CN209574689U - 水凝胶储库脑电电极 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种水凝胶储库脑电电极，该水凝胶储库脑电电极包括用于储存电解液的储库箱及用于承载水凝胶的盖体，储库箱与盖体可拆卸连接；水凝胶固定于盖体的内腔，水凝胶由盖体的盖底面伸出，且水凝胶内嵌设有银/氯化银电极；储库箱内储存电解液的腔体与盖体的内腔相通，以供电解液由腔体渗透到水凝胶上；储库箱远离所述盖体的一端伸出有导线，用以输出检测到的脑电信号。本实用新型由于水凝胶和人体皮肤接触时有较低的阻抗，在水凝胶接触皮肤进行脑电信号的采集时，有着良好信号采集质量；并且，储库箱与盖体可拆卸连接，便于电解液的添加，避免水凝胶失水变干而影响持续记录脑电信号的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及脑电接口技术领域，特别涉及一种水凝胶储库脑电电极。
背景技术
现有技术中，在脑机接口(brain-machine interface，BMI)的技术领域，用于测量脑电信号的非入侵式电极，一般都是用银/氯化银电极和纯金属电极配合导电膏一起使用。这种传统湿电极方法可以减少电极和皮肤之间的接触电阻，但是不利于使用者体验，其需要较长时间的准备工作，并且之后还需要清除使用者皮肤上残留的导电膏，此外，这种方法需要专业人员的操作，不适合临床以外的应用。而纯金属的干电极与皮肤间的接触阻抗较大，难以获得理想的脑电信号。另一种金属微针电极，用微针刺过皮肤的表皮和真皮接触，从而减小电极和皮肤之间的阻抗。这类电极属于半入侵式电极，电极上的微针会刺破皮肤，在使用过程引起体验者的不适，并且会引起皮肤的感染。
水凝胶作为电极材料有着先天的优势。水凝胶一般较为柔软，可以和皮肤接触的更为紧密，提高了使用者的舒适体验度，同时也有利于电信号的传导。另一方面，水凝胶有着良好的湿润效果，可以极大的减少皮肤接触阻抗，效果媲美湿电极。然而，水凝胶作为电极材料在使用时会逐渐的失水变干，失去其柔软度和良好的导电特性。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种水凝胶储库脑电电极，旨在解决在使用水凝胶作为电极材料时容易失水变干导致失去柔软度及良好的导电特性的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出的水凝胶储库脑电电极，包括用于储存电解液的储库箱及用于承载水凝胶的盖体，所述储库箱与盖体可拆卸连接；所述水凝胶固定于所述盖体的内腔，所述水凝胶由盖体的盖底面伸出，且所述水凝胶内嵌设有银/氯化银电极；所述储库箱内储存电解液的腔体与盖体的内腔相通，以供所述电解液由所述腔体渗透到所述水凝胶上；所述储库箱远离所述盖体的一端伸出有导线，用以输出检测到的脑电信号。
优选地，所述腔体的中心开设有圆柱形通道；所述导线设置在圆柱形通道内且从所述圆柱形通道的一端伸出。
优选地，所述圆柱形通道的另一端固定有母扣，且所述母扣与圆柱形通道围合成与所述盖体的内腔相隔离的导线通道；所述母扣的背面与导线的一端固定连接，且所述导线的另一端由圆柱形通道的一端伸出。
优选地，所述盖体内设有与母扣相适配的公扣，所述公扣与母扣的正面可拆卸连接，以供所述储库箱与盖体可拆卸连接。
优选地，所述盖体内与所述公扣对应的位置设有承载台，所述承载台开设有通孔，且所述公扣的背面开设有卡孔；所述银/氯化银电极的轴贯穿所述通孔后与卡孔过盈配合连接。
优选地，所述承载台与所述银/氯化银电极的极头相贴合的一端面设有凹面，所述凹面与所述银/氯化银电极的极头相适配，且所述凹面环绕在所述通孔四周。
优选地，所述盖体内还设有防止水凝胶脱落的定位件。
优选地，所述水凝胶由盖体的一端面伸出的部分的四角形状为弧形。
优选地，所述盖体的横截面积大于所述储库箱的横截面积。
