专利名称：用于测量人体电反应的电极结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电极结构。
本发明还涉及测量帽和制造方法。
根据已有技术，特别地，对头的表面所作的测量是使用银电极进行的，以检测电反应，例如，在TMS(贯穿头盖骨磁刺激)测试中，将电磁脉冲引导到大脑并使用脑电图(EEG)检测装置检测其产生的响应。实际上，根据已有技术，在银电极中的不同材料间产生电子极化界面，并导致减小测量精度的干扰信号。
银电极被氯化处理，以试图消除这一现象。即使是这一方法，也不一定得到满意的结果。因为氯化处理只影响电极的表面，其很容易由于磨损或例如由于非故意的刮擦电极而去除。氯化处理必须在测量之间定期进行，导致了额外工作且阻止电极的持续使用。
在根据已有技术的测量帽中，电极结构变得在清洗期间易于拆分并难于再结合。
本发明试图消除上述公开技术情形的缺点，为了这个目的制造一种全新类型的电极结构。
本发明基于这样的事实，即电极越小，由磁刺激脉冲感生的电流越小，在本发明中通过在电极结构的厚度方向上将电极做薄，以及通过在电极结构上配备多个孔并在孔的边界放置电极，使其纵轴线基本平行于测量物的平面来利用该事实。
另一方面，本发明一个优选实施例是基于这样的认识，即如果使用由银/氯化银制造的电极，因为电极全部由同一物质构成，即使其磨损或被刮擦，电极表面也将保持基本不变。
本发明的第三优选实施例是基于使用由氯化银颗粒制造的小电极，其通过利用摁扣配合连接能够安装在一个测量罩内。
更具体的，根据本发明的电极结构的特点是权利要求1特征部分的描述。
依次，根据本发明的测量帽的特点是权利要求12特征部分的描述。
依次，根据本发明的方法的特点是权利要求16特征部分的描述。
借助于本发明可以获得大量的优点。
根据本发明的解决方法允许在磁刺激器产生的磁脉冲期间或之后的短时间内测量电反应，典型的为1-5ms之后，甚至在强磁脉冲之后，特别地，如果根据本发明的解决方法连同磁刺激同时带有适当的EEG装置一同使用。
根据本发明的电极结构在待测人体和电极间形成一个稳定的电接触。电极的附件构造在尺寸上很紧凑，从而允许TMS线圈靠近头部的的表面放置。所述线圈的有效距离大约是30mm并且随距离的增加，感应的有效电场快速衰减。根据本发明的解决方法允许线圈靠近其希望影响的点放置。借助于本发明，可以在大脑内产生一个TMS感应电场，该电场典型的比使用更厚的电极附件结构时强5-30％。从2-3mm距离差别计算出5-30％更强电场的数值，即如果电极附件变厚2-3mm，则在组织内由TMS感应的电场将会相应的变弱。
根据本发明的一个优选方案，电极结构10完全是非磁性的，即所有结构材料的磁化非常小。例如，这在连同MEG(脑磁描记)设备所作的测量中会产生很大的优点，甚至是必须的。依次地，在可以使用TMS和EEG以及MEG测量的实验室和实际应用中，MEG兼容性有着巨大的优点。在MRI成像(磁共振成像)期间，例如，关于FMRI(功能性磁共振成像)测试，如果进行EEG测量，非磁性结构也是非常重要的。电极结构(10)以这样的方式构成，即需要用专业工具才能将其拆分，另外，同时该结构保护脆弱的氯化银电极(1)防止碰撞，刮擦和磨损。
根据本发明的电极结构不需要氯化处理，并且从而在电极结构中不会产生妨碍测量的界面。当电极磨损时，其电属性保持不变。
另外，因为在电极结构上有足够大的孔(6)，在电极连接后，待测人皮肤上的测量点能够洗掉。
电极的小尺寸和紧凑形状防止磁刺激线圈在电极内感应强电动机力，并且从而减少由电场引起的涡流产生。
在以下，借助于根据附图的实施例的例子分析本发明。
