检测装置及其制造方法制造方法及图纸

本公开涉及一种检测装置及其制造方法，该装置包括：电极组件，用于接收被检测对象的脑电信号；光源组件，用于向被检测对象发射光波；光电检测组件，用于接收光波经被检测对象的脑部反射或散射后的光信号，对光信号进行光电转换，获取脑氧检测信号；处理组件，用于对脑电信号及脑氧检测信号分别进行处理并分别获取被检测对象脑部的第一检测结果及第二检测结果；柔性衬底，用于承载电极组件、光源组件和光电检测组件。通过对被检测对象进行多通道脑电及脑氧同步同区域检测，并采用柔性衬底进行承载，本公开能够保证较高的时间分辨率及空间分辨率，提高检测的精确度，实现检测装置和被检测对象的自然集成，有效提升抗干扰能力，具有良好的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
检测装置及其制造方法
本公开涉及医疗检测
，尤其涉及一种检测装置及其制造方法。
技术介绍
脑机接口作为一种新兴的信息交互手段，通过检测大脑活动信号并解码，能够直接操控外界设备，在大脑与外界之间建立实时的双向信息传输通路，具有重要的价值与广泛的前景。目前非侵入式脑机接口前端采集主流形式大多基于脑电图(Electroencephalogram，EEG)与功能性近红外光谱技术(functionalnear-infraredspectroscopy,fNIRS)，两种技术分别从脑电与脑氧两种不同的生理层面反映大脑活动。前者具有时间分辨率高，但空间分辨率低、易受外界及人体内部电磁干扰的特点；而后者由于基于光信号不易受电磁信号干扰，具有空间分辨率较高，时间分辨率低的特点。目前脑机接口前端采集技术大多仅基于其中一种技术，将两种技术结合有利于检测到更丰富的大脑活动信息，较单一采集方式具有更高精度的发展前景。相关技术中，已有非侵入式的多模态脑机接口，其前端采集设备常基于硬质脑电帽与湿电极或光源与光电探测器的集成，用以采集EEG信号或脑氧信号。虽然湿电极与皮肤之间的界面阻抗比较小，但这种前端采集设备仍存在设备刚性以及运动伪迹等问题。一方面，传统设备是刚性的，无法与柔软的被检测对象形成自然共融，使用者舒适度低。另一方面，传统设备存在运动伪迹问题，由于电极相对于被检测对象移动或抖动而引入干扰，从而引起短暂的信号改变，使得采集到的信号质量低下，抗干扰能力差，难以满足日常生活的需要。因此，能与被检测对象实现自然共融，适应多种日常生活场景同时具有更高精度的多模态脑机接口前端采集设备尚待发展。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种检测装置及其制造方法，能够保证较高的时间分辨率及空间分辨率，提高检测的精确度，实现检测装置和被检测对象的自然集成，有效提升抗干扰能力，具有良好的鲁棒性。根据本公开的一方面，提供了一种检测装置，所述装置包括电极组件、光源组件、光电检测组件、处理组件及柔性衬底：所述电极组件贴合在被检测对象的额区，用于接收所述被检测对象的脑电信号；所述光源组件贴合在所述被检测对象的额区，用于向被检测对象发射光波；所述光电检测组件贴合在所述被检测对象的额区，用于接收所述光波经被检测对象的脑部反射或散射后的光信号，对所述光信号进行光电转换，获取脑氧检测信号；所述处理组件连接到所述电极组件、所述光源组件和所述光电检测组件，用于：对所述脑电信号进行处理，获取所述被检测对象脑部的第一检测结果；并对所述脑氧检测信号进行处理，获取所述被检测对象脑部的第二检测结果；所述柔性衬底由柔性材料制成，用于承载所述电极组件、所述光源组件和所述光电检测组件。在一种可能的实现方式中，所述装置还包括通信组件，连接到所述处理组件，用于接收所述第一检测结果及所述第二检测结果，并将所述第一检测结果及所述第二检测结果传输到外界设备。在一种可能的实现方式中，所述电极组件包括多个电极，分别与所述被检测对象额区不同位置的皮肤共形贴合，以便采集额区不同位置的脑电信号。在一种可能的实现方式中，所述光源组件为多个，每个光源组件包括至少两个发光部件，所述至少两个发光部件分别发射不同中心波长或不同频谱的光波，其中，所述处理组件还用于控制所述光源组件的至少两个发光部件在发光周期内按照预定顺序发光。在一种可能的实现方式中，所述光电检测组件包括多个光电探测器，所述多个光电探测器的响应区间覆盖所述至少两个发光部件所发射光波的中心波长或在所述至少两个发光部件所发射光波的频谱范围内。在一种可能的实现方式中，所述电极组件、所述光源组件和所述光电检测组件分别通过柔性连接线与所述处理组件连接，所述柔性连接线布置为波浪形、蛇形或自相似形。在一种可能的实现方式中，所述装置还包括封装层，所述封装层由柔性材料制成，用于封装并分隔所述电极组件、所述光源组件和所述光电检测组件，并与所述柔性衬底接合。根据本公开的另一方面，提供了一种检测装置的制造方法，所述方法包括：在硅衬底上依次生成第一牺牲层、第一柔性介电层、第一粘结金属层及第一导电金属层；对所述第一柔性介电层、第一粘结金属层及所述第一导电金属层进行蚀刻，得到第一柔性连接线；将所述第一柔性连接线转印到柔性衬底层上，并在所述第一柔性连接线上集成光源组件及光电检测组件；通过封装材料封装所述柔性衬底层、第一柔性连接线、所述光源组件及光电检测组件，得到所述检测装置的光电器件部分。