CN103948388B - 一种肌电采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种肌电采集装置，包括：弹性基体、外电极、内电极和电极插针，每个内电极上设有用于与人体表面接触的导电织物电极布；每个外电极设置在所述弹性基体的外表面，每个内电极设置在所述弹性基体的内表面，每个外电极与对应的一个内电极连接，每个电极插针一端与对应的一个外电极连接，另一端与肌电监测设备连接。采用本发明实施例，在进行肌电信号的采集操作前，将电极插针插入外电极中，将插好电极插针的肌电采集装置佩戴在需要采集肌电信号的部位即可实现肌电信号的采集，实验准备时间短，操作简单，不仅提高了采集肌电信号的工作效率，且由于与人体表面接触的是导电织物电极布，提高了受试者的舒适度。

Description

一种肌电采集装置

技术领域

本发明涉及医学领域，尤其涉及一种肌电采集装置。

背景技术

在科学实验过程中，利用高密度肌电采集电极采集的信息可以根据人体或动物组织的信号强弱来筛选所需组织，还可以根据大量的信息来准确分析人或动物的动作行为等，因此，高密度肌电采集电极对信息的搜集有着重要作用。现有的高密度肌电采集电极虽然能够采集到多通道信号，但是需要逐个粘贴肌电采集电极，即在金属头处涂导电膏以及使用粘贴胶来提高电极的导电性和放置的稳定性，实验准备时间长，一般要2-3个小时，操作繁琐，且粘贴胶对皮肤敏感的受试者容易出现过敏情况，长时间的实验采集佩戴会造成受试者在生理与心理方面都有很强烈的不适感。

发明内容

本发明实施例提供一种肌电采集装置，在进行肌电信号的采集操作时，实验准备时间短，操作简单，且由于与人体表面接触的是导电织物电极布，提高了受试者的舒适度。

本发明实施例提供一种肌电采集装置，包括：弹性基体、外电极、内电极和电极插针，每个内电极上设有用于与人体表面接触的导电织物电极布；

每个外电极设置在所述弹性基体的外表面，每个内电极设置在所述弹性基体的内表面，每个外电极与对应的一个内电极连接，每个电极插针一端与对应的一个外电极连接，另一端与肌电监测设备连接。

其中，所述弹性基体上设置有若干个阵列通孔。

其中，还包括：软粘和与所述软粘构成魔术贴的硬粘，所述软粘上设置有与所述弹性基体相匹配的阵列通孔，所述软粘设置在所述弹性基体的内表面，所述硬粘设置在所述弹性基体的内/外表面。

其中，所述外电极呈中空柱体状，所述外电极的外表面为绝缘体，所述外电极的内表面内置有金属接触环。

其中，所述内电极还包括：金属导线、粘接层和绝缘层，

所述粘接层与所述软粘粘合，所述绝缘层设置在所述粘接层与所述导电织物电极布之间；

所述金属导线的一端与所述电极布固定连接，所述金属导线的另一端设置有金属扣接接头，所述金属扣接接头穿过所述弹性基体和所述软粘的通孔后与所述外电极的金属接触环固定连接。

其中，所述内电极的厚度小于0.5mm。

其中，所述电极插针的直径不超过2mm。

其中，所述软粘上的通孔直径小于所述弹性基体上的通孔直径。

其中，所述弹性基体的通孔周围设置有抗变形的添加剂。

其中，所述软粘和所述硬粘的面积为所述弹性基体的面积，其中，所述软粘的面积比所述硬粘的面积大。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

通过在弹性基体表面分别设置内电极和外电极，其中，内电极上采用导电织物电极布与人体直接接触采集肌电信号，外电极上设置可以拔插的电极插针，将采集到的肌电信号传输给外界的肌电监测设备，从而实现肌电信号的采集。采用本发明实施例提供的肌电采集装置进行肌电信号的采集时，实验准备时间短，操作简单，方便受试者佩戴，且由于与人体表面接触的是导电织物电极布，提高了受试者的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种肌电采集装置的立体示意图；

