一种脑电电极头戴制造技术

一种脑电电极头戴，包括：一电极固定板，为一球缺状曲面面板，根据受试者头部外形3D打印制备，其上配置有多个电极装配孔，用于安放电极；一头带，装配有所述电极固定板，配置为套设于受试者头部。该头戴操作简便，穿戴牢固且适用于长期测试的场景。

【技术实现步骤摘要】
一种脑电电极头戴
本专利技术涉及微加工制造技术及电生理信号采集等相关
，尤其涉及一种配合柱状干电极使用的双向维度可调节的脑电电极头戴。
技术介绍
头皮脑电信号采集通常采用脑电帽的形式，脑电帽是一种装配了脑电电极并可将脑电电极稳固附着在头部及紧邻部位的装置。通常情况下，脑电帽佩戴好以后，为了使电极与头皮之间形成良好稳定的电接触，需要通过脑电帽及电极上预留的孔隙，逐个向电极下方注入包含特定离子同时具有适当粘度的导电膏，为了防止导电膏向四周溢出，一般的电极都设计成桶状或碗状，注入的导电膏填充在头皮与电极之间，起着润湿皮肤及消除毛发造成的电隔离的作用，为脑电采集提供一个较低的电极/组织阻抗界面。直到现在，这种电极结构配合导电膏是信号质量最佳的一种脑电信号采集策略。尽管在电信号采集质量方面占有优势，但这种湿电极的缺点主要存在三方面：一是使用准备时间长，需要逐个电极注入导电膏，一个人很难单独完成电极的佩戴；二是受试者使用完这种电极后，头发及头皮部位会有严重的导电胶残留，需要洗头才可去除，给受试者造成很大的不便；三不适用于长期的慢性电生理信号监测，伴随着时间推移，导电液会逐渐的挥发、蒸发，增大皮肤-电极界面阻抗。干电极技术由于不需要配合导电膏使用、即戴即用、用后无需清理等优点，是脑-机接口技术从实验室走向应用的关键技术，因此可快速穿戴的脑电电极头戴得到了广泛的关注和研究。现有技术中提出的便携式脑电电极头戴，可以同时装配20个左右的干电极。另一个现有技术提出的脑电电极头戴，配合使用爪指结构的电极，根据电极的多少，推出了包含16-64通道的干电极电极帽。但是，这些电极帽或头戴的结构无一例外的都采用了具有一定松紧度的弹簧结构来适应不同头颅形状，这些弹性结构本来是为了方便用户佩戴，同时提高用户的舒适度，但弹性结构使得整个脑电装置在运动时，容易和头皮之间产生松紧变化和滑移，由此造成扰动使得这些电极在运动状态下的脑电信号质量下降。针对上述问题，以及其他现有技术存在的问题，亟需研制一款穿戴简便且可以长期随时随地采集脑电信号的脑电电极头戴。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提供了一种可快速佩戴和调节的脑电电极头戴，以缓解现有技术中操作繁琐，不便清洁，不适用于长期检测场景以及容易和受试者头皮之间产生松紧变化和滑移等技术问题。(二)技术方案根据本专利技术的一方面，提供了一种脑电电极头戴，包括：一电极固定板，为一球缺状曲面面板，根据受试者头部外形3D打印制备，其上配置有多个电极装配孔，用于安放电极；一头带，装配有所述电极固定板，配置为套设于受试者头部。在进一步的方案中，所述的头带包括一水平头箍环和一垂直头箍半环，所述水平头箍环为圆型，水平佩戴在受试者头部，所述的垂直头箍半环呈半圆形，与所述水平头箍环上两点连接在一起，组成一半球体，垂直套设于受试者头部。在进一步的方案中，所述的垂直头箍半环与水平头箍环连接的两点为水平头箍环直径上两点。在进一步的方案中，所述的垂直头箍半环与水平头箍环上各配置一调节旋钮，用于调节头箍长度，适配受试者头围。在进一步的方案中，所述的垂直头箍半环与水平头箍环为TPU(ThermoplasticUrethane，热塑性聚氨酯弹性体)材料制备。在进一步的方案中，所述的电极固定板，配置为可根据受试者头部的受试部位在其上配置多个电极装配孔。在进一步的方案中，所述的电极装配孔上还配置一电极支架，通过卡扣装配在电极装配孔上。在进一步的方案中，所述的电极支架上配置丝扣或齿轮，用于调节该电极支架轴线与受试者头皮的夹角。在进一步的方案中，所述的电极支架还配置一电连接插口，用于输出检测数据。在进一步的方案中，所述的电极固定板为尼龙材料，通过3D打印加工制备。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术的脑电电极头戴至少具有以下有益效果：电极固定板为根据受试者颅骨形状扫描后3D打印成型，具有更好的贴合性，避免电极与头皮之间产生松紧变化和滑移，可长期佩戴测试。