CN114617561A - 针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽 - Google Patents

Abstract

一种针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽，所述针式干电极结构包含可拆卸干电极和电极母体；所述可拆卸干电极包含可伸缩探针、电极本体和磁吸金属接口；所述可伸缩探针包含金属探针、隐藏在金属探针内部的柔性金属导线、弹簧和镶嵌金属探针的伸缩孔洞；所述电极母体含有电极母体底盘和磁吸金属接口。所述脑电帽包含帽体、针式干电极结构和无线数据传输器，帽体上固定有按照国际10‑20系统排布的电极母体，电极母体用于放置可拆卸干电极，电极母体底盘与帽体柔性材料中的隐藏导线相连；无线数据传输器包含数据采集与传输模块、电池模块和开关模块，所述数据采集与传输模块包含脑电信号采集芯片、蓝牙与WI‑FI芯片和电路；无线数据传输器通过磁吸接口与帽体相连，并将数据通过无线信号方式传输到外部存储模块。本发明的针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽可以提升脑电检测的效率。

Description

针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽

技术领域

本发明专利涉及医疗器械技术领域，具体讲是一种针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽。

背景技术

脑电波是大脑神经活动的直观反映，在临床应用中，脑电信号被广泛应用于检测中枢神经系统疾病和辅助精神类疾病的诊断。

采集脑电信号通常需要为被测试者佩戴脑电帽或在头皮上安置电极，目前最常用的脑电帽为湿电极脑电帽，即在使用时需要在每个电极和头皮之间注入足量的导电介质（如导电膏或生理盐水），以降低导电阻抗，提高信号质量；这种湿电极脑电帽的佩戴和注入导电介质都需要专业人员操作，过程费时费力，并给被测试者带来不良体验（如头皮疼痛）；导电膏等导电介质价格昂贵，其残留物给使用者和脑电帽的维护都带来不便，此外导电膏等导电介质会随着时间的推移而变干，使得电极导电阻抗增大，不利于脑电信号的稳定和长时间采集。

为应对湿电极的这些不足，目前也有一些干电极的脑电帽（如：215348991、215348992、213722033、209490010）。干电极电极帽的电极与头皮之间无需使用导电膏等介质，干电极可以直接接触头皮，即戴即用，方便快捷；然而，干电极由于没有了导电介质的辅助，电极本身需要直接接触头皮，因此其导电阻抗一方面取决于电极的导电材料，另一方面取决于电极穿过头发接触头皮的程度。目前的干电极接触头皮的一面都是固定的，而人的头皮有坑洼高低不平，导致电极在有效穿过头发和充分接触头皮方面存在着明显不足，导致电极阻抗大且脑电信号不稳定，从而限制了干电极脑电帽的使用。

此外，当前脑电帽的导联数是固定不变的，要测评不同导数的脑电信号需要换用其他导联数的脑电帽，这降低了研究工作和临床应用中测评脑电信号的自由度。

发明内容

针对上述状况，为克服现有技术缺陷，本发明的目的在于解决现存的湿电极脑电帽检测准备过程耗时长效率低以及干电极电极帽电极阻抗大且脑电信号不稳定的问题，同时解决脑电帽电极导联数不能自由调节的问题，提供一种针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽。

技术方案

一种针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽，针式干电极结构包括可拆卸干电极和电极母体，脑电帽包含帽体、针式干电极结构和无线数据传输器。

