电极安装座装置的制造方法
【专利说明】电极安装座装置
[0001 ] 相关申请的互相参引
[0002]本申请是申请号为201310262726.8于2013年6月24日提交的名称为“电极组件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0003]本发明涉及一种电极安装座装置，其应用于生物医学工程领域，辅助电极与头皮的接触来采集生物电信号，还涉及具有该电极安装座装置的头架以及电极组件。
【背景技术】
[0004]随着医学、神经科学、认知心理学和人工智能研究的深入发展，生物电信号正在被越来越多地应用到医学检测、临床诊断以及新兴的脑-机接口等领域。使用表面干电极采集脑电信号已经被广泛用来诊断脑部疾病和判断脑部状态。在采集过程中，电极的接触阻抗的大小决定着采集的效果。电极的接触阻抗越大，采集到的脑电信号失真越大，效果也就越差。电极的接触阻抗与电极和头皮的接触面积有关，接触面积越大，阻抗越小，也就越有利于脑电信号的采集。目前，电极通过电极安装座装置固定在具有一定弹性的塑料头架上。该头架包括电极臂，该电极臂作为连接件，连接电极安装座装置于头架。该电极安装座装置固定于所述头架，包括用于固定电极的电极座。采用这种设置方式，电极与电极臂之间不能产生相对运动O例如，美国NeuroSky (神念科技)公司的MindWave电极系统就采用类似结构。由于人头的形状是类球状，表面具有一定的曲率，且皮肤具有一定的弹性;当电极平面与头皮表面发生接触，且电极中心法线与头皮接触区域的中心法线重合时，可以使电极与头皮的接触面积达到最大，亦即能实现阻抗的最小化。但，由于电极和电极臂之间固定，不能确保电极中心法线与头皮接触区域中心法线重合，从而不能保证在测量时，电极中心法线与头皮接触区域中心法线重合，导致接触面积减小，接触阻抗增大，不利于生物电信号的精确采集。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有脑电图仪头架无法确保使得电极中心法线与头皮接触区域中心法线重合的技术缺陷，提出了一种具有球关节结构的电极安装座装置，该装置可以使电极相对头架的电极臂进行一定的角度旋转，从而达到调节电极与头皮的接触方向的目的，这样，当电极平面与头皮发生接触时，电极中心法线就能够与头皮接触区域中心法线重合，使得电极与头皮的接触面积实现最大化，亦即能实现接触阻抗的最小化，有利于生物电信号的精确米集。
[0006]本发明创造的基本思想是，在电极与电极臂头部之间设计一种可自行调节角度的机构，从而达到调节电极与头皮的接触方向，使得电极平面中心法线与头皮接触区域中心法线重合的效果，也就实现了电极与头皮接触面积的最大化，接触阻抗的最小化的目的。
[0007]基于这种构思，为了实现上述目的，本发明提供一种电极安装座装置，其包括电极座，并且电极安装座装置还包括上盖、球头和头部，球头的一部分能够穿过上盖并固定在电极座中，其中球头与上盖和头部之间形成球形关节，该球形关节使得电极座能够相对于头部做关节旋转运动。
[0008]根据一种有利的实施方式，头部具有一个或多个支撑柱，球头包括球面部，球面部具有内球面和外球面，内球面与支撑柱形成球面副，而球头的外球面与上盖的内面形成球面副。
[0009]根据一种有利的实施方式，球头包括突出部，所述突出部由从外球面伸出的一个或多个卡爪构成，该突出部穿过上盖固定在电极座中。
[0010]根据一种有利的实施方式，上盖包括环形部以及自环形部延伸的呈空心锥台状的凸缘，所述环形部与头部连接，凸缘的内表面与球头的外表面形成球面副。
[0011]根据一种有利的实施方式，上盖通过材料配合或形状配合的连接方式与所述头部连接，其中所述材料配合为焊接等任何合适方法，所述形状配合为卡扣、螺纹等任何合适方法。
[0012]根据一种有利的实施方式，球头在内球面上设有一个或多个凸起，支撑柱阻挡凸起以用作限制角度旋转方向的限位部。
