RU225570U1 - PERSONAL DEVICE HEADBAND PRO FOR MEASUREMENT OF PHYSIOLOGICAL PARAMETERS - Google Patents
PERSONAL DEVICE HEADBAND PRO FOR MEASUREMENT OF PHYSIOLOGICAL PARAMETERS Download PDFInfo
- Publication number
- RU225570U1 RU225570U1 RU2023122787U RU2023122787U RU225570U1 RU 225570 U1 RU225570 U1 RU 225570U1 RU 2023122787 U RU2023122787 U RU 2023122787U RU 2023122787 U RU2023122787 U RU 2023122787U RU 225570 U1 RU225570 U1 RU 225570U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- physiological parameters
- housing
- walls
- valve
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 15
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 6
- 230000000774 hypoallergenic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 abstract 1
- 239000011359 shock absorbing material Substances 0.000 abstract 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 3
- 238000013186 photoplethysmography Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 description 2
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 229920002529 medical grade silicone Polymers 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000036403 neuro physiology Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к приспособлениям для переноски ручных инструментов, в частности к ранцам для переноски товарными операторами инструмента, средств измерения, оборудования и материалов. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, в частности ранцев, предназначенных для переноса товарными операторами инструмента, средств измерения, оборудования и материалов, необходимых для выполнения работ по замеру уровня и отбору проб в резервуарах, в улучшении эксплуатационных качеств ранца путем повышения жесткости, прочности и формоустойчивости конструкции, обеспечения сохранности переносимых предметов и удобства при пользовании. Ранец товарного оператора выполнен в форме прямоугольного короба, имеющего жесткий формоустойчивый корпус (1), все стенки которого и присоединенный к задней стенке откидной клапан-крышка (2) выполнены из двух прошитых в швах слоев, наружный из которых выполнен из водо-, масло- и нефтеотталкивающей огнестойкой ткани с антистатическими свойствами, а усиливающий внутренний слой выполнен из пенного амортизационного материала. При этом швы в корпусе закрыты подкладкой. Размещенный в корпусе контейнер (18) помещен в чехол (23), зафиксированный в верхней части контейнера (18), и дополнительно снабжен съемной разделительной перегородкой (20), зафиксированной в контейнере (18) с образованием ячеек для размещения переносимых предметов. На боковые стенки корпуса выведены ремни боковых стяжек (15), пропущенные под материалом корпуса задней и передней стенок, при этом охватывающие соответствующие стенки контейнера (18) и выходящие через выполненные под них отверстия в швах корпуса (1) для соединения между собой на боковых стенках и фиксации контейнера (18) в корпусе (1). Откидной клапан-крышка (2) выполнен в форме прямоугольного короба, охватывающего верхнюю часть корпуса ранца при закрытом положении, и соединен с передней стенкой с помощью двух полуавтоматических застежек (4) и контактной ленты, расположенной на внутренней стенке клапана-крышки (2). В месте примыкания клапана-крышки (2) на передней и боковых стенках дополнительно закреплены металлические полукольца (5) для установки пластиковых роторных номерных проб. Кроме того, на передней стенке корпуса (1) расположен карман (6) со светоотражающей лентой (7), предназначенный для размещения ветоши и индикаторной пасты, а на подкладке внутри корпуса закреплены стропы с застежками для дополнительной фиксации контейнера (18) в корпусе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. The utility model relates to devices for carrying hand tools, in particular to backpacks for carrying tools, measuring instruments, equipment and materials by commercial operators. The technical result consists in expanding the arsenal of technical means, in particular backpacks designed for commodity operators to carry tools, measuring instruments, equipment and materials necessary for performing work on level measurement and sampling in tanks, in improving the performance qualities of the backpack by increasing rigidity and strength and dimensional stability of the structure, ensuring the safety of portable items and ease of use. The commodity operator's backpack is made in the form of a rectangular box having a rigid shape-resistant body (1), all the walls of which and the hinged valve-lid attached to the rear wall (2) are made of two layers stitched at the seams, the outer of which is made of water-, oil- and oil-repellent fire-resistant fabric with antistatic properties, and the reinforcing inner layer is made of foam shock-absorbing material. In this case, the seams in the body are covered with a lining. The container (18) located in the body is placed in a cover (23) fixed in the upper part of the container (18), and is additionally equipped with a removable dividing partition (20) fixed in the container (18) to form cells for placing portable items. Straps of side ties (15) are placed on the side