图1显示了根据本发明一个电极结构的底视图。
图2显示了根据图1的电极结构的侧视图。
图3显示了沿根据本发明传感器A-A线的横截面侧视图。
图4显示了沿根据图2电极结构B-B线的横截面视图。
图5显示了根据本发明的电极结构的分解透视图。
图6显示了根据本发明的电极结构的透视图。
图7显示了位于测量帽上的根据本发明的电极结构的透视图。
根据图1，从底部，换句话说，从检测物的方向进行分析根据本发明的电极结构。电极结构10包括体片2，从体片上突出测量导线4。借助于导电胶，通过孔6形成从测量物，典型的为人的头皮，到电极材料的电接触。根据该图，电极结构10基本是圆盘形状的。
图2显示了连接到所述体片上的锁片3，借助于锁片，在体片和锁片之间锁定描述于后的测量帽。如果内表面被确定为测量表面，例如头皮，则锁片3定位于所述电极结构的外表面。
图3更详细地显示了测量电极10的结构。所述测量开孔6延伸穿过整个结构并且片3借助于锁耳锁定于体片2上。由银/氯化银做成的电极1正好位于开孔6的边缘，因此与孔6内的接触胶(未显示)形成接触。电极1通过银连接体导线5典型地连接到测量导线4上。连接体导线5也永久成为其一部分的电极1与测量导线4的连接需要专业的措施，例如，一定不能有银/氯化银溅落在银线5上并且焊接测量导线4和银导线一定不能触到电极1，因为热的焊料将融化Ag-AgCl块，？？这？由于烧结所造成，并且与其形成一界面，反过来在测量情形下该界面会引起干扰。电极颗粒1典型的有圆柱状，使得它的纵轴线平行于测量表面。这样排列在测量表面13和外表面之间给电极结构10一个平坦的尺寸，该尺寸尽可能的小。根据本发明，电极1的尺寸在电极结构10的厚度方向上是小的，优选小于5mm，并且最优选小于2mm。术语电极1的厚度指其在电极结构10的厚度方向上的尺寸，换句话说，例如在图3中的从左到右的尺寸。
在这种情形中，术语测量情形指，例如在刺激脉冲之后所作的测量。非磁性塑料，其是干机制造的，作为原料用于塑料部件2和3中。这样做是因为用于加工中心处的加工液体可能会包含磁性物质，这种磁性物质将会妨碍测量。
如果得到的磁化值低于下面所给出的，则将会获得显著的有利结果。
如果电极结构在距离测量磁通量密度的传感器3cm处以5cm的幅度振荡，则在屏蔽罩内，由电极10的振荡引起的磁通量密度的峰值应该小于80飞母托特斯拉(femtotesla)，屏蔽罩内有30纳诺特斯拉(nanotesla)的直流场。
根据图4，体片2的横截面基本是圆形。在圆形片2内做成弯曲的开口设置，锁片3卡入其中。在电极结构中电极1延伸到孔6。根据该图，脆弱的电极1紧密的位于体结构2内。
图5和6显示了本发明另外细节的透视图。这样，锁片3的上表面基本是环形的并在测量表面的对侧形成一个均匀平坦表面。
根据图7，在帽7内以有规则的间隔放置所述电极结构，并将帽放置在头骨周围。
测量帽的测量导线缠绕进一个紧的，优选螺旋束中，以减少干扰。另外，根据本发明的优选实施例，所述测量帽的地线和参考电极导线紧密的缠绕在一起以减少干扰。通过从电极朝帽11的前部走行导线可以更进一步的减少干扰。
在本发明的范围内，电极结构可以偏离类似圆盘形状，平坦的多角形和椭圆形也是完全可以的。在体片2和锁片3之间使用弯曲表面能获得更均匀的锁定效果。
根据本发明的一个优选实施例，电极结构10的电极1在尺寸上如此小使得经由整个电极1的任何平面的横截面都是小于15mm2、更优选是小于4mm2的表面面积。
为了减少由感应引起的电场和电极1内发生的涡流，尺寸小是重要的。
权利要求
