[發明專利]柔性干電極及其制造方法、以及生物電勢采集系統

有效

• 申請號: 201510427451.8
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN104970788B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 芮岳峰;張彥春;張濤;成工;董記平
• 申請（專利權）人: 上海帝儀科技有限公司
• 主分類號: A61B5/04
• 分類號: A61B5/04;A61B5/0408;A61B5/0478;A61B5/0492
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;呂世磊

本公開的實施方式提供了一種柔性干電極及其制造方法、以及生物電勢采集系統。該柔性干電極包括柔性封裝層和多個電極導體。該柔性封裝層包括第一表面和與第一表面相對的第二表面，其中，第一表面上設置有多個凹槽。各個所述電極導體分別設置于相應的凹槽中，其中至少一個電極導體為鏤空形狀。通過將電極導體制作成鏤空形狀，使得電極導體更容易變形，一方面，能夠減小折彎對電極導體的影響，從而增加干電極的使用壽命；另一方面，能夠改善電極貼合度，從而增加佩戴舒適感。

技術領域

本公開的各個實施方式涉及生物醫學工程技術領域，并且更具體地涉及一種柔性干電極、柔性干電極的制造方法以及生物電勢采集系統。

背景技術

隨著醫學、神經科學、認知心理學和人工智能研究的不斷深入發展，腦電信號正在被越來越多的應用到醫學檢測、臨床診斷以及新興的腦-機接口領域。作為中樞神經系統的直接外在表征，腦電能反映出大腦皮層不同區域的活動狀態，可用來檢測人的生理、心理狀態以及不同腦功能的腦區交互方式；可為腦疲勞、腦中風、腦死亡等腦部狀態提供診斷信息；可結合腦電解讀技術，完成腦與外部設備的直接通信，實現腦-機接口系統。

目前，由于腦疲勞導致的疲勞駕駛以及腦中風等引起的人員傷亡越來越多，通過腦-機接口技術可以有效地識別出人員腦部的狀態，從而對人員發生這種狀況后進行及時報警，使得能夠及時采取有效的措施，以避免人員的傷亡。腦電采集電極作為腦-機接口的橋梁，在腦電測量中起著極其重要的作用。腦電信號是一種微弱的電壓信號，為了得到高品質的腦電信號，需要電極有較小的阻抗及噪聲，且具有較為穩定的電極阻抗。由于腦疲勞，腦中風等信息的檢測需要較長時間，這還要求電極系統在佩戴過程中具有較好的舒適性。傳統的濕電極具有較小的電極噪聲，然而其佩戴過程繁瑣，且隨著導電介質中水分的揮發，其阻抗會變變大導致電極阻抗不穩定，不利于腦電信號的采集。傳統的剛性干電極佩戴方便，但是其無法適應人頭部的曲率變化，導致其有效接觸面積減小，阻抗增大，且由于電極的剛性，使得電極對頭部的壓強變的不均勻，舒適度較差，長時間佩戴甚至會影響佩戴人員的動作行為，不利于腦電信號的采集。

發明內容

本公開的實施例的目的包括提供一種干電極、干電極的制造方法以及生物電勢采集系統，以至少部分解決現有技術中的上述問題。

根據本公開的一個方面，提供了一種干電極，包括柔性封裝層和多個電極導體。所述柔性封裝層包括第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，其中所述第一表面上設置有多個凹槽。所述多個電極導體分別設置于相應的凹槽中，其中，至少一個電極導體為鏤空形狀。

根據本公開的一個示例性實施方式，所述鏤空形狀為柵欄狀、螺旋狀或網格狀。

根據本公開的一個示例性實施方式，所述柔性封裝層中設置有多個毛細孔，每個毛細孔分別從所述第一表面向所述第二表面延伸而貫穿所述柔性封裝層與外界連通。

根據本公開的一個示例性實施方式，在相鄰的電極導體之間設置有至少一個所述毛細孔。

根據本公開的一個示例性實施方式，每個毛細孔的直徑在0.1mm至1mm的范圍內。

根據本公開的一個示例性實施方式，所述干電極還包括粘接至所述第二表面上的由吸汗材料制成的織物層。

根據本公開的一個示例性實施方式，所述干電極還包括形成于每個電極導體上的、用于接觸待測對象的導電納米涂層。

根據本公開的一個示例性實施方式，所述導電納米涂層包括納米鉑、納米銀或納米金。

根據本公開的一個示例性實施方式，所述柔性封裝層的材質為聚酰亞胺、聚對二甲苯或聚二甲苯硅氧烷。

根據本公開的另一方面，提供了一種生物電勢采集系統，包括如上所述的任意一種干電極。