walls of the body, passed under the body material of the rear and front walls, while covering the corresponding walls of the container (18) and exiting through holes made under them in the seams of the body (1) for connection to each other on the side walls and fixing the container (18) in the housing (1). The folding valve-lid (2) is made in the form of a rectangular box, covering the upper part of the backpack body when closed, and is connected to the front wall using two semi-automatic fasteners (4) and a contact tape located on the inner wall of the valve-lid (2). At the junction of the valve-cover (2) on the front and side walls, metal half-rings (5) are additionally fixed for installing plastic rotary number samples. In addition, on the front wall of the housing (1) there is a pocket (6) with a reflective tape (7), designed to accommodate rags and indicator paste, and straps with fasteners are attached to the lining inside the housing for additional fixation of the container (18) in the housing. 1 salary f-ly, 2 ill.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
Полезная модель относится к области вычислительной техники, в частности, к устройству для измерения физиологических параметров пользователя.The utility model relates to the field of computer technology, in particular, to a device for measuring physiological parameters of a user.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
Наиболее близким аналогом настоящего технического решения является источник информации US 2016345901 A1, опубл. 01.12.2016. В данном решении раскрывается портативный монитор активности мозга с электромагнитными датчиками активности мозга, которые удерживаются на голове человека с помощью частично окружной повязки на голову. Частично окружное оголовье огибает нижнезаднюю поверхность головы человека, от одного уха к другому, и имеет передние концы, которые проходят вверх от ушей человека по бокам лба человека.The closest analogue of this technical solution is the source of information US 2016345901 A1, publ. 01.12.2016. This solution discloses a portable brain activity monitor with electromagnetic brain activity sensors that are supported on a person's head using a partially circumferential headband. The partially circumferential headband wraps around the lower back surface of the person's head, from one ear to the other, and has front ends that extend upward from the person's ears to the sides of the person's forehead.
Предлагаемое техническое решение обладает следующими отличительными особенностями: благодаря конструкции PogoPin электродов для съема ЭЭГ-сигнала (электроэнцефалограммы головного мозга), достигается качественный съем данных с участков головы, покрытых волосами, без какой-либо предварительной подготовки (использование физраствора и/или геля); благодаря расположению электродов для снятия ЭЭГ на позициях T3/T4/O1/O2 и референтного "на лбу", достигается качественное снятие сигнала, из всех участков мозга, расположенных в коре больших полушарий, в частности: уверенная детекция Альфа, Бета, Тета-ритмов головного мозга; Использование вместе с датчиками ЭЭГ на указанных выше местах, датчиков ФПГ (фотоплетизмограммы) и МЭМС, позволяет обогатить физиологические данные и использовать гипотезы связанные не только с ЭЭГ, но и данными движения и пульсометрии, выстраивая алгоритмические решения на "стыке областей наук"; использование растягивающейся ленты в конструкции устройства, позволяет адаптировать его размер практически под все размеры голов.The proposed technical solution has the following distinctive features: thanks to the PogoPin design of electrodes for collecting an EEG signal (electroencephalogram of the brain), high-quality data collection is achieved from areas of the head covered with hair, without any preliminary preparation (using saline solution and/or gel); Due to the placement of electrodes for EEG recording at positions T3/T4/O1/O2 and the reference “on the forehead”, high-quality signal acquisition is achieved from all areas of the brain located in the cerebral cortex, in particular: reliable detection of Alpha, Beta, Theta rhythms brain; The use of PPG (photoplethysmogram) and MEMS sensors together with EEG sensors at the above locations allows us to enrich physiological data and use hypotheses associated not only with EEG, but also with movement and pulsometry data, building algorithmic solutions at the “junction of fields of science”; The use of a stretchable tape in the design of the device allows you to adapt its size to almost all head sizes.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUTILITY MODEL DISCLOSURE
Задачей заявленной полезной модели является разработка портативного устройства для измерения физиологических параметров пользователя.The objective of the claimed utility model is to develop a portable device for measuring the physiological parameters of the user.
Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение арсенала технических средств портативного устройства.The technical result of the claimed utility model is to expand the arsenal of technical means of a portable device.