本实用新型技术方案，通过用于储存电解液的储库箱及用于承载水凝胶的盖体，使得电解液能够由腔体渗透到水凝胶上，配合水凝胶内嵌有银/氯化银电极，且导线用以输出检测到的脑电信号，实现脑电电极对脑电信号的非侵入式采集；由于水凝胶和人体皮肤接触时有较低的阻抗，使得水凝胶接触皮肤进行脑电信号的采集时，有着良好信号采集质量；并且，储库箱与盖体可拆卸连接，便于电解液的添加，且使得电解液能够渗透水凝胶，避免水凝胶失水变干而影响持续记录脑电信号的稳定性；另一方面，本实用新型相比于用导电膏的湿电极，不需要复杂的准备程序或专业人员的指导；该水凝胶储库脑电电极可以长时间稳定的记录脑电信号，这相比于临床使用的标准方法(导电膏)也是一种提升。
附图说明
图1为本实用新型水凝胶储库脑电电极第一实施例中未放入水凝胶的爆炸图；
图2为本实用新型水凝胶储库脑电电极第一实施例的结构示意图；
图3为本实用新型水凝胶储库脑电电极第一实施例中盖体的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 10 | 储库箱 | 20 | 盖体 |
| 30 | 水凝胶 | 40 | 银/氯化银电极 |
| 50 | 导线 | 60 | 母扣 |
| 70 | 公扣 | ||
| 100 | 圆柱形通道 | 200 | 承载台 |
| 201 | 通孔 | 202 | 凹面 |
| 203 | 定位件 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
参照图1-3，图1为本实用新型水凝胶储库脑电电极第一实施例中未放入水凝胶的爆炸图；图2为本实用新型水凝胶储库脑电电极第一实施例的结构示意图；图3为本实用新型水凝胶储库脑电电极第一实施例中盖体的结构示意图。
在本实用新型实施例中，该水凝胶30储库脑电电极，如图1-3所示，包括用于储存电解液的储库箱10及用于承载水凝胶30的盖体20，储库箱10与盖体20可拆卸连接；水凝胶30固定于盖体20的内腔，水凝胶30由盖体20的盖底面伸出，且水凝胶30内嵌设有银/氯化银电极40；储库箱10内储存电解液的腔体与盖体20的内腔相通，以供电解液由腔体渗透到水凝胶30上；储库箱10远离盖体20的一端伸出有导线50，用以输出检测到的脑电信号。
本实用新型技术方案，通过用于储存电解液的储库箱10及用于承载水凝胶30的盖体20，使得电解液能够由腔体渗透到水凝胶30上，配合水凝胶30内嵌有银/氯化银电极40，且导线50用以输出检测到的脑电信号，实现脑电电极对脑电信号的非侵入式采集；由于水凝胶30和人体皮肤接触时有较低的阻抗，使得水凝胶30接触皮肤进行脑电信号的采集时，有着良好信号采集质量；并且，储库箱10与盖体20可拆卸连接，便于电解液的添加；另一方面，本实用新型相比于用导电膏的湿电极，不需要复杂的准备程序或专业人员的指导；该水凝胶30储库脑电电极可以长时间稳定的记录脑电信号，这相比于临床使用的标准方法(导电膏)也是一种提升。
优选地，腔体的中心开设有圆柱形通道100；导线50设置在圆柱形通道100内且从圆柱形通道100的一端伸出。圆柱形通道100用于保护导线50，导线50用于输出检测到的脑电信号，导线50伸出连接到其它设备，是为了将脑电信号输出至其它设备。
进一步地，圆柱形通道100的另一端固定有母扣60，且母扣60与圆柱形通道100围合成与盖体20的内腔相隔离的导线通道；母扣60的背面与导线50的一端固定连接，且导线50的另一端由圆柱形通道100的一端伸出。母扣60可以通过焊接的方式与圆柱形通道100进行固定连接；母扣60与圆柱形通道100固定连接后形成一导线通道，避免导线50接触电解液。
进一步地，盖体20内设有与母扣60相适配的公扣70，公扣70与母扣60的正面可拆卸连接，以供储库箱10与盖体20可拆卸连接。公扣70与母扣60的配合，即按扣形式，使得储库箱10与盖体20之间便于拆卸或固定，在盖体20从储库箱10上拆卸后，便于对腔体添加电解液。
请参阅图3，盖体20内与公扣70对应的位置还设有承载台200，承载台200开设有通孔201，且公扣70的背面开设有卡孔(图未示)；银/氯化银电极40的轴贯穿通孔201后与卡孔过盈配合连接。过盈配合连接就是轴和孔连接时，轴的直径大于孔的直径，这样轴不容易从孔里面脱出来。银/氯化银电极40的轴的直径可以大于通孔201的直径，使得银/氯化银电极40的轴在贯穿通孔201后不容易脱落，并且，银/氯化银电极40的轴的直径大于卡孔的直径，在银/氯化银电极40的轴贯穿通孔201后插入卡孔内，也不容易脱落。