所述可拆卸干电极包含若干用于贴合头皮、采集脑电信号的可伸缩探针、承载可伸缩探针的电极本体和连接电极母体的磁吸金属接口。

所述电极母体含有放置可拆卸干电极的电极母体底盘和磁吸金属接口，并与帽体柔性材料中的隐藏导线相连。

所述可伸缩探针包含金属探针、隐藏在金属探针内部的柔性金属导线、弹簧和镶嵌金属探针的伸缩孔洞。

所述帽体上固定有按照国际10-20系统排布的电极母体，电极母体与帽体的柔性材料结合，用于放置可拆卸干电极，可拆卸干电极通过磁吸金属接口与电极母体相连。

所述无线数据传输器包含数据采集与传输模块、电池模块和开关模块。

所述数据采集与传输模块包含脑电信号采集芯片、蓝牙与WI-FI芯片和电路。

所述无线数据传输器通过磁吸接口与帽体相连，并将数据通过无线信号方式传输到外部存储模块。

上述脑电帽中，帽体可包含多个遵循国际标准脑电电极放置位置的电极母体。

上述脑电帽中，电极母体朝向头皮的一面具有放置可拆卸干电极的凹槽，电极母体底盘与帽体柔性材料结合，并与帽体柔性材料中用于传输信号的隐藏导线相连。

上述脑电帽中，可拆卸干电极通过磁吸金属接口可安装于电极母体上，也可将可拆卸干电极从电极母体上拆卸下来，并可根据需要自由调节脑电帽电极的导联数量。

上述可伸缩探针由金属探针、隐藏在金属探针内部的柔性金属导线、弹簧和镶嵌金属探针的伸缩孔洞组成，在电极本体上可安置若干个可伸缩探针。

上述脑电帽中，无线数据传输器集成数据采集与传输模块、电池模块和开关模块，并通过磁吸接口与帽体相连，将数据通过无线信号方式传输到外部存储模块。

上述数据采集与传输模块由脑电信号采集芯片、蓝牙与WI-FI芯片和电路组成。

上述脑电帽中，所有电极可拆卸，并可根据需要调节脑电帽电极的导联数。

新型有益效果

与现有技术相比，本发明的针式干电极结构，采用可伸缩的金属探针，能够有效穿过被测试者的头发，并根据被测试者头皮平面状态以合适的压力紧密贴合头皮，有助于降低电极阻抗，保证脑电信号质量稳定的同时，保证了被测试者的舒适感。

本发明的可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽，采用可拆卸针式干电极结构，节省了脑电帽使用前的准备时间，且方便了电极和脑电帽的维护；采用无线数据传输器，摆脱了脑电帽与外部存储接口之间导线的束缚，使得脑电帽的使用不受导线长短的限制，增加了脑电帽使用的便捷性；通过采用可拆卸干电极，可根据需要自由调节脑电帽电极的导联数，增加了脑电信号采集的自由度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据本发明的具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一实施方式所述针式干电极结构示意图。

图2是本发明一实施方式所述针式干电极结构的俯视（a）和仰视（b）示意图。

图3是本发明一实施方式所述可拆卸干电极的结构示意图。

图4是本发明一实施方式所述可拆卸干电极的俯视（a）和仰视（b）示意图。

图5是本发明一实施方式所述电极母体结构示意图。

图6是本发明一实施方式所述电极母体结构俯视示意图。

图7是本发明一实施方式所述可伸缩探针结构示意图。

图8是本发明一实施方式所述脑电帽整体的结构示意图。

图9是本发明一实施方式所述无线数据传输器组成模块连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包含”或其变换如“包括”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1-9所示，是本发明的一实施例，本实施例涉及一种针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽。

如图1-2所示，所述针式干电极结构1包括可拆卸干电极2和电极母体3。

如图8所示，所述脑电帽包含帽体15、针式干电极结构1和无线数据传输器16。在本实施例中帽体15可包含多个遵循国际标准脑电电极放置位置的电极母体3，所有电极可拆卸，并可根据需要调节脑电帽电极的导联数。

如图3-4所示，所述可拆卸干电极2包含若干用于贴合头皮、采集脑电信号的可伸缩探针4、承载可伸缩探针的电极本体5和连接电极母体的磁吸金属接口6；可拆卸干电极2通过磁吸金属接口6、8可安装于电极母体3上，也可将可拆卸干电极2从电极母体3上拆卸下来，并可根据需要自由调节脑电帽电极的导联数量。