Заявленный технический результат достигается посредством портативного устройства для измерения физиологических параметров пользователя, корпус которого реализован в виде гибкой не растягивающейся ленты (101), выполненной из гипоаллергенного силикона, с креплениями (104) для гибкой растягивающейся регулируемой по длине резинки (105), причем конструкция корпуса представляет собой обруч, предназначенный для размещения на голове пользователя, при этом портативное устройство для измерения физиологических параметров содержит следующие, соединенные между собой, элементы:The claimed technical result is achieved by means of a portable device for measuring the physiological parameters of the user, the body of which is implemented in the form of a flexible, non-stretchable tape (101), made of hypoallergenic silicone, with fasteners (104) for a flexible stretchable elastic band (105) adjustable in length, and the design of the body is a hoop designed to be placed on the user’s head, wherein the portable device for measuring physiological parameters contains the following interconnected elements:
электронную плату (111) с размещенными на ней модулями: АЦП, кварцевый резонатор Real Time Clock (RTC), ПЗУ, модуль связи Bluetooth, акселерометр, гироскоп;electronic board (111) with modules placed on it: ADC, Real Time Clock (RTC) quartz resonator, ROM, Bluetooth communication module, accelerometer, gyroscope;
аккумулятор (115);battery (115);
светодиод (103);LED (103);
модуль фотоплетизмограммы (112);photoplethysmogram module (112);
датчик фотоплетизмограммы (114);photoplethysmogram sensor (114);
4 подпружиненных сухих электрода (106, 107, 109, 110);4 spring-loaded dry electrodes (106, 107, 109, 110);
сухой плоский референтный электрод (REF) (108);dry flat reference electrode (REF) (108);
сухой плоский электрод: земля (GND) (113),dry flat electrode: ground (GND) (113),
причем все элементы устройства размещены внутри его корпуса и взаимосвязаны между собой.Moreover, all elements of the device are located inside its body and are interconnected.
В частном варианте реализации описываемого решения, измеряемые физиологические параметры - это, электроэнцефалограмма головного мозга, фотоплетизмограмма, данные гироскопа-акселерометра.In a particular embodiment of the described solution, the measured physiological parameters are an electroencephalogram of the brain, a photoplethysmogram, and gyroscope-accelerometer data.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Полезная модель будет более понятной из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:The utility model will be more understandable from the description, which is not restrictive and is given with reference to the accompanying drawings, which show:
Фиг. 1 иллюстрирует портативное устройство (вид спереди). Fig. 1 illustrates a portable device (front view).
Фиг. 2 иллюстрирует портативное устройство (вид сзади).Fig. 2 illustrates a portable device (rear view).
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF THE UTILITY MODEL
В приведенном ниже подробном описании реализации полезной модели приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящей полезной модели. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, будет очевидно каким образом можно использовать настоящую полезную модель, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы излишне не затруднять понимание особенностей настоящей полезной модели.The following detailed description of the utility model implementation provides numerous implementation details designed to provide a clear understanding of the present utility model. However, it will be obvious to a person skilled in the subject matter how the present utility model can be used, both with and without these implementation details. In other cases, well-known methods, procedures and components have not been described in detail so as not to unduly obscure the features of the present utility model.
Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что полезная модель не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящей полезной модели, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.In addition, from the above presentation it will be clear that the utility model is not limited to the above implementation. Numerous possible modifications, changes, variations and substitutions that retain the essence and form of this utility model will be obvious to specialists qualified in the subject area.
Настоящее техническое решение относится к устройствам для измерения физиологических параметров пользователя. Устройство позволяет автономно измерить данные электроэнцефалограммы (ЭЭГ), фотоплетизмографии (ФПГ), ускорения и угловой скорости и передать полученные данные на целевое вычислительное устройство (например, планшет и/или персональный компьютер (ПК) и/или мобильное устройство пользователя (мобильный телефон)).This technical solution relates to devices for measuring physiological parameters of the user. The device allows you to autonomously measure electroencephalogram (EEG), photoplethysmography (PPG), acceleration and angular velocity data and transfer the obtained data to a target computing device (for example, a tablet and/or personal computer (PC) and/or the user's mobile device (mobile phone)) .
Портативное персональное устройство (далее Устройство) для измерения физиологических параметров (электроэнцефалограммы (ЭЭГ), фотоплетизмографии (ФПГ), ускорения и угловой скорости реализовано в форм-факторе обруча (Neiry Headband Pro).A portable personal device (hereinafter referred to as the Device) for measuring physiological parameters (electroencephalogram (EEG), photoplethysmography (PPG), acceleration and angular velocity is implemented in the form factor of a hoop (Neiry Headband Pro).
Реализация полезной модели будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути полезной модели и никоим образом не ограничивают область полезной модели. К заявке прилагаются следующие чертежи:The implementation of the utility model will be described further in accordance with the attached drawings, which are presented to explain the essence of the utility model and in no way limit the scope of the utility model. The following drawings are attached to the application:
Фиг. 1. Устройство (вид спереди). Fig. 1. Device (front view).
Поз. 101 - силиконовый корпус;Pos. 101 - silicone body;
поз. 102 - кнопка включения/выключения;pos. 102 - on/off button;
поз. 103 - светодиод;pos. 103 - LED;
поз. 104 - креплениями для резинки;pos. 104 - fastenings for elastic bands;
поз. 105 - резинка.pos. 105 - elastic band.