在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在硅衬底上依次生成第二牺牲层、第二柔性介电层、第二粘结金属层及第二导电金属层；对所述第二柔性介电层、第二粘结金属层及所述第二导电金属层分别进行蚀刻，得到第二柔性连接线以及多个电极；通过封装材料封装所述第二柔性连接线，暴露所述多个电极，得到所述检测装置的脑电器件部分；将所述脑电器件部分转印至对应所述光电器件部分的上方；将所述第一柔性连接线及所述第二柔性连接线分别连接处理组件，得到所述检测装置。通过获取被检测对象额区的脑电信号和脑氧检测信号，对获取到的脑电信号和脑氧检测信号进行处理，得到第一检测结果和第二检测结果，并通过柔性材料承载电极组件、光源组件及光电检测组件，根据本公开的各方面能够保证较高的时间分辨率及空间分辨率，提高检测的精确度，实现检测装置和被检测对象的自然集成，有效提升抗干扰能力，具有良好的鲁棒性。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出本公开实施例的检测装置的框图。图2示出本公开实施例的检测装置的侧视图。图3示出本公开实施例的检测装置与被检测对象的额区贴合的示意图。图4示出本公开实施例的检测装置的俯视图。图5a和图5b示出本公开实施例的检测装置的俯视图。图6示出本公开实施例的检测装置的制造方法的流程图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。图1示出本公开实施例的检测装置的框图。如图1所示，本公开实施例的检测装置可包括电极组件11、光源组件12、光电检测组件13、处理组件14及柔性衬底(未示出)。所述电极组件11贴合在被检测对象的额区，用于接收所述被检测对象的脑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测装置，其特征在于，所述装置包括电极组件、光源组件、光电检测组件、处理组件及柔性衬底：/n所述电极组件贴合在被检测对象的额区，用于接收所述被检测对象的脑电信号；/n所述光源组件贴合在所述被检测对象的额区，用于向被检测对象发射光波；/n所述光电检测组件贴合在所述被检测对象的额区，用于接收所述光波经被检测对象的脑部反射或散射后的光信号，对所述光信号进行光电转换，获取脑氧检测信号；/n所述处理组件连接到所述电极组件、所述光源组件和所述光电检测组件，用于：对所述脑电信号进行处理，获取所述被检测对象脑部的第一检测结果；并对所述脑氧检测信号进行处理，获取所述被检测对象脑部的第二检测结果；/n所述柔性衬底由柔性材料制成，用于承载所述电极组件、所述光源组件和所述光电检测组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测装置，其特征在于，所述装置包括电极组件、光源组件、光电检测组件、处理组件及柔性衬底：
所述电极组件贴合在被检测对象的额区，用于接收所述被检测对象的脑电信号；
所述光源组件贴合在所述被检测对象的额区，用于向被检测对象发射光波；
所述光电检测组件贴合在所述被检测对象的额区，用于接收所述光波经被检测对象的脑部反射或散射后的光信号，对所述光信号进行光电转换，获取脑氧检测信号；
所述处理组件连接到所述电极组件、所述光源组件和所述光电检测组件，用于：对所述脑电信号进行处理，获取所述被检测对象脑部的第一检测结果；并对所述脑氧检测信号进行处理，获取所述被检测对象脑部的第二检测结果；
所述柔性衬底由柔性材料制成，用于承载所述电极组件、所述光源组件和所述光电检测组件。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括通信组件，连接到所述处理组件，用于接收所述第一检测结果及所述第二检测结果，并将所述第一检测结果及所述第二检测结果传输到外界设备。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极组件包括多个电极，分别与所述被检测对象额区不同位置的皮肤共形贴合，以便采集额区不同位置的脑电信号。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源组件为多个，每个光源组件包括至少两个发光部件，所述至少两个发光部件分别发射不同中心波长或不同频谱的光波，
其中，所述处理组件还用于控制所述光源组件的至少两个发光部件在发光周期内按照预定顺序发光。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光电检测组件包括多个光电探测器，所述多个光电探测器的响...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，王紫蘅，王宙恒，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11