专利名称:脑电图仪电极帽的制作方法
本发明涉及到一种脑电图仪(EEG)的电极帽，此帽用于EEG信号的测量，更具体地说是一种带有自制电极的EEG帽用于诱发电势自动测量屈光率系统，可得出眼镜镜片的屈光度数。
在诱发电势自动测量屈光率系统中用先有技术制造的帽子是不适宜于商业用途的。因为在(EEG)信号测量的准备过程中必须磨损皮肤以致引起病人极大的不舒服及恐慌。在测量过程中需要使用大量不受欢迎的电极膏并在取下帽子后从头发上清除尽。由电极接到测量仪器的电引线是不屏蔽的，会接收到环境的大量噪声使得EEG信号的测量相当困难。除此之外对头大不同的病人必须准备不同尺寸的帽子。
本发明的主要目的是提供一种EEG帽，它具有抗环境电噪声的能力及包括了测量头皮的电势的自制电极的整体。
鉴于此目的，本发明属于一种戴在病人头上的脑电图仪(EEG)电极帽，用于诱发电势自动测量屈光率检查系统，它包括一个可调节的头带，它可覆盖需要作(EEG)测量的头上部位及具有相互牢牢固定的多条紧固带，其特征在于多个自制电极固定在紧固带上，电极触点与测量部位相接触;一个屏蔽电缆与上述的各自制电极有效地连通以传输由上述各测量部位来的上述各EEG信号;一个电解液泵，它被固定在上述可调头带上以泵送电解液;以及连在电解液泵上的一些管子可通到各电极触点附近，以便将电解液送到各测量部位和电极触点上。
本发明的最佳实施方案将通过举例并参照附图描述，附图包括图1A和图1B为先有技术的EEG软编织帽具有非自制电极;电引线也没有屏蔽;
图2为本发明的一种EEG帽的透视图;
图3为可调紧固带的详图，它可以牢牢固定在头皮的测量部位的上方。
图4为图2帽上的一个电极及装于其附近的电解液输送管的详图;
图5和图6为装在图2帽上的屏蔽电缆的结构详图;
图7为图2帽上的一夹头用于卡住电缆及电解液管的例子;
图8为图2帽子上的电解液泵及连于其上的一些管子的例子;以及图9为一个详图，图示了用于电屏蔽头部的金属的屏蔽园顶帽及用于伪装EEG帽的棒球帽;
图1A为先有技术的EEG软帽10，它具有非自制电极11固定在帽10的软编织网12上。电极11并不直接地而是通过电解膏与病人的皮肤接触。使用帽10时，在每一个电极11的孔13中必须插入一钝的皮下注射针并经常需要磨损下面的皮肤以除去皮肤上的毛孔层或不导电层，使得由注射器喷出的电解膏在皮肤的表皮层与电极11之间提供电接触。
假如在先有技术的帽10上的各电极11下面的头发很厚时，常常需要剪掉头发以便各电极11与头皮足够地近使得电极膏不致产生过大的电阻。图1B为先有技术的帽上的电极11的更详细的图。一个塑料电极壳体14靠压紧接头15固定在编织帽12上，它包含一个金属导体或芯子16并在皮肤与导体16之间形成空隙17。当电解膏经孔13注入后，它就使电极与皮肤电接触。
图2为本发明的一种EEG帽，它包括一个可调头带20，在头带20的前方有一头带调节器21以调节水平带或称前额带22，此带围住头部并可调节到适应抬头的大小。此帽还至少包括一个径向或弧形顶带23，此带横跨过头的顶部。各自制电极30插入到带22和23中并装在适合于EEG测量的各位置及电极方位。用于将各EEG信号传到测量仪器的各屏蔽电缆40与各自的电极30连通。位于各电极30附近并适当地贴近它的电解液管50用于传送来自电解液泵60的电解液。在帽子安装好后及作EEG测量之前电解液泵给出少量导电液体于各电极30的底部以使头皮或源阻抗为最小，而使各电极30所输出的信号为最大。泵60靠泵夹头61卡紧在头带上。各电缆40及各管50靠双夹头70及单夹头71固定在塑料头带上。备用的下颏带80能将帽子束缚在病人头上。
头带20最好用结实的塑料制成，例如通常安全帽及化学防护面罩所用的塑料，它的刚性必须足够强以经受各电极30所施加的弹簧力并使各电极保持在头上。适用的可调头带20可从美国密苏里州堪萨斯城防护器材店(U.S.Safety of Kansas City，Missouin)购得，型号为G3或G4手动装置悬架。