Фиг. 2. Устройство (вид сзади).Fig. 2. Device (rear view).
Поз. 106 - сухой электрод Pogo Pin: О1;Pos. 106 - dry electrode Pogo Pin: O1;
поз. 107 - сухой электрод Pogo Pin: Т3;pos. 107 - dry electrode Pogo Pin: T3;
поз. 108 - сухой плоский электрод: REF;pos. 108 - dry flat electrode: REF;
поз. 109 - сухой электрод Pogo Pin: Т4;pos. 109 - dry electrode Pogo Pin: T4;
поз. 110 - сухой электрод Pogo Pin: О2;pos. 110 - dry electrode Pogo Pin: O2;
поз. 111 - электронная плата;pos. 111 - electronic board;
поз. 112 - модуль ФПГ;pos. 112 - PPG module;
поз. 113 - сухой плоский электрод: GND;pos. 113 - dry flat electrode: GND;
поз. 114 - датчик ФПГ;pos. 114 - PPG sensor;
поз. 115 - аккумулятор.pos. 115 - battery.
Электронная плата реализует следующие функциональные возможности.The electronic board implements the following functionality.
Получение электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Сигнал регистрируется посредством оцифровки сигнала модулем АЦП с частотой 250 Гц, от отведений, представляющих собой сухие электроды Pogo Pin (25 pin: О1 (106), Т3 (107), Т4 (109), О2 (110)) в виде гребенки из штырьковых подпружиненных позолоченных контактов, а также общий и референтный электроды (GND (113), REF (108)), расположенные на лобной части и представляющие собой сухие плоские электроды в виде позолоченных проводников.Obtaining an electroencephalogram (EEG). The signal is recorded by digitizing the signal by an ADC module with a frequency of 250 Hz, from leads that are dry Pogo Pin electrodes (25 pin: O1 (106), T3 (107), T4 (109), O2 (110)) in the form of a comb of pins spring-loaded gold-plated contacts, as well as common and reference electrodes (GND (113), REF (108)), located on the frontal part and representing dry flat electrodes in the form of gold-plated conductors.
Получение фотоплетизмограммы, посредством оцифровки модулем ФПГ (112) отраженного сигнала в красном или инфракрасном диапазонах от датчика ФПГ (114), расположенного в правой височной области.Obtaining a photoplethysmogram by digitizing the PPG module (112) of the reflected signal in the red or infrared ranges from the PPG sensor (114), located in the right temporal region.
Получение данных микроэлектромеханических систем, посредством оцифровки модулем МЭМС данных от гироскопа и акселерометра для анализа ускорения и угловой скорости по трем ортогональным осям.Obtaining data from microelectromechanical systems by digitizing data from the gyroscope and accelerometer by the MEMS module to analyze acceleration and angular velocity along three orthogonal axes.
Передачи собранных и упакованных в пакеты данных по модулю связи стандарта BLE 5.0 на персональный компьютер (ПК) и/или телефон.Transferring collected and packaged data via the BLE 5.0 standard communication module to a personal computer (PC) and/or telephone.
Настоящее техническое решение реализуется следующим образом.This technical solution is implemented as follows.
После нажатия на кнопку включения устройства и замыкания контактов, аккумулятор подает опорное напряжение на электронную плату и ее модули. Происходит инициализация всех модулей. После чего из модуля ПЗУ считывается микропрограмма, согласно которой в дальнейшем и функционирует устройство.After pressing the device's power button and closing the contacts, the battery supplies a reference voltage to the electronic board and its modules. All modules are initialized. After that, the microprogram is read from the ROM module, according to which the device subsequently functions.
В режиме «по умолчанию», устройство готово к работе и переключению режимов (измерение импеданса, измерение сигнала ЭЭГ, ФПГ, показателей датчиков МЭМС). Светодиод мигает равномерно с частотой 1 раз в секунду.In the “default” mode, the device is ready to operate and switch modes (impedance measurement, EEG signal measurement, PPG, MEMS sensor indicators). The LED blinks uniformly at a frequency of 1 time per second.
Для перевода устройства в режим сопряжения с целевым устройством (например, ПК и/или телефон и/или планшет), следует зажать кнопку включения на 2 секунды, при этом светодиод будет мигать с частотой 2 раза в секунду. Это запустит режим «сопряжение» микропрограммы и активирует соответствующий режим модуля Bluetooth.To put the device into pairing mode with the target device (for example, a PC and/or phone and/or tablet), you should hold down the power button for 2 seconds, and the LED will blink at a frequency of 2 times per second. This will start the firmware “pairing” mode and activate the corresponding mode of the Bluetooth module.
