导电片53、54处具有与头皮的电接触区域512。
在与头皮的接触处，能够对金属进行处理(例如，镀银/氯化银)。
在图5A和图5B所示的示例中，在与头皮接触的区域处的导电片略微凹入，这使得可以更自然地适合头骨的形状。
如图5A和图5B所示，导电片可具有一个或两个尖端(图5B中的541、542)，在传感器的每一侧有一个以保持对称并允许传感器相对于支撑件枢转。传感器底侧的尖端还用于促进传感器穿透头发以到达头皮。这些尖端不一定是导电的。
如图5A和图5B所示，导电片可以是实心的，这使其具有更好的刚性。
图5C表示根据本说明书的传感器的另一示例性实施例。在该示例中，例如PEDOT:PSS类型的导电聚合物形成柔性层543，当施加压力时该柔性层543可以在头皮上变平并因此增加接触表面积。因此，压力可以更好地分布在头骨上，从而使设备更加舒适。而且，接触表面积更大，并且头骨与传感器之间的界面处的电阻更低，这导致EEG信号在传感器中更好地通行。此外，柔性聚合物吸收了设备相对于用户头皮的微动，并改善了界面处电性能的稳定性，这使得可以减少伪迹(即与大脑活动无关的测量值变化)。最后，这些聚合物具有生物相容性的优点。
显然，其他形状和/或涂层也可以形成根据本说明书的传感器。例如，可以通过使用除金属以外的导电材料构成传感器的结构(例如导电聚合物)来省去传感器的金属部分。
图6示出了如图5A和图5B所描述的传感器50的示例，该传感器50安装在柔性支撑件61中。如图6所示，传感器的基部51可移除地安装在支撑件的凹部65，该凹部65在支撑件的两个板62、63之间形成。传感器50相对于柔性支撑件61可移动地安装，以允许设备适应于不同的头骨形状。具有弹簧作用的金属片66确保基部的导电区域511与位于柔性支撑件内部的柔性印刷电路64上的滤波及放大电路之间有电接触。通过与传感器基部之间的接触点，金属片66确保了在垂直轴上(垂直于支撑件)的平移机动性以及围绕2个水平轴的旋转机动性。这些机动性受到传感器及其支撑件的形状的限制。
尽管通过一定数量的详细示例性实施例进行了描述，但是根据本说明书的用于获取脑电图信号的便携式设备包括各种变型、修改和改进，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。可以理解，这些各种变型、修改和改进落入本说明书的主题范围内，该主题范围由所附权利要求定义。

Claims (13)

1.一种用于获取由用户发射的脑电图(EEG)信号的便携式设备(10、20)，该设备包括：
-柔性支撑件(11)，该柔性支撑件(11)旨在适合所述用户的头骨的局部区域；
-一组传感器(13)，用于检测由所述用户的神经元活动产生的电信号，该组传感器布置在所述支撑件(11)上，以在所述用户穿戴所述设备时与头皮形成接触；
-针对每个传感器的电子电路，该电子电路用于对由所述传感器检测到的电信号进行滤波和放大，所述电子电路并入所述柔性支撑件(11)，并且与所述传感器一起形成有源电极；
-壳体(12)，该壳体(12)包括用于处理来自所述电子滤波及放大电路的信号的电子系统，所述壳体机械地联接到所述柔性支撑件，以与所述支撑件一起形成所述用户要穿戴的服装或配件(101)的附接装置。
2.根据权利要求1所述的便携式设备，其中，所述柔性支撑件(11)是镂空的，并且包括多个分支，在该多个分支上布置至少一些所述传感器。
3.根据权利要求2所述的便携式设备，其中，所述柔性支撑件(11)包括中央部分(110)，所述分支(111、112)通过柔性侧向分支(113、114)与所述中央部分联接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的便携式设备，其中，所述柔性支撑件和所述壳体通过柔性附接点机械地联接，从而可以形成夹状的附接装置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的便携式设备，其中，每个传感器可移动地安装在所述柔性支撑件上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的便携式设备，其中，每个传感器包括基部(51)，该基部(51)旨在布置在所述柔性支撑件的凹部(65)中，从而与所述滤波及放大电路进行电接触。
7.根据权利要求6所述的便携式设备，其中，所述电接触由弹片(66)来确保，从而与所述基部形成接触点。
8.根据前述权利要求中任一项所述的便携式设备，其中，每个传感器包括多个导电片(53、54)，所述导电片旨在当所述用户穿戴所述设备时与头皮形成线性接触。
9.根据权利要求8所述的便携式设备，其中，每个传感器包括两个导电片。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的便携式设备，其中，所述导电片以彼此基本平行的方式布置。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的便携式设备，其中，所述导电片包括形成导电层的导电聚合物涂层，该导电层旨在与所述用户的头皮接触。
12.一种用于获取脑电图(EEG)信号的连接式服装，该连接式服装包括根据前述权利要求中任一项所述的便携式设备。
13.一种通过根据前述权利要求中任一项所述的便携式设备获取用户发射的脑电图(EEG)信号的方法，该方法包括：
-通过与所述用户的头皮接触的所述传感器来测量由所述用户的神经元活动产生的电信号；
-通过布置在所述壳体中的电子处理系统来处理来自所述滤波及放大电路的电信号。
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