图2示出了一个弧形带或顶带23，但是有可能按需要装很多的弧形带通过头皮上各有用的测量部位。图2帽子的电极安放位置特别适用于对后脑枕叶的测量，它在诱发电势自动测量屈光率系统中为诊断人的有故障的眼球晶状体时是很有用的。若必须对前脑叶作测量时，可以安装一个用于固定一个或多个电极30的前脑叶带，只要此附加带与可调节的前额带22连接得很牢以致各电极30牢牢地固定在适当位置。在此情况下，还需要使顶带23承量。带子间相对距离固定的帽子在很适用于商业用途，例如在验光技师的办公室中对很多病人作同样的重复测量。作为实验性用途，图2的可调头带20可以安装上一个可调带24，象图3所示。
可调带24可在槽26中以压紧接头或铆钉25为轴旋转，并采用蝶形螺母螺钉结合件27作为紧固件。当电极合适位置定下后，上紧蝶形螺母与螺钉27将可调节与前额带22及顶带23牢牢夹紧。
图4为穿过头带20的各电极30的详图。每个电极30包括一喇叭形探针31伸向头带20的内侧，最好还有五个很尖的触点32。探针31靠弹簧33压于头皮。弹簧33及探针31装在一探针筒34内，使用展辐辊子可使后者为可拆卸的并稍紧地装在探针筒套35内。喇叭形探针31、探针筒34及弹簧33可从罗得艾兰州Ostby-Barton of Warwick购得，它常用于电子线路的检测。喇叭形探针31是一种自清洁的探针，它均匀地施力于与它接触的皮肤表面。弹簧33以及电极头的尖触点32的布局提供了足够的力(约2.5盎司)以穿透皮肤的毛孔层而不穿透皮肤的表皮层也不引起出血。探针筒套35具有突缘36，类似于展辐辊子的结构，它使筒套能迅速穿入头带20。电极的电缆40焊在探针筒套35上。探针筒套35外有一层冷缩配合管37、一个屏蔽编织层38和一个第二层冷缩配合管39，它结实地固定住整个组件。编织层38一直延伸到头带20，在那里与电缆40的屏蔽套连接。装在喇叭形探针31上的管夹头51用于将电解液管50保持在探针触点32的附近。管夹头51可以是一个简单的电线夹头或者由金属片压制成形。在试验之前管50能将电解液由泵60送到在帽子作用下探针31所穿透的部位，以使有效的头皮阻抗为最小及输出的EEG信号为极大。若使用有银涂层喇叭形电极31，电解膏最好含银盐。
图5为最佳屏蔽电缆40的结构剖面图。电缆40包括一根导线41，外包聚乙烯绝缘套42，再外包一微粒电缆屏蔽套43。在绝缘套42与屏蔽套43之间有一石墨层44。电缆的微粒电屏蔽套43外有一聚四氟乙烯的绝缘套45，它的外面有一与地线相连的屏蔽编织层46。屏蔽编织层46的外面有一用作进一步绝缘的冷缩裹紧管47。导线41、绝缘层42、屏蔽层43、石墨层44和聚四氟乙烯外套45作为一微粒电缆元件可从赛夕法尼亚州Boothwyn微电子技术公司(Microtech of Boothwyn Pennsy Lvania)购得。适用的屏蔽编织层46和冷缩裹紧管可从电子管供应店购得。
图6为三根电缆40组合成一个电缆束，图中特别示出了屏蔽编织层46包住整个电缆束并屏蔽环境的电噪声。屏蔽编织层必须接地。
在头带20上布置电缆40的走向时，必须注意使从电缆束分出后的导线或引出端的长度为极小。将引出端的长度减至极小可以减小接收电路噪声的俘获面积，此噪声是由各电缆40经各电极30到达头皮而组成的各电环路所产生。
图7为泵60的详图，它靠夹头61及螺母螺钉结合件62安装在头带20上。因为螺母与螺钉的结合件62的螺钉位于头带的内侧，螺钉头的表面必须锉园或锉平以使病人的不舒服感降到最少。泵60是一种常用的5cc注射器可从药店购得，只要它带有注射器的螺丝帽63，取下后可向泵60充液或放空它。电解液由活塞杆67及活塞头从泵中经过管50而压出。各管子50通过管孔68进入泵60，管孔可用一冷针头，例如织补针，穿刺形成。冷织补针压入注射器并晃动以弹性地扩大管孔68的孔径。当管孔68足够容纳管50时，插入管50后注射器的塑性使它围绕管50弹性地收缩回去形成耐压密封。钻孔或用热针头去形成孔68是不合适的，因为若是靠熔化产生的孔是不会产生弹性收缩。管子也不可粘接到注射器上。在管子插进孔68后由于泵60产生的阻塞及弯曲动作，因此管子必须比较坚固，当用手指挤压时能经受弯曲。医用内径为3毫米聚四氟乙烯管是最合适的，可从药店购得。