1.用于附着到更加延展的测量结构(11)的电极结构(10)，以测量来自人体的电反应，其电极结构(10)包括导电电极(1)，其特征在于电极(1)在电极结构(10)的厚度方向上制成很薄，和电极结构(10)装备有孔(6)并且电极(1)位于孔(6)的边缘，以这样一种方式使得电极(1)的纵轴线基本平行于测量物的平面。
2.根据权利要求1的电极结构(10)，其特征在于，电极(1)由银/氯化银(Ag-AgCl)形成，以在测量物和测试电子部件之间形成电稳定界面。
3.根据权利要求1或2的电极结构(10)，其特征在于，电极(1)薄于5mm且最优选地薄于2mm。
4.根据权利要求1、2或3的电极结构(10)，其特征在于，用两部分扣合机构(2，3)，将电极结构(10)附着到测量结构(11)上。
5.根据上述权利要求中任一所述的电极结构(10)，其特征在于，借助于纯银(Ag)导线(5)将电极(1)连接到测量导线(4)上。
6.根据上述权利要求之一所述的电极结构(10)，其特征在于，电极结构(10)装备有孔(6)且电极(1)位于所述孔(6)的边缘，以及所述孔(6)的直径至少是2mm，最优选至少是4mm。
7.根据上述权利要求中任一所述的电极结构(10)，其特征在于，电极(1)是圆柱形，并且电极(1)的纵轴线基本平行于测量物的平面。
8.根据上述权利要求中任一所述的电极结构(10)，其特征在于，电极结构(10)由体片(2)和锁片(3)构成，体片(2)内形成弯曲的开口，锁片(3)卡入体片(2)内的弯曲的开口。
9.根据上述权利要求中任一所述的电极结构(10)，其特征在于，电极(1)是小尺寸的，使得无论沿电极(1)任何平面的横截面具有小于15mm2、最优选小于4mm2的表面面积。
10.根据上述权利要求中任一所述的电极结构(10)，其特征在于，通过由银/氯化银物质(Ag-AgCl)烧结制造电极(1)。
11.根据上述权利要求中任一所述的电极结构(10)，其特征在于，所述结构薄于5mm，最优选薄于2mm。
12.一种用于测量来自人体的电反应的测量帽(11)，测量帽包括一个或多个电极结构(10)以及连接到所述电极结构以将测量结果传送给检测装备的电导线(4)，其特征在于，电极结构(10)是根据权利要求1-10中的任何一个或它们的组合。
13.根据权利要求12的测量帽(11)，其特征在于，测量导线缠绕成紧密的、优选为螺旋形的集束，以减少干扰。
14.根据权利要求12或13的测量帽(11)，其特征在于，地线和参考电极导线紧密地相互缠绕，以减少干扰。
15.根据上述权利要求12-14中任一所述的测量帽(11)，其特征在于，测量导线从电极向帽正面延伸，以减少干扰。
16.一种用于将电极(1)的银导线(5)附着到测量导线(4)的方法，其特征在于，测量电极(1)包括银/氯化银(Ag-AgCl)电极(1)和连接到该电极的银导线(5)，所述测量电极(1)用导电连接，例如通过焊接或卷边形成导电连接附着到测量导线(4)，如此使得电极既不接触连接点、也不接触磁性物质、也不受热传导致使电极去到烧结的电极结构会改变的程度。
全文摘要
本发明涉及一种用于附着到更加延展的测量结构(11)的电极结构(10)，以便测量来自人体的电反应。电极结构(10)包括导电电极(1)。根据本发明，电极(1)在电极结构(10)的厚度方向上制成很薄，并且电极结构(10)装备有孔(6)以及电极(1)以其纵轴线基本平行于测量物的平面这样一种方式位于孔(6)的边缘。
文档编号A61B5/04GK1882281SQ200480033827
公开日2006年12月20日 申请日期2004年11月16日 优先权日2003年11月18日
发明者H·汉努拉, M·阿霍, M·奥利凯宁 申请人:内克斯蒂姆股份公司