请参阅图3，承载台200与银/氯化银电极40的极头相贴合的的一端面设有凹面202，凹面202与银/氯化银电极40的极头相适配，且凹面202环绕在通孔201四周。银/氯化银电极40的轴在贯穿通孔201后，凹面202使得承载台200的一端面较为平整。
请参阅图3，盖体20内还设有防止水凝胶30脱落的定位件203。定位件203用于定位水凝胶30，在水凝胶30安装在盖体20内后，需要定位住，通过定位件203有效避免水凝胶30脱落。
具体参阅图2，水凝胶30由盖体20的一端面伸出的部分的四角形状为弧形。水凝胶30由盖体20的一端面伸出的部分的四角形状为弧形，使得电解液在渗入水凝胶30时缓慢流向伸出部分的端面，在伸出部分的端面贴紧皮肤测试时，保持湿润。
优选地，盖体20的横截面积大于储库箱10的横截面积。盖体20主要用于承载水凝胶30，储库箱10主要用于承载电解液，储库箱10的电解液可以随时添加，而水凝胶30由于用于与皮肤接触，所以横截面积可做的稍微大点，增大接触面积，并且，采集脑电信号时，手握的部分是储库箱10的外部，直径略小便于拿捏；再者，盖体20与储库箱10之间可以拆卸，二者直径的区别，便于拆卸。
本实用新型的具体优势在于：
本实用新型的水凝胶储库脑电电极可以良好的解决现有技术中水凝胶会逐渐的失水变干，失去其柔软度和良好的导电特性的技术问题，储库箱可以持续提供电解液使水凝胶保持湿润，储库箱的电解液可以随时补充，来祢补使用过程中蒸发损失的电解液，并且，经试验表明，一次补充可以使水凝胶保持湿润2-3个月左右；另一方面，本实用新型相比于用导电膏的湿电极，不需要复杂的准备程序或专业人员的指导，水凝胶储库脑电电极可以长时间稳定的记录脑电信号，这相比于临床使用的标准方法(导电膏)也是一种提升，因为导电膏也会渐渐的失水变干，从而影响记录信号的稳定性。
应当说明的是，本实用新型的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种水凝胶储库脑电电极，其特征在于，包括用于储存电解液的储库箱及用于承载水凝胶的盖体，所述储库箱与盖体可拆卸连接；所述水凝胶固定于所述盖体的内腔，所述水凝胶由盖体的盖底面伸出，且所述水凝胶内嵌设有银/氯化银电极；所述储库箱内储存电解液的腔体与盖体的内腔相通，以供所述电解液由所述腔体渗透到所述水凝胶上；所述储库箱远离所述盖体的一端伸出有导线，用以输出检测到的脑电信号。
2.如权利要求1所述的水凝胶储库脑电电极，其特征在于，所述腔体的中心开设有圆柱形通道；所述导线设置在圆柱形通道内且从所述圆柱形通道的一端伸出。
3.如权利要求2所述的水凝胶储库脑电电极，其特征在于，所述圆柱形通道的另一端固定有母扣，且所述母扣与圆柱形通道围合成与所述盖体的内腔相隔离的导线通道；所述母扣的背面与导线的一端固定连接，且所述导线的另一端由圆柱形通道的一端伸出。
4.如权利要求3所述的水凝胶储库脑电电极，其特征在于，所述盖体内设有与母扣相适配的公扣，所述公扣与母扣的正面可拆卸连接，以供所述储库箱与盖体可拆卸连接。
5.如权利要求4所述的水凝胶储库脑电电极，其特征在于，所述盖体内与所述公扣对应的位置设有承载台，所述承载台开设有通孔，且所述公扣的背面开设有卡孔；所述银/氯化银电极的轴贯穿所述通孔后与卡孔过盈配合连接。
6.如权利要求5所述的水凝胶储库脑电电极，其特征在于，所述承载台与所述银/氯化银电极的极头相贴合的一端面设有凹面，所述凹面与所述银/氯化银电极的极头相适配，且所述凹面环绕在所述通孔四周。
7.如权利要求1所述的水凝胶储库脑电电极，其特征在于，所述盖体内还设有防止水凝胶脱落的定位件。
8.如权利要求1所述的水凝胶储库脑电电极，其特征在于，所述水凝胶由盖体的一端面伸出的部分的四角形状为弧形。
9.如权利要求1所述的水凝胶储库脑电电极，其特征在于，所述盖体的横截面积大于所述储库箱的横截面积。
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