[0013]根据一种有利的实施方式，金属电极通过材料配合或形状配合的形式与电极座连接，金属弹片通过材料配合或形状配合的形式与电极座连接。所述材料配合例如为焊接、粘结等任何合适方法，所述形状配合例如为卡扣、螺纹等任何合适方法。
[0014]根据一种有利的实施方式，金属电极和金属弹片通过冲压成型。
[0015]根据一种有利的实施方式，电极座、上盖、球头和电极臂由绝缘聚合物材料制成，并且通过注塑成型、模制成型、浇注成型等方式制造。
[0016]根据一种有利的实施方式，突出部通过材料配合或形状配合的形式安装固定在所述电极座中，其中所述材料配合为焊接等任何合适方法，所述形状配合为卡扣、螺纹等任何合适方法。
[0017]为了实现上述目的，本发明还提供一种电极安装座装置，其包括电极座和具有头部的电极臂，其还包括上盖和球头，球头的一部分能够穿过上盖并固定在电极座中，其中球头与上盖和头部之间形成球形关节，该球形关节使得电极座能够相对于电极臂的头部做关节旋转运动。
[0018]为了实现上述目的，本发明还提供一种脑电信号采集装置，包括基座，在基座上连接有至少一个电极臂，每个电极臂连接有如前所述的电极安装座装置，在所述电极安装座装置上固定有电极。
[0019]为了实现上述目的，本发明还提供一种电极组件，包括金属电极、电极臂和设置在金属电极与电极臂之间的如前所述的电极安装座装置，金属电极固定在电极安装座装置上。
【附图说明】
[0020]在附图中示出本发明的实施例并且在以下描述中对其进行详细解释。附图中:
[0021 ]图1为根据本发明电极组件分解示意图，
[0022]图2为根据本发明的电极组件的装配结构示意图，以及
[0023]图3为根据本发明的电极组件的球头的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]图1示出了根据本发明的电极组件10的各部件结构的分解示意图，在示出的实施例中，电极组件10包括金属电极1、电极安装座装置和电极臂7。如图1和图2所示，该电极安装座装置设置在金属电极I与电极臂7之间，该电极安装座装置包括金属弹片2、电极座3、上盖4、球头5和导线6。在此实施例中，金属电极I可以固定在电极座3上并与安装在电极座3中的金属弹片2形成电气连接。在此，金属电极I例如可以通过材料配合或形状配合的形式与电极座3连接，金属弹片2也可以例如通过材料配合或形状配合的形式与电极座3连接，所述材料配合例如为焊接、粘结等任何合适方法，所述形状配合例如为卡扣、螺纹等任何合适方法。此外，金属电极I和金属弹片2可以通过冲压成型而使加工变得简单，并且金属电极I和金属弹片2可以通过弹性接触形成电气连接。
[0025]如图2示出了电极安装座装置的各部件与电极I和电极臂7装配在一起后的示意图。其中，电极臂7具有头部71，上盖4可以与该头部71相配合以保持球头5，其中球头5与上盖4和头部71之间形成球形关节，能够做关节旋转运动。优选的是，上盖4包括环形部以及自环形部延伸的呈空心锥台形状的凸缘，所述环形部与所述头部(71)连接。球头5的一部分例如可以穿过上盖4并固定在电极座3中，优选的是，穿过上盖4的呈空心锥台形状的凸缘并固定在电极座3中以及所述环形部与所述头部71配合，由此，所述上盖4与头部71相配合以保持所述球头5，如图2所示。在此，导线6的一端穿过球头5的中央孔从而穿过上盖4例如通过焊接与金属弹片2形成电气连接，而另一端作为引出端经电极臂7与未示出的测量电路连接。导线6穿过球头5的一端优选为伞状，通过与球头5卡合以更好地被固定。
[0026]此外，如图1和图2所示，电极臂7的头部71在内部形成及用于容纳球头5和导线6的容纳部，并且所述头部71例如优选具有与上盖4的形状相配合的圆形形状，使得上盖4可以优选通过材料配合或形状配合的连接方式与电极臂7