CN110946564A - 一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器 - Google Patents

一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，包括通用接口端和电极接口端；所述的通用接口端内设有第一磁吸部件、通用接口端主体和弹性导电部件；所述的电极接口端设有第二磁性部件、塑胶部件和电极接口端主体；所述的第一磁吸部件与第二磁吸部件相对应位置设置，且它们的磁极极性相反，以使得所述通用接口端与电极接口端紧密吸合；所述的电极接口端主体包括导电元件、粘性层和柔性衬底；所述的通用接口端可与一个或多个电极接口端连接，所述的通用接口端上至少设置有一个电极接口端识别元件。其结构简单，通过磁吸作用实现了方便快捷、稳定可靠的连接,且适合多模态应用和分区域脑电记录。

Description

一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器
技术领域
本发明专利涉及一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，属于生物电信号检测、传输技术领域，特别适合用作一次性柔性生物电电极的连接器。
背景技术
临床上常见的生物电信号主要有心电、脑电、肌电等，这些体表生物电信号通常能通过电极记录，经适当的生物电放大器放大，记录而成为心电图、脑电图、肌电图等。脑电（EEG）是一种常见的生物电信号，它利用大脑活动的神经电位特征测量脑部电信号的变化来获得大脑功能信息，其优势是时间分辨率高。
放置于头皮表面的脑电电极将脑内的微弱神经电信号转换为电子信号，继而被脑电放大器放大、处理和记录。脑电电极记录的脑电信号通过连接器传输到脑电放大器设备。显然，脑电电极与连接器的稳定、可靠连接至关重要。现有的连接器一般采用DIN连接器（或称为pin-plug）连接方式，即采用针孔式连接，这种连接器使用不太方便，针需要仔细对准相应的孔后再进行连接，连接比较耗时。多次插拔后，部分针容易出现折断，或出现部分通道连接不可靠、不稳定，严重影响脑电信号的采集质量。总之，现有的连接器可插拔次数少，使用寿命有限。
另外在多模式应用中，同时记录脑电、心电、眼电、肌电等不同电生理信号时，即使在有文字或标记的情况下，现有连接器也易出现接错的情况。在分区域脑电同时记录时，例如采用两个柔性电极阵列同时记录左右脑的脑电信号，传统的连接器容易将左右脑的电极接混。显然传统的连接器不适合多模式应用和分区域电生理信号记录。
综上所述，现有连接器存在连接不稳定、不可靠，不适合多模式应用和分区域脑电记录的要求，因此亟需发展快速便捷实现脑电电极与外电路稳定可靠连接的连接器，且适合多模式融合和分区域电生理信号记录的需求。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的缺陷，采用磁吸式设计替代现有的针孔式连接器，其结构简单，能快速便捷地实现生物电电极与外电路连接，连接稳定可靠，且适合模态电生理信号记录和分区域电生理记录。
本发明技术方案是：
一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，包括通用接口端和电极接口端；所述的通用接口端内设有第一磁吸部件、通用接口端主体和弹性导电部件；所述的电极接口端设有第二磁性部件、塑胶部件和电极接口端主体；所述的第一磁吸部件与第二磁性部件相对应位置设置，且它们的磁极极性相反，以使得所述通用接口端与电极接口端紧密吸合；所述的电极接口端主体包括导电元件、粘性层和柔性衬底；所述的塑胶部件与柔性衬底通过粘性层连接；所述的通用接口端可与一个或多个电极接口端连接，所述的通用接口端上至少设置有一个电极接口端识别元件，以使得通用接口端只能与电极接口端识别元件相匹配的电极接口端连接。
进一步的技术方案为：