图2是图1中的肌电采集装置沿I-I的部分剖面示意图；

图3是图2中的肌电采集电极的放大示意图；

图4是本发明实施例提供的一种肌电采集装置的主视图；

图5是本发明实施例提供的一种肌电采集装置的后视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种肌电采集装置，该装置采用导电织物电极布纺织成一个个圆形的导电面作为采集电极的内电极，在采集电极的外电极上设置可以拔插的电极插针，内电极和外电极分别位于弹性基体的两表面，导电织物电极布与人体表面接触，通过电极插针将肌电采集装置与采集设备连接，实现肌电信号的采集。采用本发明实施例提供的肌电采集装置进行肌电信号的采集时，实验准备时间短，操作简单，方便受试者佩戴，不仅提高了肌电采集信号的工作效率，且由于与人体表面接触的是导电织物电极布，提高了受试者的舒适度。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种肌电采集装置的立体示意图，在本发明实施例中，该装置包括：弹性基体101、外电极102、内电极103(内电极103与人体表面300接触，在图1中未示出，请一并参见图2，图2是图1中的肌电采集装置沿I-I的部分剖面示意图)和电极插针104，每个内电极上设有用于与人体表面300接触的导电织物电极布1031(导电织物电极布1031与人体表面直接接触，可制作成圆形的导电面，在图1中未示出，请一并参见图3，图3是图2中的肌电采集电极的放大示意图)，外电极102和内电极103在弹性基体101表面呈阵列分布，其中，外电极102和内电极103成套使用，通常，肌电采集装置上已根据人工经验在弹性基体101表面预先设置有一定数量的采集电极(采集电极包括外电极和内电极)，例如，数量为N，N为大于0的正整数，电极插针104的数量及放置位置根据实际需要设置，本发明对此不作限制，在本发明实施例中，电极插针的数量以5个为例。

每个外电极102设置在弹性基体101的外表面，每个内电极103设置在弹性基体101的内表面，每个外电极102与对应的一个内电极103连接，每个电极插针104一端与对应的一个外电极102连接，另一端与肌电监测设备200连接。

其中，人体表面300可为受试者的皮肤，如人的手，脚或身体等部位。外电极102与内电极103之间可以进行拔插操作，但结合很紧密，属于非经常性拔插组件。当检测到某个外电极或内电极出现故障时，可直接使用新的外电极或内电极更换掉已坏的外电极或内电极。弹性基体101为有弹性的绝缘材料制成。电极插针104与外电极102配合，可实现经常性拔插。该电极插针很细，最大直径不超过2mm，且质量较轻，当肌电采集装置上附着多根电极插件时，整体肢体感受的重量仍较轻。

作为一种可能的实施方式，弹性基体101上设置有若干个阵列通孔，即预留一些通孔不放置采集电极，待测试需要时再在相应的地方添加外电极和内电极，以节约成本。优选的，弹性基体101上预留的通孔周围添加有抗变形的添加剂，在弹性基体101发生伸缩时，固定阵列通孔的形状，保证通孔处不发生形变，而通孔周围的其他部分可伸缩。特别的，在弹性基体101的所有阵列通孔上均设置有内电极和外电极，当需要使用该肌电采集装置采集肌电信号时，根据需要选取电极插针104的数量后，将电极插针选择性的插入处于不同阵列位置的外电极中，通过肌电监测设备200观测位于不同阵列位置处的肌电信号的强弱，选取肌电信号较强处的外电极作为最终待测试的测试点，即将电极插针插入肌电信号较强的那几处外电极中，提高测试数据的准确性。同时，由于采用本发明实施例提供的肌电采集装置在采集肌电信号前，只需将电极插针插入外电极中，然后将该肌电采集装置佩戴在需要采集肌电信号的部位上即可采集肌电信号，而现有技术中的肌电采集装置在采集肌电信号前，需要逐个在金属头处涂导电膏以及使用粘贴胶，因此，本发明实施例提供的肌电采集装置大大缩短了实验准备时间，操作简单，提高了采集肌电信号的工作效率。

作为一种可能的实施方式，该装置还包括：软粘105和与所述软粘构成魔术贴的硬粘106，如图4和图5所示，图4是本发明实施例提供的一种肌电采集装置的主视图，图5是本发明实施例提供的一种肌电采集装置的后视图。软粘105上设置有与弹性基体101相匹配的阵列通孔，软粘105设置在弹性基体101的内表面(如图5所示，其中，内表面指与皮肤接触的一面，即放置内电极的那一面，外表面为弹性基体放置外电极的那一面)，硬粘106设置在弹性基体101的内表面和/或外表面(如图4和图5所示)。

在本发明实施例中，硬粘106布置在弹性基体101的一端，分布在弹性基体101的两表面，与弹性基体101紧密缝接，用于与软粘105粘接固定，可调整对肢体300包裹的松紧程度；软粘105上开启的阵列通孔直径略小于弹性基体101上的通孔直径，同时，软粘105与弹性基体101紧密缝接，形成一体，且通孔处正好对接，通孔个数相同。如图5所示，除硬粘106外，其他部分都为软粘105，软粘105与硬粘106形成与弹性基体101面积大小相同的一整面，即软粘105和硬粘106的面积为弹性基体101的面积，其中，所述软粘的面积比所述硬粘的面积大。

当受试者使用该肌电采集装置时，将弹性基体101绑定在肢体300上，直接将弹性基体101缠绕在肢体300上，软粘105面贴于皮肤表面，从有硬粘106的一端开始绕，最后将软粘105紧压在硬粘106上，从而该肌电采集装置佩戴在受试者身上。由于硬粘106在弹性基体101的一端的正反面都有包裹，所以在进行肢体绑定时，可实现两种包裹方式：一种为形成环状，软粘105与弹性基体101正面的硬粘106粘接，形成圆环状(如图1中的右下角所示的局部视图)，另一种为环扣状，将软粘105与弹性基体100的反面的硬粘106粘接，形成环扣粘接形式。