После проведения сопряжения по каналу Bluetooth с целевым устройством, данные его Bluetooth MAC-адреса будут переданы модулем Bluetooth в микросхему ПЗУ и сохранены (до 10 устройств). Таким образом, повторно процедура сопряжения не понадобится при следующем включении.After pairing via Bluetooth with the target device, its Bluetooth MAC address data will be transferred by the Bluetooth module to the ROM chip and saved (up to 10 devices). Thus, the pairing procedure will not be necessary again the next time you turn it on.
Повторное включение и выключение происходит путем зажатия кнопки включения на 1 секунду.Turning on and off again occurs by pressing the power button for 1 second.
В режиме измерения импеданса активируются модули ПЗУ, АЦП, RTC (кварцевый резонатор), Bluetooth, и происходит измерение разницы потенциалов между целевыми электродами (T3, T4, O1, O2) и референтным (REF) электродом, чтобы определить качество контакта электрод-кожа. Результаты измерений передаются через модуль Bluetooth по каналу связи на целевое устройство в размерности кОм.In impedance measurement mode, the ROM, ADC, RTC (quartz crystal), Bluetooth modules are activated, and the potential difference between the target electrodes (T3, T4, O1, O2) and the reference (REF) electrode is measured to determine the quality of the electrode-skin contact. The measurement results are transmitted via the Bluetooth module via a communication channel to the target device in kOhm units.
В режиме измерения сигнала ЭЭГ активируются модули ПЗУ, АЦП, RTC (кварцевый резонатор), Bluetooth и проводятся измерения разницы потенциалов между целевыми и референтным электродами. АЦП производит опросы целевых электродов с частотой 250 Гц, далее эти данные поступают в модуль Bluetooth для отправки на целевое устройство.In the EEG signal measurement mode, the ROM, ADC, RTC (quartz resonator), Bluetooth modules are activated and the potential difference between the target and reference electrodes is measured. The ADC polls the target electrodes with a frequency of 250 Hz, then this data is sent to the Bluetooth module for sending to the target device.
В режиме измерения сигнала ФПГ, активируются модули ПЗУ, АЦП, RTC (кварцевый резонатор), Bluetooth и проводятся измерения отраженного света в красном или инфракрасном диапазонах поступающих с датчика ФПГ с частотой 100 Гц, далее эти данные поступают в модуль Bluetooth для отправки на целевое устройство. ФПГ (фотоплетизмография) - метод измерения объема крови в сосудах с помощью светового излучения. ФПГ работает по принципу определения плотности ткани.In the PPG signal measurement mode, the ROM, ADC, RTC (quartz resonator), Bluetooth modules are activated and measurements of reflected light in the red or infrared ranges coming from the PPG sensor with a frequency of 100 Hz are carried out, then this data is sent to the Bluetooth module for sending to the target device . PPG (photoplethysmography) is a method of measuring blood volume in vessels using light radiation. PPG works on the principle of determining tissue density.
Датчик ФПГ, связан с модулем ФПГ и общей электронной платой устройства, и предназначен для: получения информации, отправки данных на электронную плату, дальнейшей отправки на целевое устройство.The PPG sensor is connected to the PPG module and the general electronic board of the device, and is designed to: receive information, send data to the electronic board, and then send it to the target device.
Датчик ФПГ включает внутренние светодиоды, которые могут работать как в красном, так и инфракрасном диапазонах, фотодетектор и малошумящую электронику с функцией подавления внешнего света.The PPG sensor includes internal LEDs that can operate in both the red and infrared ranges, a photodetector and low-noise electronics with an external light suppression function.
В устройстве используется тип датчика, измеряющий отраженный свет.The device uses a type of sensor that measures reflected light.
В режиме измерения сигнала с датчика МЭМС, активируются модули ПЗУ, АЦП, RTC (кварцевый резонатор), Bluetooth и производятся измерения положения по трем ортогональным осям, далее эти данные поступают в модуль Bluetooth для отправки на целевое устройство.In the signal measurement mode from the MEMS sensor, the ROM, ADC, RTC (quartz resonator), Bluetooth modules are activated and position measurements are made along three orthogonal axes, then this data is sent to the Bluetooth module for sending to the target device.
