一种生物电信号采集装置的制作方法

本实用新型属于生物电信号检测、传输技术领域，具体涉及一种特别适于脑电生物电信号采集的生物电信号采集装置。

背景技术：

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采集，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，广泛应用于临床诊断、科学研究和个人生理信号监测、可穿戴设备等领域。

脑电测量是常见的医学诊断方法，通过脑电信号可获得生理、病理信息。脑电测量也可为新兴的可穿戴设备提供重要的信号来源。脑电信号采集装置主要包括支撑体和安装在支撑体上的电极，支撑体用于固定电极和准确定位，电极负责监测人体微弱的脑电信号。

脑电电极是脑电信号采集装置的关键部件。现有的脑电电极，可分为一体式电极和可拆卸式电极两大类。一体式电极通过固定环或硅胶帽的凹槽将帽体上的电极定位孔周边帽体嵌入其中固定，电极片或电极柱固定在固定环上。这种一体式电极的主要缺点如下：

（1）电极片或电极柱通常由Ag/AgCl粉末压接或Ag片涂覆或涂上AgCl而成，工艺复杂，成本较高；

（2）电极片或电极柱需要固定，通常通过硅胶帽弹性挤压固定，但多次使用电极片或电极柱可能会脱离腔体，或通过环氧等粘结剂固定，工艺复杂；

（3）由于电极片或电极柱会占据导电胶腔的体积，易留下清洗死角，不方便清洗。

可拆卸电极帽设计，一般由固定环和可拆卸的电极头组成，这种设计优点是：可根据测量需要调节的电极的位置和数量，但是由于采用固定环和电极头两部分设计，限制了整个电极高度的设计空间。另外，多次拆卸和安装，电极头与固定环固定及周边的帽体均会出现松动，影响电极帽的使用寿命。

另外，现有脑电电极不适合EEG-fMRI、EEG-TMS、MEG-EEG联合采集，且电极高度过高，佩戴不舒适。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种生物电采集装置，其结构合理，采用一体化设计，电极传感层位于空腔内壁和/或底部，工艺简单，降低了成本，无清洗死角，方便清洗，轻薄，佩戴舒适，特别适合EEG-fMRI、EEG-TMS、MEG-EEG联合采集。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生物电信号采集装置，包括支撑体和安装在支撑体上的电极，以及导联线，所述的支撑体上有电极定位孔，所述的电极包括固定环，所述的固定环中部有一两端开放并联通的导电胶腔，所述的导电胶腔内壁或/和固定环底部设有电极传感层，所述的电极传感层与导联线连接，所述的固定环外圆柱面上有固定凹槽，用于嵌入所述电极定位孔的周边而固定电极与支撑体。

所述的一种生物电信号采集装置，其固定环底部外周设有环形挡圈。

所述的一种生物电信号采集装置，其固定环底部设有若干凸起。

所述的一种生物电信号采集装置，其固定环上设有导联线孔，所述的导联线穿过导联线孔后与电极传感层连接。

所述的一种生物电信号采集装置，其导联线与电极传感层通过焊接连接或导电浆料粘结固定，所述的连接处用绝缘粘结剂密封。

所述的一种生物电信号采集装置，其固定环上开设有不大于导电胶腔内径的注胶孔。

所述的一种生物电信号采集装置，其固定环高度小于5.0mm。

所述的一种生物电信号采集装置，其固定环高度小于4.0mm。

所述的一种生物电信号采集装置，其电极传感层和导联线之间串联一个阻值为5-15KΩ的电阻。

所述的一种生物电信号采集装置，其支撑体为帽体或条带或背心或头盔。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用电极传感层替代电极片或电极柱，简化了生产加工工艺，降低了成本；电极传感层位于导电胶腔内壁，无清洗死角，方便清洗；一体化设计，电极整体直接固定在支撑体上，无需安装，能快速、准确定位；电极轻薄，高度可设计在5.0mm以下，佩戴舒适，对支撑体的作用力小，有助于延长支撑体的使用寿命；电极传感层带有缺口，可在磁场环境中安全使用，适用于EEG-fMRI、EEG-TMS、MEG-EEG联合采集；此外电极底部外周设有环形挡圈，轻薄化同时仍保留较大的导电胶腔，有较大的容胶量，有利于快速降低电极-皮肤阻抗；电极底部还设有若干凸起，防止电极在头皮表面滑动。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的俯视图；

