[實(shí)用新型]一種柔性干式電極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720704397.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207821815U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒琳;張發(fā)華;徐向民;邢曉芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/0478
• 分類號(hào): A61B5/0478
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 林梅繁

本實(shí)用新型涉及一種柔性干式電極，該電極包括電極本體和電聯(lián)接件，其中電極本體包括電極底部和排布在電極底部上的陣列式結(jié)構(gòu)探針；電聯(lián)接件從電極底部引出，與陣列式結(jié)構(gòu)探針電連接；陣列式結(jié)構(gòu)探針包括若干沿著電極底部環(huán)形排布的探針，若干探針排布后所形成的探針陣列中探針的末端形成凹陷狀的三維弧形曲面。本實(shí)用新型具有無(wú)需導(dǎo)電膠/膏、操作簡(jiǎn)單方便、阻抗低、長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠、柔性、穿戴舒適安全、成本低、加工工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械和穿戴式電子領(lǐng)域的電極，具體涉及一種測(cè)量頭發(fā)覆蓋區(qū)域的腦電信號(hào)的柔性干式電極。

背景技術(shù)

腦電信號(hào)(EEG)是人體的基本信號(hào)，能反映人體的健康狀況、認(rèn)知活動(dòng)等信息，是腦科學(xué)研究、人體生理研究和腦疾病臨床診斷的重要參數(shù)。同時(shí)腦電信號(hào)的監(jiān)測(cè)和干預(yù)也是腦機(jī)接口(BCI)研究及其應(yīng)用的重要內(nèi)容。頭發(fā)覆蓋區(qū)域的腦電信號(hào)采集，需要借助腦電電極，而獲取高可靠性與高穩(wěn)定性的腦電信號(hào)的關(guān)鍵是研發(fā)性能良好的腦電電極。盡管目前在腦電信號(hào)獲取和處理方面技術(shù)取得了一定的進(jìn)步，但可靠的腦電電極技術(shù)仍然存在巨大挑戰(zhàn)。

獲取高可靠性的腦電信號(hào)需要性能良好的腦電電極，要求腦電電極與頭皮之間的接觸電極小且穩(wěn)定。目前，濕電極因其獲取腦電信號(hào)的可靠性和高信噪比廣泛應(yīng)用于臨床和科學(xué)研究中。濕電極技術(shù)采用導(dǎo)電凝膠降低電極與頭皮之間的接觸阻抗，但其要求在實(shí)驗(yàn)前對(duì)頭皮進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備，時(shí)間成本和操作復(fù)雜度高；此外，導(dǎo)電凝膠使受試者的頭發(fā)變臟變亂，且隨著使用時(shí)間的變長(zhǎng)而變硬，影響測(cè)試結(jié)果。濕電極的缺點(diǎn)限制新興腦電應(yīng)用的發(fā)展。

干電極技術(shù)在使用過(guò)程中不需要使用導(dǎo)電膏，具有即戴即用、方便快捷、適合長(zhǎng)期測(cè)量的特性，促進(jìn)腦電應(yīng)用的發(fā)展。近年來(lái)干電極技術(shù)得到了科研人員的廣泛關(guān)注。已有的干式電極中，接觸式金屬電極舒適度不高；MEMS陣列微針電極刺破角質(zhì)層而具有感染的風(fēng)險(xiǎn)；有源電極制備工藝復(fù)雜；非接觸式電極體積大，且因頭發(fā)阻擋獲取的腦電信號(hào)的信噪比低。現(xiàn)有干電極技術(shù)的缺點(diǎn)，使干電極技術(shù)不斷發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有干電極存在的接觸阻抗高、舒適度差的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種柔性干式電極，具有無(wú)需導(dǎo)電膠/膏、操作簡(jiǎn)單方便、阻抗低、長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠、柔性、穿戴舒適安全、成本低、加工工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型柔性干式電極所采用的技術(shù)方案如下：柔性干式電極，包括電極本體和電聯(lián)接件，其中電極本體包括電極底部和排布在電極底部上的陣列式結(jié)構(gòu)探針；電聯(lián)接件從電極底部引出，與陣列式結(jié)構(gòu)探針電連接；陣列式結(jié)構(gòu)探針包括若干沿著電極底部均勻排布的探針，若干探針排布后所形成的探針陣列中探針的末端形成凹陷狀的三維弧形曲面。

優(yōu)選地，所述若干探針中，位于電極底部不同位置的探針具有不同的長(zhǎng)度，位于電極底部中心的探針長(zhǎng)度小于位于電極底部外周的探針長(zhǎng)度，使排布后所形成的探針陣列中探針的末端形成凹陷狀的三維弧形曲面。

優(yōu)選地，所述若干探針具有一斜面，且位于電極底部不同位置的探針的末端具有不同的斜面，使排布后所形成的探針陣列中探針的末端形成凹陷狀的三維弧形曲面。

優(yōu)選地，所述位于電極底部不同位置的探針的末端具有不同的斜面，包括具有不同斜率及不同方向的斜面。

從以上技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的新型柔性干式電極，其優(yōu)勢(shì)在于該電極由兩部分組成：可導(dǎo)電柔性干式電極本體和電聯(lián)接件。其中可導(dǎo)電柔性干式電極本體采用柔性復(fù)合導(dǎo)電材料，兼具柔性和良導(dǎo)電性；電極本體分為陣列式結(jié)構(gòu)探針和電極底部?jī)刹糠?；探針為圓柱體、錐體或其他形狀，探針數(shù)量一般為10-25根，沿著電極底部環(huán)形排列，探針可穿過(guò)頭發(fā)直接接觸頭皮；探針長(zhǎng)度不同，排列成三維弧形曲面，可與頭皮充分接觸，且能抑制運(yùn)動(dòng)偽跡，提高采集信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性；陣列式結(jié)構(gòu)探針與電極底部為圓形倒角結(jié)構(gòu)，在使用過(guò)程中不易被折斷；電聯(lián)接件采用一體成型工藝一體澆注，降低工藝的復(fù)雜度，并減少電聯(lián)接件-電極本體的接觸阻抗，且便于連接測(cè)量電路。

附圖說(shuō)明