Работа устройства допускает работу в режиме одновременного измерения данных ЭЭГ, ФПГ, МЭМС, в данном случае, согласно режиму микропрограммы активируются модули ПЗУ, АЦП, RTC (кварцевый резонатор), Bluetooth, ФПГ, МЭМС. В данном случае все выделенное место в пакете данные Bluetooth будет занято.The operation of the device allows operation in the mode of simultaneous measurement of EEG, PPG, MEMS data; in this case, according to the firmware mode, ROM, ADC, RTC (quartz resonator), Bluetooth, PPG, MEMS modules are activated. In this case, all allocated space in the Bluetooth data package will be occupied.
Переключение режимов производится посредством передачи команд устройству по протоколу Bluetooth.Switching modes is done by sending commands to the device via the Bluetooth protocol.
В режиме измерений светодиод горит равномерно.In measurement mode, the LED lights up evenly.
Если устройство включено и находится в режиме «ожидания» (не выбран ни один из режимов измерений), то следуя режиму микропрограммы, устройство выключится через 15 минут, для экономии заряда аккумулятора.If the device is turned on and is in “standby” mode (no measurement mode is selected), then following the firmware mode, the device will turn off after 15 minutes to save battery power.
Нейроинтерфейс со встроенным нейроусилителем реализован на базе АЦП Texas Instruments ADS 1294 с частотой дискретизации 250 Гц, с отведениями T3, T4, O1, O2 (согласно международной схеме 10/20), модуля анализа ФПГ сигнала, с датчиком, расположенным в правой височной области, модуля МЭМС для анализа ускорения и угловой скорости по трем ортогональным осям. Устройство включает в себя модуль связи стандарта BLE 5.0.The neurointerface with a built-in neuroamplifier is implemented on the basis of a Texas Instruments ADS 1294 ADC with a sampling frequency of 250 Hz, with leads T3, T4, O1, O2 (according to the international 10/20 scheme), a PPG signal analysis module, with a sensor located in the right temporal region, MEMS module to analyze acceleration and angular velocity along three orthogonal axes. The device includes a BLE 5.0 standard communication module.
Электронный модуль и аккумулятор представляют собой две части, размещенные на гибкой печатной плате.The electronic module and the battery are two parts placed on a flexible printed circuit board.
Для регистрации ЭЭГ-сигналов в устройстве используются сухие электроды (25 pin: О1, Т3, Т4, О2) в виде гребенки из штырьковых подпружиненных позолоченных контактов (Pogo Pin). Общий и референтный электроды (GND, REF) располагаются на лобной части и представляют собой сухие плоские электроды в виде позолоченных проводников гибкой печатной платы устройства. Электроды расположены по расширенной схеме расположения электродов, по системе 10-20: О1, Т3, Т4, О2. Обозначение названий каналов названия строго регламентированы Международной федерацией клинической нейрофизиологии.To record EEG signals, the device uses dry electrodes (25 pin: O1, T3, T4, O2) in the form of a comb of spring-loaded gold-plated contacts (Pogo Pin). The general and reference electrodes (GND, REF) are located on the frontal part and are dry flat electrodes in the form of gold-plated conductors of a flexible printed circuit board of the device. The electrodes are located according to an expanded electrode arrangement, according to the 10-20 system: O1, T3, T4, O2. The designation of channel names is strictly regulated by the International Federation of Clinical Neurophysiology.
Для регистрации ФПГ-сигналов в устройстве применена система ФПГ в интегральном исполнении, совмещающая функции Heart Rate и пульсоксиметр за счет применения светодиода и фотоприемника, работающего в двух режимах: инфракрасном и красном спектрах.To register PPG signals, the device uses an integrated PPG system that combines the functions of Heart Rate and a pulse oximeter through the use of an LED and a photodetector operating in two modes: infrared and red spectra.
Для контроля перемещения устройства в пространстве применяется система МЭМС в интегральном исполнении, совмещающая гироскоп, определяющий угловые скорости по трем ортогональным осям и акселерометр, определяющий ускорения по трем ортогональным осям.To control the movement of the device in space, an integrated MEMS system is used, combining a gyroscope that determines angular velocities along three orthogonal axes and an accelerometer that determines acceleration along three orthogonal axes.
Устройство имеет одну кнопку включения/выключения, один разъем подключения к зарядному устройству ЗУ, два светодиода - зеленый и красный. Выключенное устройство полностью обесточено и не потребляет энергии. Устройство имеет автономное питание в виде встроенной Li-Pol аккумуляторной батареи. Для подключения устройства к ЗУ применяется кабель с магнитным разъемом с одной стороны и USB-разъемом с другой стороны.The device has one on/off button, one connector for connecting to a charger, two LEDs - green and red. When the device is turned off, it is completely de-energized and consumes no energy. The device is self-powered in the form of a built-in Li-Pol battery. To connect the device to the charger, a cable with a magnetic connector on one side and a USB connector on the other side is used.