值得说明的是，软粘105与硬粘106的目的是使肌电采集装置可简易的捆绑在受试者的测试部位，而可以达到该目的的实现方法有很多，例如：在弹性基体两端分别设置一绳带或在弹性基体两端设置类似于手表链的扣环，因此，本发明实施例并不对此作限制，软粘和硬粘只是本发明提供的一种优选的实施方式。

请参见图3，图3是图2中的肌电采集电极的放大示意图，在本发明实施例中，外电极102呈中空柱体状，外电极102的外表面为绝缘体，外电极102的内表面内置有金属接触环(图3中未示出)，可以保证内电极103中金属导线1034的金属扣接接头(图3中未示出)与该金属接触环紧密连接，同时也能保证电极插针104的金属导电头(图3中未示出)与该金属接触环紧密连接，实现织物导电布1031到电极插针104的电性连接。

请继续参见图3，在本发明实施例中，内电极103包括：导电织物电极布1031、绝缘层1032、粘接层1033和金属导线1034。粘接层1033与软粘105粘合，绝缘层1032设置在粘接层1033与导电织物电极布1031之间；金属导线1034的一端与电极布1031固定连接，金属导线1034的另一端设置有金属扣接接头，金属扣接接头穿过弹性基体101和软粘105的通孔后与外电极102的金属接触环固定连接。其中，导电织物电极布1031可根据需要制作成特定形状，且具有导电性，直接接触皮肤采集肌电信号，优选的，将电极布1031制作成圆形，这样与皮肤表面接触面积大且提高舒适度。绝缘层1032阻断导电织物电极布1031与其他带电物质的干扰，提高采集性能；粘接层1033布置在软粘105与绝缘层1032之间，通过自身的粘接功能与之紧密粘接成一体。在本发明实施例中，内电极103可以压缩，实际生产过程中，可将内电极103的整体厚度压缩为不大于0.5mm的肌电采集层。

具体的测试过程可以为：用酒精将待检测的皮肤表面擦拭干净，根据实验预设的电极布局方式将电极插针104插入外电极102中，将已经插好电极插针的可穿戴的高密度织物肌电采集装置绑定在肢体300上，穿戴好后的状态如图1所示，其中，图1的右下方为肢体穿戴肌电采集装置的局部剖视图。由于弹性基体101带弹性，因此对内电极103有一定的按压作用，使导电织物电极布1031与皮肤贴合的更紧密，信号更强，采集效果好。

本发明实施例中，通过在弹性基体表面分别设置内电极和外电极，其中，内电极上采用导电织物电极布与人体直接接触采集肌电信号，外电极上设置可以拔插的电极插针，将采集到的肌电信号传输给外界的肌电监测设备，从而实现肌电信号的采集。采用本发明实施例提供的肌电采集装置，在采集肌电信号前，将电极插针插入外电极中，然后将肌电采集装置佩戴在需要采集肌电信号的部位即可，实验准备时间短，操作简单，方便受试者佩戴，不仅提高了测试工作的工作效率，且由于与人体表面接触的是导电织物电极布，提高了受试者的舒适度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种肌电采集装置，其特征在于，包括：弹性基体、外电极、内电极、电极插针和软粘，每个内电极上设有用于与人体表面接触的导电织物电极布；

每个外电极设置在所述弹性基体的外表面，每个内电极设置在所述弹性基体的内表面，每个外电极与对应的一个内电极连接，每个电极插针一端与对应的一个外电极连接，另一端与肌电监测设备连接；

其中：所述外电极 的内表面置有金属接触环；所述内电极包括：金属导线、粘接层和绝缘层；

所述粘接层与所述软粘粘合，所述绝缘层设置在所述粘接层与所述导电织物电极布之间；所述金属导线的一端与所述导电织物电极布固定连接，所述金属导线的另一端设置有金属扣接接头，所述金属扣接接头穿过所述弹性基体和所述软粘的通孔后与所述外电极的金属接触环固定连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性基体上设置有若干个阵列通孔。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：与所述软粘构成魔术贴的硬粘，所述软粘上设置有与所述弹性基体相匹配的阵列通孔，所述软粘设置在所述弹性基体的内表面，所述硬粘设置在所述弹性基体的内/外表面。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述外电极呈中空柱体状，所述外电极的外表面为绝缘体。

5.如权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述内电极的厚度小于0.5mm。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电极插针的直径不超过2mm。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述软粘上的通孔直径小于所述弹性基体上的通孔直径。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述弹性基体的通孔周围设置有抗变形的添加剂。

9.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述软粘和所述硬粘的面积为所述弹性基体的面积，其中，所述软粘的面积比所述硬粘的面积大。