[发明专利]基于电磁耦合原理的电生理信号无线检测方法及系统

说明书

本申请提供一种基于电磁耦合原理的电生理信号无线检测方法及系统。该系统包括：接收回路、发射回路和信号处理模块，接收回路包括场效应晶体管和接收线圈，发射回路包括发射线圈和谐振特性测量模块；场效应晶体管的栅极与待检测部位接触，漏极和源极分别与接收线圈的两端连接，发射线圈与谐振特性测量模块连接；场效应晶体管用于将电生理信号波形输入转换为谐振特性的变化；发射线圈用于以电磁耦合的方式，将谐振特性的变化耦合至谐振特性测量模块，以得到谐振特性曲线；信号处理模块用于基于谐振特性曲线的特征，重构待检测部位的电生理信号波形。通过线圈之间的电磁耦合，实现了电生理信号的无线检测，简化了系统结构，提高了检测鲁棒性。

技术领域

本申请涉及信号检测技术领域，尤其涉及一种基于电磁耦合原理的电生理信号无线检测方法及系统。

背景技术

电生理信号或生物电，是生命活动的基本属性，通过对电生理信号的检测，即生理检测，可以了解人体各器官的功能，如脑电图、脑皮层电图、心电图、眼电图、胃电图等。

生理检测通常通过将有线电极与待检测部位接触的方式进行，如脑电图、心电图等，在采集时需要与人体接触的多个导联电极进行电生理信号采集，由于电生理信号幅值小、频率成分复杂，为了防止检测对象移动对检测结果的影响，通常限制检测对象的活动，检测体验较差。且现有的电生理检测仪器，通常体积较大、布线复杂，导致制造成本高、易受环境干扰，通常需要单独设置一个房间，导致医疗资源的浪费。

发明内容

本申请提供一种基于电磁耦合原理的电生理信号无线检测方法及系统，用以解决电生理信号检测仪器成本高、易受环境干扰的问题。

一方面，本申请提供一种基于电磁耦合原理的电生理信号无线检测系统，包括：

接收回路、发射回路和信号处理模块，所述接收回路包括场效应晶体管和接收线圈，所述发射回路包括发射线圈和谐振特性测量模块；其中，所述场效应晶体管的栅极，作为工作电极，与待检测部位接触，漏极和源极分别与所述接收线圈的两端连接，所述发射线圈与所述谐振特性测量模块连接，所述谐振特性测量模块与所述信号处理模块连接；所述场效应晶体管用于将待检测部位的电生理信号波形输入转换为所述接收回路谐振特性的变化；所述发射线圈用于以电磁耦合的方式，将所述接收回路谐振特性的变化无线耦合至所述谐振特性测量模块；所述谐振特性测量模块用于测量所述谐振特性的变化，并生成多个时间节点对应的谐振特性曲线；所述信号处理模块用于对所述多个时间节点对应的多条谐振特性曲线进行提取，并根据所提取的特征，重构所述待检测部位的电生理信号波形。

可选的，所述接收回路还包括：

阻抗匹配模块，与所述接收线圈并联，用于将所述接收线圈调至谐振状态。

可选的，对于视网膜电图这一特殊应用场景，即待检测部位为角膜时，所述接收回路还包括：透明柔性的接触镜式外壳；所述接收线圈、所述场效应晶体管和所述阻抗匹配模块组成的所述接收回路，均被所述透明柔性的接触镜式外壳包裹。

在一个实施例中，可以通过模压注塑法将透明柔性的接触镜式外壳及其包裹的接收回路，形成一个接触镜形式的器件；

在一个实施例中，所述接收回路还包括绝缘层，所述接收线圈和所述场效应晶体管分别设置在所述绝缘层的两侧，所述绝缘层设置有通孔，金属走线通过所述通孔将所述接收线圈与所述场效应晶体管电气连接。

可选的，所述透明柔性的接触镜式外壳的材料为硅水凝胶或聚甲基丙烯酸羟乙酯等临床许可用于角膜接触镜的高透氧性水凝胶材料。

可选的，所述发射回路还包括：

调谐电容，与所述发射线圈串联，用于将所述发射线圈的谐振频率调至与所述接收线圈的谐振频率一致。

可选的，所述接收线圈为采用金属材料绕制而成的圆形或多边形的螺线。

可选的，所述谐振特性测量模块，具体用于：