Устройство поддерживает следующие режимы работы: The device supports the following operating modes:
измерение сопротивлений - для определения качества прилегания электродов;resistance measurement - to determine the quality of fit of the electrodes;
отправка значений заряда встроенного аккумулятора;sending charge values of the built-in battery;
измерение данных (ЭЭГ сигнала, ФПГ сигнала и МЭМС, или совместно ЭЭГ и ФПГ сигналов);data measurement (EEG signal, PPG signal and MEMS, or combined EEG and PPG signals);
заряд и завершение заряда устройства.charge and complete charging of the device.
После запуска пользовательского приложения и авторизации (при необходимости регистрации пользователя), программное обеспечение по запросу ищет устройство готовое к подключению по каналу Bluetooth. В случае если такое устройство было найдено, начинается проверка качества наложения электродов - измерение сопротивлений, если качество удовлетворительное и показатели сопротивлений по каждому электроду менее 1000 кОм, появляется возможность переключения в режим снятия ЭЭГ и ФПГ.After launching the user application and authorization (if user registration is necessary), the software, upon request, searches for a device ready to connect via Bluetooth. If such a device has been found, the quality of electrode application begins - resistance measurement; if the quality is satisfactory and the resistance readings for each electrode are less than 1000 kOhm, it becomes possible to switch to the EEG and PPG recording mode.
В режиме снятия физиологических данных, для ЭЭГ устройство проводит опросы с частотой 250 Гц, по каждому из электродов, при наборе 8 отсчетов, они упаковываются в BLE пакет и отсылаются по каналу связи Bluetooth на целевое устройство с запущенным программным обеспечением.In the mode of recording physiological data, for EEG, the device conducts surveys with a frequency of 250 Hz, for each of the electrodes, with a set of 8 samples, they are packaged in a BLE package and sent via a Bluetooth communication channel to the target device running the software.
Для ФПГ данных устройство проводит опросы с частотой 100 Гц, и отсылает данные, в том же пакете BLE по каналу Bluetooth что и ЭЭГ данные.For PPG data, the device conducts surveys with a frequency of 100 Hz, and sends the data in the same BLE packet via Bluetooth as the EEG data.
Дополнительные технические преимущества настоящего технического решения.Additional technical advantages of this technical solution.
Благодаря конструкции PogoPin электродов для съема ЭЭГ-сигнала, достигается качественный съем данных с участков головы, покрытых волосами, без какой-либо предварительной подготовки (использование физраствора и/или геля).Thanks to the design of PogoPin electrodes for collecting EEG signals, high-quality data collection is achieved from areas of the head covered with hair, without any preliminary preparation (using saline solution and/or gel).
Благодаря расположению электродов для снятия ЭЭГ на позициях T3/T4/O1/O2 и референтного "на лбу", достигается качественное снятие сигнала, из всех участков мозга, расположенных в коре больших полушарий, в частности: уверенная детекция Альфа, Бета, Тета-ритмов головного мозга.Thanks to the placement of electrodes for EEG recording at positions T3/T4/O1/O2 and the reference “on the forehead”, high-quality signal acquisition is achieved from all areas of the brain located in the cerebral cortex, in particular: reliable detection of Alpha, Beta, Theta rhythms brain.
Использование вместе с датчиками ЭЭГ на указанных выше местах, датчиков ФПГ и МЭМС, позволяет обогатить физиологические данные и использовать гипотезы, связанные не только с ЭЭГ, но и данными движения и пульсометрии, выстраивая алгоритмические решения на "стыке областей наук".The use of PPG and MEMS sensors in conjunction with EEG sensors at the above locations makes it possible to enrich physiological data and use hypotheses associated not only with EEG, but also with movement and heart rate data, building algorithmic solutions at the “junction of scientific fields.”
Использование растягивающейся ленты в конструкции устройства, позволяет адаптировать его размер практически под все размеры голов.The use of a stretchable tape in the design of the device allows you to adapt its size to almost all head sizes.
Все элементы устройства связаны между собой и размещены внутри гибкого силиконового корпуса, выполненного из медицинского силикона ToolDecor T 125 (или силикон ToolDecor T 20-240). Длина гибкой ленты выбрана так, чтобы обеспечить максимальный охват размеров голов. В затылочной части силиконового корпуса устройства имеются крепления для гибкой растягивающейся регулируемой по длине резинки, которая прижимает устройство к голове человека.All elements of the device are interconnected and placed inside a flexible silicone case made of medical silicone ToolDecor T 125 (or silicone ToolDecor T 20-240). The length of the flexible tape is chosen to provide maximum coverage of head sizes. In the back of the device's silicone body there are fasteners for a flexible stretchable elastic band that is adjustable in length, which presses the device to the person's head.