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其通用接口端左右两侧设有一对电极接口端识别元件，所述的一对电极接口端识别元件为不同大小或/和形状的卡口；当通过接口端与多个电极接口端连接时，通用接口端左侧只能与左侧的电极接口端识别元件相匹配的电极接口端连接，通用接口端右侧只能与右侧的电极接口端识别元件相匹配的电极接口端连接。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其通用接口端左右两侧设有一对电极接口端识别元件，所述的一对电极接口端识别元件为卡口；当通过接口端仅与一个电极接口端连接时，该通用接口端仅能同时与左右两侧的电极接口端识别元件相匹配的电极接口端连接。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其弹性导电部件固定于通用接口端主体上；当通用接口端与电极接口端吸合连接时,所述的弹性导电部件与导电元件接触并导通。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其通用接口端主体上设有固定机构或/和连接卡扣；当通用接口端与电极接口端吸合连接，所述的固定机构或/和连接卡扣可以防止电极接口端在各个方向上发生位移，使接触导通稳定。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其连接卡扣具有一定的形变性，受到一定的外力形变后电极接口端易从通用接口端上取出。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其通用接口端还设有塑胶固定件，其固定于通用接口端主体上，防止弹性导电部件发生位移。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其弹性导电部件的周围用密封胶进行固定，防止弹性导电部件发生位移。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其弹性导电部件数量取决于导电元件的通道数。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其导电元件为导电片，或导电触点，或为印刷的导电纹路。
所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其粘性层为双面粘性的胶垫，一面粘结于柔性衬底，另一面粘结于塑胶部件。
本发明提供的一种用于生物电信号传输的磁吸式连接器的显著有益效果主要是：
本发明提供的一种用于生物电信号传输的磁吸式连接器，采用相对应地设置磁极的极性相反的磁吸部件，这样能快速便捷地实现生物电电极与外电路连接，连接稳定可靠。通用接口端主体设有弹性导电部件，与电极接口端上的导电元件接触并导通，显著增强导通的可靠性。通用接口端主体还设有固定机构和连接卡扣，能有效防止电极接口端在各个方向上发生位移。且连接卡扣具有一定的形变性，受到一定的外力形变后方便让电极接口端从通用接口端上取出。同时通用接口端1上设有电解接口端识别元件，既能实现一对多连接，又可有效避免电极接口端与通用接口端的错接、误接。总之，磁吸式连接器结构简单，连接方便快捷、稳定可靠。
附图说明
图1为本发明专利提供的磁吸式连接器的结构示意图。
图2为本发明专利提供的磁吸式连接器的装配后的示意图。
图3为本发明专利提供的磁吸式连接器的示意图，所述的两个通用接口端的两侧的卡口大小不同。
图4为本发明专利提供的磁吸式连接器的示意图，所述的通用接口端的两侧的卡口大小不同。
附图中各标记名称为：1—通用接口端，11—第一磁吸部件，12—通用接口端主体，121—固定机构，122—连接卡扣，13—弹性导电部件，14—塑胶固定件，15—电极接口端识别元件，2—电极接口端，21—第二磁吸部件，22—塑胶部件，23—电极接口端主体，231—导电元件，232—胶垫，233—衬底。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利作进一步详细说明：
实施例1：是本发明专利的一个基本实施例。如图1-2所示，一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，包括通用接口端1和电极接口端2；所述的通用接口端1内设有第一磁吸部件11、通用接口端主体12和弹性导电部件13；所述的电极接口端2设有第二磁性部件21、塑胶部件22和电极接口端主体23；所述的第一磁吸部件11与第二磁性部件21相对应位置设置，且它们的磁极极性相反，以使得所述通用接口端1与电极接口端2紧密吸合；所述的电极接口端主体23包括导电元件231、粘性层232和柔性衬底233；所述的塑胶部件22与柔性衬底233通过粘性层232连接；所述的通用接口端1可与一个或多个电极接口端2连接，所述的通用接口端1上至少设置有一个电极接口端识别元件15，以使得通用接口端1只能与电极接口端识别元件15相匹配的电极接口端2连接。其优点是：通过磁吸作用实现通用接口端与电极接口端的快速稳定连接，相对于现有技术的针孔式连接器更加方便、稳定、可靠，且使用寿命长；该连接器结构简单，方便加工生产。同时通用接口端1上设有电解接口端识别元件，有效避免电极接口端与通用接口端的错接、误接，尤其适合一对多连接。