图2为本实用新型另一实施例侧视方向的剖视图；

图3为本实用新型又一实施的俯视图；

图4为本实用新型又一实施侧视方向的剖视图。

各附图标记为：1—支撑体，2—电极，3—导联线，2.1—固定环，2.11—固定凹槽，2.12—注胶孔，2.13—导电胶腔，2.14—导联线保护尾端，2.15—防滑齿，2.16—环形挡圈，2.17—凸起，2.18—缺口，2.19—导联线孔，2.2—电极传感层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：是本实用新型的一个基本实施例。如图1所示，一种生物电信号采集装置，包括支撑体1和安装在支撑体1上的电极2，以及导联线3，所述的支撑体1上有电极定位孔，所述的电极2包括固定环2.1，所述的固定环2.1中部有一两端开放并联通的导电胶腔2.13，用于容纳导电胶，所述的导电胶腔2.13内壁和固定环2.1底部设有电极传感层2.2，所述的电极传感层2.2为带缺口2.18的环形面，所述的电极传感层2.2与导联线3连接，所述的固定环2.1外圆柱面上有固定凹槽2.11，用于嵌入所述电极定位孔的周边而固定电极2与支撑体1，本实用新型一体化设计，电极整体直接固定在帽体上，无需安装，能快速、准确定位；采用电极传感层2.2替代电极片或电极柱，简化了生产加工工艺，降低了成本。

实施例2：是本实用新型进一步的实施例。与实施例1的不同之处是只有导电胶腔2.13内壁设有电极传感层2.2，所述的电极传感层2.2为Ag或Ag/AgCl材料通过印刷、涂覆而成。

实施例3：是本实用新型进一步的实施例。与实施例1的不同之处是只有固定环2.1底部设有电极传感层2.2。

实施例4：是本实用新型进一步的实施例。如图2所示，与实施例1的不同之处是固定环2.1底部外周设有环形挡圈2.16，固定环2.1底部设有若干凸起2.17。

实施例5：是本实用新型进一步的实施例。与实施例4的不同之处是仅仅在固定环2.1底部外周设有环形挡圈2.16，轻薄化同时仍保留较大的导电胶腔，可容纳较多的导电胶，有利于快速降低电极-皮肤阻抗。

实施例6：是本实用新型进一步的实施例。与实施例4的不同之处是仅仅在固定环2.1底部设有若干凸起2.17，可以有效防止电极2在头皮表面滑动。

实施例7：是本实用新型进一步的实施例。与实施例1的不同之处是固定环2.1上设有容导联线3穿设的导联线孔2.19，所述的导联线3穿过导联线孔2.19后与电极传感层2.2连接。

实施例8：是本实用新型进一步的实施例。与实施例1的不同之处是导联线3与电极传感层2.2通过焊接连接，所述的连接处用绝缘粘结剂密封。

实施例9：是本实用新型进一步的实施例。与实施例8的不同之处是导联线3与电极传感层2.2通过银浆等导电浆料粘结固定，所述的连接处用环氧树脂等绝缘粘结剂密封。

实施例10：是本实用新型进一步的实施例。与实施例1的不同之处是固定环2.1上开设有不大于导电胶腔2.13内径的注胶孔2.12。大注胶孔方便注入导电胶和皮肤预处理，也便于观察导电胶与头皮接触情况。

实施例11：是本实用新型进一步的实施例。与实施例1的不同之处是固定环2.1高度小于5.0mm，这样电极2的高度也小于5.0mm。好处是轻薄，高度较低，佩戴舒适，特别适合高密度、睡眠脑电测量。另外整个电极高度较低，对支撑体的作用力小，有助于延长支撑体的使用寿命。

实施例12：是本实用新型进一步的实施例。与实施例1的不同之处是固定环2.1高度小于4.0mm。

实施例13：是本实用新型进一步的实施例。与实施例1的不同之处是电极传感层2.2和导联线3之间串联一个阻值为5-15KΩ的电阻，进一步降低可能产生的感应电流。

实施例14：是一个优选的实施例。电极传感层2.2和导联线3之间串联阻值为5 KΩ的电阻。

实施例15：是一个优选的实施例。电极传感层2.2和导联线3之间串联阻值为10KΩ的电阻。

实施例16：是进一步的实施例。支撑体1可以是帽体、可以是条带、也可以是背心或头盔，方便穿戴，所述的固定环2.1还设有导联线保护尾端2.14，导联线保护尾端2.14两侧设有防滑齿2.15，方便安装和调节电极2，所述的电极2上设有激光打印的标识。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。