因此各管50可从泵60拆下，以致可以通过清洁剂(例如水)清洗管50。清洗后为了将管50再插入，必须用原来那种穿孔的冷针头再一次扩大孔68以便插入管50并压封它。当泵60垂直放置时，通过注射器的装螺帽的一端向泵内充液是不方便的。当注射器垂直放置时作为注射器充液的替代方法是采用一充液孔65和排空气孔66，它们能容纳一标准的粗直径的皮下注射针。
图8为用于将电缆40和电解液管50固定在头带20上的双夹头70与单夹头71。夹头可用螺钉72及蝶形螺母73或铆钉固定在头带上。螺钉72必须是平头或园头，以致不会引起病人的不舒服感。螺钉72及蝶形螺母73的结合件结构便于拆卸电缆40及管50分别作检验和清洗。
图9为用螺母91及螺钉92结合件将备用的金属的屏蔽园顶帽90安装到头带20上。螺钉92也必须是平头或园头螺钉。屏蔽园顶帽为约半英尺的噪声接收面积的暴露头部提供屏蔽，它必须与电缆40的屏蔽编织层46或靠近耳边的参考电压线连通。屏蔽帽90可用另一个帽子复盖(例如晶球帽100)以伪装前者，以使病人不致对电极帽过分地恐惧。
屏蔽帽90也提供足够的重量以克服各电极的弹簧力(约2.5盎司)并保持各电极30压向皮肤。假如不用屏蔽帽90，则必须用一一颏带80或其它有弹性的物体以克服电极的弹簧作用。
在帽子安放好后的使用中必须对电阻作检验。在定位后的各自制电极30的电阻一般小于5千欧姆。若电阻不够低，则必须将帽子稍微前后移动一下使喇叭形探针31再深一些穿透不导电的皮肤层。假如要再降低电阻，可用泵60将电解液(例如盐水溶液或商用电极膏)加到皮肤与电极30之间。但在加电解液后，必须使泵短时反向运动以除去过量的电解液，这样可以切断通过电解液返回到泵的电路。假如本申请书所述的屏蔽电极与一个低噪声EEG探针的电引线系统和一狭带EEG放大器一起使用，则电阻值可显著地大于5千欧姆。
权利要求
1.戴在人头上的一种用于诱发电势自动测量屈光率系统的脑电图仪电极帽包括一个具有多条紧固带互相牢牢固定并通过头部的EEG测量部位的可调节头带，其特征在于多个自制电极安装于头带上，并靠电极触点与各测量部位相接触；一根电屏蔽电缆有效地与上述各自制电极相连以传输由上述各测量部位来的各EEG测量信号；一个电解液泵安装在上述可调头带上，用于泵送电解液；以及一些管子，它们与电解液泵相连并通到电极触点附近。用于将电解液加到测量部位及电极触点上。
2.在权利要求
1所描述的帽子的进一步特征在于上述各自制电极具有一内部弹簧有效地与上述电极触点相连而施力于上述触点使它能与上述测量部位相接触，穿透皮肤的毛孔层且不引起出血。
3.在权利要求
1所描述的一种帽子的进一步特征在于一个屏蔽园顶帽安装于上述可调头带上为了屏蔽上述各自制电极、上述屏蔽电缆及头部;上述屏蔽园顶帽的重量足以克服上述各自制电极的上述弹簧力以致各电极固定在上述各测量部位。
4.权利要求
1所述的一种帽子进一步包括一连在上述可调头带上的颏带。
专利摘要
戴在人头上的一种脑电图仪电极帽用于诱发电势自动测量屈光率系统包括一个具有比较结实的多条带并跨过EEG测量部位的可调节头带。插在多条带中的各自制电极与各屏蔽电缆连通。在安放帽子时自制电极穿透皮肤的不导电层且不引起出血，也不要求有事先准备好的电极必须安放的位置。在帽子安放合适后，用一个电解液泵可将电解液送到电极及各测量部位。整个帽子可用一金属屏蔽圆顶帽屏蔽并用颏带固定在适当的位置。
文档编号A61B5/0476GK86102789SQ86102789
公开日1986年11月19日 申请日期1986年4月24日
发明者加利·威廉姆·舍温 申请人:西屋电气公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan