一种实验用神经电生理信号采集设备制造技术

本发明专利技术属于生理信号采集技术领域，公开了一种实验用神经电生理信号采集设备，包括设备主体箱，所述设备主体箱包括箱盖，所述箱盖包括螺旋轴、箱盖把手和凸型减震层，所述设备主体箱内部设有减震箱，所述减震箱设有存放生理信号采集芯片的芯片放置槽，所述芯片放置槽下方和减震箱之间设有电极板。所述设备主体箱两侧设有活动夹板，所述活动夹板上设有和电极板连接的电极突触，所述活动夹板底端还设有夹板倒钩，所述夹板倒钩之间通过绝缘连接带相连。本发明专利技术中，通过设置凸型减震层、减震弹簧和减震箱实现对生理信号采集芯片的稳定保护，通过设置活动夹板、支撑弹簧、电极突触、绝缘连接带实现大范围的信号采集，实现简单，操作简便，适合推广使用。合推广使用。合推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种实验用神经电生理信号采集设备


[0001]本专利技术属于生理信号采集
，尤其涉及一种实验用神经电生理信号采集设备。

技术介绍

[0002]目前，电生理记录实验作为神经信号采集的传统研究方法，其记录到的电信号可直接反应神经细胞的活动状态，是神经实验研究领域最为重要的实验方法。该方法通过电极采集神经细胞的动作电位信号，从而判断细胞的活动状态。
[0003]对当前的电生理信号记录实验而言，实验时利用电极直接对神经电信号进行采集，且现存在的外壳上大多数没有设置缓冲装置，固定于实验的动物头部采集信号的时候，动物来回碰撞，容易导致内部芯片过渡振动，影响正常数据的采集，为此我们提出了一种神经电生理信号采集装置。
[0004]申请号为201910528969.9的中国专利一种神经电生理信号采集装置，公开了一种神经电生理信号采集装置，包括箱体，所述箱体的两侧均焊接有对称设置的连接板，同侧的两侧连接板转动连接有转杆，所述转杆上缠绕有约束带，所述箱体的内壁之间滑动连接有横向设置的活动板，所述活动板的底部连接有呈矩阵设置的且固定在箱体底部内壁上的第一弹簧，所述活动板的顶部设有安装框，安装框的顶部固定有安装座，安装座上固定有芯片，所述安装框的底部固定有与活动板活动设置的定位板，定位板的底部固定有对称设置的且活动卡设在箱体底部内壁上的卡杆。此专利技术在一定程度上解决了上面所述的技术问题，但是此技术中还存在着一定的弊端，此技术在具体的神经电生理信号采集的过程中，信号采集的范围小，神经电生理信号采集的范围有待增加；此技术在装置设计中，对芯片的更换保护结构复杂，结构设计复杂性有待降低；此技术设备中对芯片和神经电路板安装的减震效果有待提高。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0006](1)目前的技术在具体的神经电生理信号采集的过程中，信号采集的范围小，神经电生理信号采集的范围有待增加；
[0007](2)目前的技术在装置设计中，对芯片的更换保护结构复杂，结构设计复杂性有待降低；
[0008](3)目前的技术设备中对芯片和神经电路板安装的减震效果有待提高。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种实验用神经电生理信号采集设备。
[0010]本专利技术是这样实现的，一种实验用神经电生理信号采集设备，该设备包括设备主体箱，所述设备主体箱包括箱盖，所述箱盖包括螺旋轴、箱盖把手和凸型减震层，所述设备主体箱内部设有减震箱，所述减震箱设有存放生理信号采集芯片的芯片放置槽，所述芯片放置槽下方和减震箱之间设有电极板。所述设备主体箱两侧设有活动夹板，所述活动夹板
上设有和电极板连接的电极突触，所述活动夹板底端还设有夹板倒钩，所述夹板倒钩之间通过安装有挂环的绝缘连接带相连。
[0011]进一步，所述箱盖和设备主体箱之间通过螺旋轴螺旋连接，所述箱盖把手设置在箱盖表面并和螺旋轴的位置为对侧，所述凸型减震层设置在箱盖的底面，所述减震层的材料为橡胶层。
[0012]进一步，所述减震箱和设备主体箱之间设有减震弹簧，所述减震箱左右侧面的减震弹簧均为两组，所述减震箱下侧面的减震弹簧为两组。
[0013]进一步，所述减震箱内设有芯片放置槽，所述生理信号采集芯片放置在芯片放置槽上，所述芯片放置槽下面还设有电极板，所述电极板放置在减震箱上。
[0014]进一步，所述活动夹板为弧形，所述电极突触均匀的设置在活动夹板上，并且电极突触和电极板串联式连接。
[0015]进一步，所述活动夹板凸起设置在活动夹板上，所述支撑弹簧焊接在设备主体箱的两侧底端，并且支撑弹簧的另一侧连接在活动夹板凸起上。
[0016]进一步，所述生理信号采集芯片信号处理方法如下：
[0017]1)配置生理信号采集芯片参数，通过生理信号采集芯片采集神经电生理信号；利用希尔伯特黄变换的经验模态分解对神经电生理信号进行分解，得到多个本征模态函数分量，在得到多个本征模态函数分量的同时，求取各个本征模态函数分量的过零点数目，并将各个本征模态函数分量的过零点数目组成一维矩阵，然后判断所述一维矩阵中是否含有非零元素，若判断不含非零元素，则执行步骤2)，若判断含有非零元素，则将该非零元素对应的本征模态函数分量，以及位于该非零元素之后的所有元素对应的本征模态函数分量均剔除，并执行步骤2)；
[0018]2)对所述多个本征模态函数分量进行类小波软阈值自适应除噪，然后选择重构，得到除噪后的神经电生理信号；
[0019]3)对所述除噪后的神经电生理信号进行希尔伯特变换，得到除噪后的神经电生理信号的特征信息。
[0020]进一步，所述在步骤1)之前还包括如下步骤：
[0021]对神经电生理信号进行差分放大，以及对差分放大后的神经电生理信号进行截止频率为F的低通滤波，其中，F为所述神经电生理信号的特征频段中的最高频率值；
[0022]在神经电生理信号中加入一个稳定、高频的正弦信号。
[0023]进一步，所述正弦信号的幅值与所述神经电生理信号的幅值一致；
[0024]和/或，所述正弦信号的频率大于或等于所述神经电生理信号的特征频段中的最高频率值。
[0025]进一步，所述步骤1)还包括如下步骤：
[0026]在得到第一个本征模态函数分量的同时，计算第一个本征模态函数分量的均方差；
[0027]所述步骤2)中，对步骤1)得出的多个本征模态函数分量进行类小波软阈值自适应除噪具体为：
[0028][0029]式(1)中，i依次取大于等于1的正整数，imf(i)为步骤1)得出的第i个本征模态函数分量，IMFi为第i个经类小波软阈值自适应除噪后的本征模态函数分量，ti为imf(i)的软阈值，
[0030]其中，
[0031][0032]式(2)中，N为步骤1)得出的所有本征模态函数分量组成的信号的长度，Ei为步骤1)得出的第i个本征模态函数分量的噪声强度，其中，
[0033][0034]式(3)中，σ1为第一个本征模态函数分量的均方差。
[0035]结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0036]第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本专利技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
[0037]本专利技术中，通过设置凸型减震层、减震弹簧和减震箱实现对生理信号采集芯片的稳定保护，通过设置活动夹板、支撑弹簧、电极突触、活动夹板凸起、和绝缘连接带实现本装置信号采集适的稳定和大范围的信号采集，本专利技术实现简单，操作简便，适合推广使用。
[0038]第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本专利技术所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
[0039]本专利技术在生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实验用神经电生理信号采集设备，其特征在于，该设备包括设备主体箱，所述设备主体箱包括箱盖，所述箱盖包括螺旋轴、箱盖把手和凸型减震层，所述设备主体箱内部设有减震箱，所述减震箱设有存放生理信号采集芯片的芯片放置槽，所述芯片放置槽下方和减震箱之间设有电极板。所述设备主体箱两侧设有活动夹板，所述活动夹板上设有和电极板连接的电极突触，所述活动夹板底端还设有夹板倒钩，所述夹板倒钩之间通过安装有挂环的绝缘连接带相连。2.如权利要求1所述的一种实验用神经电生理信号采集设备，其特征在于，所述箱盖和设备主体箱之间通过螺旋轴螺旋连接，所述箱盖把手设置在箱盖表面并和螺旋轴的位置为对侧，所述凸型减震层设置在箱盖的底面，所述减震层的材料为橡胶层。3.如权利要求1所述的一种实验用神经电生理信号采集设备，其特征在于，所述减震箱和设备主体箱之间设有减震弹簧，所述减震箱左右侧面的减震弹簧均为两组，所述减震箱下侧面的减震弹簧为两组。4.如权利要求1所述的一种实验用神经电生理信号采集设备，其特征在于，所述减震箱内设有芯片放置槽，所述生理信号采集芯片放置在芯片放置槽上，所述芯片放置槽下面还设有电极板，所述电极板放置在减震箱上。5.如权利要求1所述的一种实验用神经电生理信号采集设备，其特征在于，所述活动夹板为弧形，所述电极突触均匀的设置在活动夹板上，并且电极突触和电极板串联式连接。6.如权利要求1所述的一种实验用神经电生理信号采集设备，其特征在于，所述活动夹板凸起设置在活动夹板上，所述支撑弹簧焊接在设备主体箱的两侧底端，并且支撑弹簧的另一侧连接在活动夹板凸起上。7.如权利要求1所述的一种实验用神经电生理信号采集设备，其特征在于，所述生理信号采集芯片信号处理方法如下：1)配置生理信号采集芯片参数，通过生理信号采集芯片采集神经电生理信号；利用希尔伯特黄变换的经验模态分解对神经电生理信号进行分解，得到多个本征模态函数分量，在得到多个本征模态函数分量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊南翔，蔡远坤，万蕾，胡琴，柴松山，梅志敏，郭瀚韬，沈磊，岳楚乔，赵经纬，
申请(专利权)人：武汉大学中南医院，
类型：发明
国别省市：