实施例2：是本发明专利的一个优选实施例。如图1所示，一种用于传输生物电电信号的磁吸式连接器，包括通用接口端1和电极接口端2。所述的通用接口端1包括第一磁吸部件11、通用接口端主体12、弹性导电部件13和塑胶固定件14。所述的电极接口端2包括第二磁吸部件21、塑胶部件22和电极接口端主体23。所述的电极接口端主体23包括导电元件231、胶垫232和柔性衬底233；所述的胶垫232具有双面粘性，其中一面粘结于柔性衬底233上，另一面用于粘结于塑胶部件22上。塑胶部件22起到补强柔性衬底的作用，进一步增强连接的稳定性。采用双面胶垫，方便塑胶部件与柔性生物电极23的固定。当通用接口端1与电极接口端2吸合连接时,所述的弹性导电部件13与电极接口端2上的导电元件231接触并导通。所述弹性导电部件13固定于通用接口端主体12上，且能上下弹性收缩；采用弹性导电部件能有效避免导电部件与导电元件“硬碰硬”连接的不可靠性。所述的通用接口端主体12上设有固定机构121和连接卡扣122，当通用接口端1与电极接口端2吸合连接，所述的固定机构121和连接卡扣122可以防止电极接口端2在各个方向上发生位移，使接触导通稳定。在另外的实施例中，通用接口端可以选择性地设置固定机构121或连接卡扣122。所述的连接卡扣122具有一定的形变性，受到一定的外力形变后电极接口端2易从通用接口端1上取出。所述的通用接口端1还设有塑胶固定件14，其固定于通用接口端主体12上，防止弹性导电部件13发生位移。所有的弹性导电部件13的周围用密封胶进行固定，防止弹性导电部件13发生位移。所述的导电元件231为导电片，或导电触点，或为印刷的导电纹路。导电元件231采用印刷的导电纹路，方便加工生产，通过将导电油墨经丝网印刷在柔性衬底上即可。所述的弹性导电部件13数量取决于导电元件231的通道数。所述的弹性导电部件13与导联线一端连接，导联线的另一端与生物电信号记录设备连接。需要指出的是所述的磁吸式连接器可用于生物电信号（心电、脑电、肌电）的传输。
实施例3：是本发明的另一个优选实施例。如图3所示，在实施例1的基础上，所述的通用接口端1左右两侧设有一对电极接口端识别元件15，所述的一对电极接口端识别元件15为卡口，所述的卡口可以大小或形状相同，也可不同；当通过接口端1仅与一个电极接口端连接时，该通用接口端1仅能同时与左右两侧的电极接口端识别元件相匹配的电极接口端2连接，从而起到识别电极接口端的作用，有效避免了电极接口端的误接和错接。例如在多模式应用中，同时记录脑电、心电、眼电、肌电等不同电生理信号时，即使在有文字或标记的情况下，也易出现电极接口端与通用接口端接错的情况。此时，通过使用带有不同电极接口端识别元件的通用接口，就能有效避免错和误接。
实施例4：是本发明的第三个优选实施例。如图4所示，在实施例1的基础上，所述的通用接口端1左右两侧设有一对电极接口端识别元件15，所述的一对电极接口端识别元件15为不同大小的卡口；当通过接口端1与多个电极接口端2连接时，通用接口端左侧只能与左侧的电极接口端识别元件15相匹配的电极接口端2连接，通用接口端右侧只能与右侧的电极接口端识别元件15相匹配的电极接口端2连接。例如采用两个柔性电极阵列同时记录左右脑的脑电信号，通过通用接口端设置不同大小的卡口，从而起到识别电极接口端的作用，通用接口端左侧的卡口只能契合左侧的电极接口端，通用接口端右侧的卡口只能契合右侧的电极接口端，从而有效避免接混，提高使用的效率，非常适合分区域脑电信号同时记录。相较于传统的文字和标记的识别作用，能更显著地降低误接率。当通用接口端与3个柔性电极阵列连接时，首先通过左右两侧电极接口端的卡口的识别作用固定2个柔性电极阵列，再将剩余的1个柔性电极阵列的电极接口端固定于通用接口端的中部。需要说明的是电极端口端识别元件不限于卡口，也可以是不同形状或大小插孔等，且电极接口端的数量可根据需要进行设计。