如图5-6所示，所述电极母体3含有放置可拆卸干电极2的电极母体底盘7和磁吸金属接口8，电极母体3朝向头皮的一面具有放置可拆卸干电极2的凹槽，电极母体底盘7与帽体柔性材料9结合，并与帽体柔性材料9中的隐藏导线10相连。

如图7所示，所述可伸缩探针包含金属探针11、隐藏在金属探针内部的柔性金属导线12、弹簧13和镶嵌金属探针11的伸缩孔洞14；在电极本体5上可安置若干个可伸缩探针4，在接触头皮时可以更好地穿过头发和贴合头皮。

如图9所示，所述无线数据传输器16包含数据采集与传输模块、电池模块和开关模块，所述数据采集与传输模块包含脑电信号采集芯片、蓝牙与WI-FI芯片和电路，所述无线数据传输器16通过磁吸接口与帽体15相连，并将数据通过无线信号方式传输到外部存储模块。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种针式干电极结构及可拆卸电极和调节导联的无线脑电帽，其特征在于：

所述针式干电极结构（1）包括可拆卸干电极（2）和电极母体（3）；

所述脑电帽包含帽体（15）、针式干电极结构（1）和无线数据传输器（16）；

所述可拆卸干电极（2）包含若干用于贴合头皮、采集脑电信号的可伸缩探针（4）、承载可伸缩探针的电极本体（5）和连接电极母体的磁吸金属接口（6）；

所述电极母体含有放置可拆卸干电极（2）的电极母体底盘（7）和磁吸金属接口（8），并与帽体柔性材料（9）中的隐藏导线（10）相连；

所述可伸缩探针（4）包含金属探针（11）、隐藏在金属探针（11）内部的柔性金属导线（12）、弹簧（13）和镶嵌金属探针（11）的伸缩孔洞（14）；

所述帽体上固定有按照国际10-20系统排布的电极母体（3），电极母体（3）与帽体的柔性材料（9）结合，用于放置可拆卸干电极（2），可拆卸干电极（2）通过磁吸金属接口（6，8）与电极母体（3）相连；

所述无线数据传输器（16）包含数据采集与传输模块、电池模块和开关模块；

所述数据采集与传输模块包含脑电信号采集芯片、蓝牙与WI-FI芯片和电路；

所述无线数据传输器（16）通过磁吸接口与帽体（15）相连，并将数据通过无线信号方式传输到外部存储模块。

2.根据权利要求1所述的脑电帽，其特征在于：帽体（15）可包含多个遵循国际标准脑电电极放置位置的电极母体(3)。

3.根据权利要求1所述的脑电帽，其特征在于：电极母体（3）朝向头皮的一面具有放置可拆卸干电极（2）的凹槽，电极母体底盘（7）与帽体柔性材料（9）结合，并与帽体柔性材料（9）中用于传输信号的隐藏导线（10）相连。

4.根据权利要求1所述的脑电帽，其特征在于：可拆卸干电极（2）通过磁吸金属接口（6，8）可安装于电极母体（3）上，也可将可拆卸干电极（2）从电极母体（3）上拆卸下来，并可根据需要自由调节脑电帽电极的导联数量。

5.根据权利要求4所述的可拆卸干电极（2），其特征在于：可伸缩探针（4）由金属探针（11）、隐藏在金属探针（11）内部的柔性金属导线（12）、弹簧（13）和镶嵌金属探针（11）的伸缩孔洞（14）组成，在电极本体（5）上可安置若干个可伸缩探针（4）。

6.根据权利要求1所述的脑电帽，其特征在于：无线数据传输器（16）集成数据采集与传输模块、电池模块和开关模块，并通过磁吸接口与帽体（15）相连，将数据通过无线信号方式传输到外部存储模块。

7.根据权利要求6所述的无线数据传输器，其特征在于：数据采集与传输模块由脑电信号采集芯片、蓝牙与WI-FI芯片和电路组成。

8.根据权利要求1所述的脑电帽，其特征在于：所有电极可拆卸，并可根据需要调节脑电帽电极的导联数。

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