使用干电极，避免了湿电极使用时的繁琐过程以及导电膏大量残留的不适。脑电头戴中的水平头箍环和垂直头箍半环均可调节以适应不同头围。附图说明图1是本专利技术实施例的脑电电极头戴示意图。【附图标记说明】1头带；2电极固定板；3水平头箍环；4垂直头箍半环；5电极装配孔；6电极支架具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供了一种脑电电极头戴，请参照图1，包括：一电极固定板2，为一球缺状曲面面板，在本专利技术的实施例中，该电极固定板2选用尼龙材料，根据受试者头部外形3D打印制备，其上配置有多个电极装配孔5，用于安放电极；一头带1，装配有所述电极固定板2，配置为套设于受试者头部。在一实施例中，头带1包括一水平头箍环3和一垂直头箍半环4，所述水平头箍环3为圆型，水平佩戴在受试者头部，所述的垂直头箍半环4呈半圆形，与所述水平头箍环3上两点连接在一起，组成一半球体，垂直套设于受试者头部，垂直头箍半环4与水平头箍环3连接的两点为水平头箍环3直径上两点。在一实施例中，垂直头箍半环4与水平头箍环3上各配置一调节旋钮，用于调节头箍长度，适配受试者头围，该垂直头箍半环4与该水平头箍环3可选用TPU材料制备。在一实施例中，所述的电极固定板2，配置为可根据受试者头部的受试部位在其上配置多个电极装配孔5，每个电极装配孔5上还配置一电极支架6，通过卡扣装配在电极装配孔5上，所述的电极支架6上配置丝扣或齿轮，用于调节该电极支架6轴线与受试者头皮的夹角。在一实施例中，所述的电极支架6还配置一电连接插口，用于输出检测数据。以下将例举本专利技术所提供的一种脑电电极头戴的详细使用方法，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本专利技术实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。本领域技术人员应当知晓的是，下述的具体细节不应理解为对专利技术的限定。在本专利技术还提供一种脑电电极头戴的使用方法，包括：使用扫描仪对受试者的颅骨进行扫描，然后依据扫描结果，使用3D打印技术制备电极固定板2；根据受试者头部的受试部位在电极固定板2打多个电极装配孔5；将制备好的电极固定板2和水平头箍环3，垂直头箍半环4，电极支架6按图1所示效果组装，并将柱状干电极穿过电极装配孔5，通过螺丝固定于电极固定板2的电极支架6上；将组装后的头戴垂直套设在受试者头部，并通过水平头箍环3和垂直头箍半环4上的调节旋钮调节头带尺寸，同时调整电极固定板2上的电极支架控制6电极位置，使电极紧密的贴合受试者的头部，如有个别电极接触不好，可通过逐一调节单个电极支架6的高度来改善电极的接触。通过上述陈述，针对现有技术中存在的问题及缺点，本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脑电电极头戴，包括：/n一电极固定板，为曲面面板，其上配置有多个电极装配孔，用于安放电极；/n一头带，装配有所述电极固定板，配置为套设于受试者头部。/n

【技术特征摘要】
1.一种脑电电极头戴，包括：
一电极固定板，为曲面面板，其上配置有多个电极装配孔，用于安放电极；
一头带，装配有所述电极固定板，配置为套设于受试者头部。


2.根据权利要求1所述的头戴，其中所述的头带包括一水平头箍环和一垂直头箍半环，所述水平头箍环为圆型，水平佩戴在受试者头部，所述的垂直头箍半环呈半圆形，与所述水平头箍环上两点连接在一起，组成一半球体，垂直套设于受试者头部。


3.根据权利要求2所述的头戴，其中所述的垂直头箍半环与水平头箍环连接的两点为水平头箍环直径上两点。


4.根据权利要求2所述的头戴，其中所述的垂直头箍半环与水平头箍环上各配置一调节旋钮。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴为华，吴晓婷，邢潇，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11