本发明专利上述实施例，仅为示范性的进一步说明技术方案、原理及应用和功效等，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明专利的保护范围。也就是说，本发明专利的权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims (11)

1.一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：包括通用接口端（1）和电极接口端（2）；所述的通用接口端（1）内设有第一磁吸部件（11）、通用接口端主体（12）和弹性导电部件（13）；所述的电极接口端（2）设有第二磁性部件（21）、塑胶部件（22）和电极接口端主体（23）；所述的第一磁吸部件（11）与第二磁性部件（21）相对应位置设置，且它们的磁极极性相反，以使得所述通用接口端（1）与电极接口端（2）紧密吸合；所述的电极接口端主体（23）包括导电元件（231）、粘性层（232）和柔性衬底（233）；所述的塑胶部件（22）与柔性衬底（233）通过粘性层（232）连接；所述的通用接口端（1）可与一个或多个电极接口端（2）连接，所述的通用接口端（1）上至少设置有一个电极接口端识别元件（15），以使得通用接口端（1）只能与电极接口端识别元件（15）相匹配的电极接口端（2）连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述的通用接口端（1）左右两侧设有一对电极接口端识别元件（15），所述的一对电极接口端识别元件（15）为不同大小或/和形状的卡口；当通过接口端（1）与多个电极接口端（2）连接时，通用接口端左侧只能与左侧的电极接口端识别元件（15）相匹配的电极接口端（2）连接，通用接口端右侧只能与右侧的电极接口端识别元件（15）相匹配的电极接口端（2）连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述的通用接口端（1）左右两侧设有一对电极接口端识别元件（15），所述的一对电极接口端识别元件（15）为卡口；当通过接口端（1）仅与一个电极接口端连接时，该通用接口端（1）仅能同时与左右两侧的电极接口端识别元件相匹配的电极接口端（2）连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述弹性导电部件（13）固定于通用接口端主体（12）上；当通用接口端（1）与电极接口端（2）吸合连接时，所述的弹性导电部件（13）与导电元件（231）接触并导通。
5.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述的通用接口端主体（12）上设有固定机构（121）或/和连接卡扣（122）；当通用接口端（1）与电极接口端（2）吸合连接，所述的固定机构（121）或/和连接卡扣（122）可以防止电极接口端（2）在各个方向上发生位移，使接触导通稳定。
6.根据权利要求5所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述的连接卡扣（122）具有一定的形变性，受到一定的外力形变后电极接口端（2）易从通用接口端（1）上取出。
7.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述的通用接口端（1）还设有塑胶固定件（14），其固定于通用接口端主体（12）上，防止弹性导电部件（13）发生位移。
8.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所有的弹性导电部件（13）的周围用密封胶进行固定，防止弹性导电部件（13）发生位移。
9.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述的弹性导电部件（13）数量取决于导电元件（2）的通道数。
10.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述的导电元件（231）为导电片，或导电触点，或为印刷的导电纹路。
11.根据权利要求1所述的一种用于传输生物电信号的磁吸式连接器，其特征在于：所述的粘性层（232）为双面粘性的胶垫，一面粘结于柔性衬底（233），另一面粘结于塑胶部件（22）。
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