Устройство предназначено для индивидуального использования.The device is intended for individual use.
В настоящих материалах заявки было представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.In these application materials, a preferred disclosure of the implementation of the claimed technical solution was presented, which should not be used as limiting other, private embodiments of its implementation, which do not go beyond the scope of the requested scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.
Claims (10)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU225570U1 true RU225570U1 (en) | 2024-04-24 |
| RU225570U9 RU225570U9 (en) | 2024-10-10 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2545894C2 (en) * | 2013-09-02 | 2015-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Биомедтехника" | Diagnostic technique for locomotor disorders |
| US10076279B2 (en) * | 2013-10-22 | 2018-09-18 | Neba Health, Llc | System and method for a compact EEG headset |
| CN111904713A (en) * | 2020-08-10 | 2020-11-10 | 永康市陌桐电子科技有限公司 | Eye-shade based on catch two mesh motion image monitoring sleep quality |
| KR20210153164A (en) * | 2019-05-09 | 2021-12-17 | 엘지전자 주식회사 | Artificial intelligent brain wave measurement band and learning system and method using the same |
| AU2022203028A1 (en) * | 2015-01-06 | 2022-05-26 | David Burton | Mobile Wearable Monitoring Systems |
| WO2022245496A1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Heartware, Inc. | Stroke detection and stroke risk management in mechanical circulatory support device patients |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2545894C2 (en) * | 2013-09-02 | 2015-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Биомедтехника" | Diagnostic technique for locomotor disorders |
| US10076279B2 (en) * | 2013-10-22 | 2018-09-18 | Neba Health, Llc | System and method for a compact EEG headset |
| AU2022203028A1 (en) * | 2015-01-06 | 2022-05-26 | David Burton | Mobile Wearable Monitoring Systems |
| KR20210153164A (en) * | 2019-05-09 | 2021-12-17 | 엘지전자 주식회사 | Artificial intelligent brain wave measurement band and learning system and method using the same |
| CN111904713A (en) * | 2020-08-10 | 2020-11-10 | 永康市陌桐电子科技有限公司 | Eye-shade based on catch two mesh motion image monitoring sleep quality |
| WO2022245496A1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Heartware, Inc. | Stroke detection and stroke risk management in mechanical circulatory support device patients |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230240607A1 (en) | Methods and systems for vital signs monitoring with ear piece | |
| US11571167B2 (en) | Methods and systems for vital signs monitoring with ear piece | |
| JP5798565B2 (en) | Head harness and wireless EEG monitoring system | |
| CA2807340C (en) | Retractable multi-use cardiac monitor | |
| US20170105646A1 (en) | Multi-parameter sensor system for measuring physiological signals | |
| JP2013508120A5 (en) | ||
| CN102753088A (en) | measuring equipment | |
| CN104042211A (en) | Non-fixed-contact-type electrocerebral acquisition system and information acquisition method thereof | |
| GB2425181A (en) | Wearable physiological monitoring device | |
| WO2014105649A1 (en) | Transformable medical device | |
| CN105380641A (en) | Handheld angiocarpy health monitoring device | |
| CN213488872U (en) | Electroencephalogram data monitoring device | |
| CN209122210U (en) | Wearable blood oxygen heart rate and body-temperature monitoring device | |
| RU225570U1 (en) | PERSONAL DEVICE HEADBAND PRO FOR MEASUREMENT OF PHYSIOLOGICAL PARAMETERS | |
| RU2729430C1 (en) | Hardware-software system for life indicators monitoring | |
| US20180078148A1 (en) | Bioimpedance based pulse waveform sensing | |
| CN205563118U (en) | A intelligent watch for measuring data are levied to multi -body | |
| RU225570U9 (en) | PERSONAL DEVICE HEADBAND PRO FOR MEASURING PHYSIOLOGICAL PARAMETERS | |
| CN213551739U (en) | Portable multi-parameter vital sign detector | |
| WO2025048670A1 (en) | Headband pro personal device for measuring physiological parameters | |
| RU230612U1 (en) | STEREO HEADSET-BUILT EEG, PPG, MEMS DATA ANALYSIS MODULE | |
| WO2000074564A1 (en) | Ambulatory physio-kinetic monitor | |
| CN212465962U (en) | Vital sign acquisition and analysis device | |
| WO2026005635A1 (en) | Eeg, ppg and mems data analysis module embeddable in a stereo headset | |
| RU222921U1 (en) | EEG ANALYSIS MODULE BUILT INTO STEREO HEADSET |