一种非侵入式高密度多通道电极阵列制造技术

本发明专利技术公开了一种非侵入式高密度多通道电极阵列。其包括：接口、柔性电路板、电极、引线、水凝胶贴片；接口可以通过转接线与不同的电生理工作站连接，当与信号采集工作站连接时，可以进行表面肌电信号采集，当与电刺激器连接时，可以进行功能康复训练。水凝胶贴片粘在柔性电极阵列的电刺激靶点电极上，并且贴有水凝胶贴片的一侧贴在皮肤上，所述电极阵列主要应用于手臂，但也可根据需求应用于躯干或者腿部。本发明专利技术电极采取阵列设计，可以适配不同的电生理工作站，用于肌电信号采集或者肌肉康复训练；其安全性高，有利于患者康复。有利于患者康复。有利于患者康复。

【技术实现步骤摘要】
一种非侵入式高密度多通道电极阵列


[0001]本专利技术涉及医用器械
，具体的说，涉及一种非侵入式高密度多通道电极阵列。

技术介绍

[0002]经过数10年的发展，研究人员已经研制了用于接触手臂肌肉组织的非侵入式多通道电极阵列，其发展过程主要是由单通道向多通道发展，提高了电极阵列的鲁棒性。但现阶段多通道功能性电刺激系统可穿戴性不强，通道数还不够多，现提出一种用于适应不同人手臂尺寸的非侵入式高密度电极阵列。
[0003]经过现有技术的检索发现，Marchis,C.De等人在JournalofNeuroEngineeringandRehabilitation13(2016)发表的“Multi
‑
contactfunctionalelectricalstimulationforhandopening:electrophysiologicallydrivenidentificationoftheoptimalstimulationsite.”中提出了一种多通道电极阵列，其位置相对固定，无法适配不同手臂尺寸的使用者，且只有28通道，通道可选择性较差。Crema,A等人在IEEETransactionsonNeuralSystemsandRehabilitationEngineering26(2018):发表的“AWearableMulti
‑
SiteSystemforNMES
‑
BasedHandFunctionRestoration.”中提到的一种多通道电极阵列虽然提高了可穿戴性以及增加了通道数，但仍然存在上述问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种非侵入式高密度多通道电极阵列，其用于肌电信号采集或者肌肉康复训练，具有穿戴便捷，适配性强等特点，减轻了临床医生的工作负担，同时电极的通道数的增多，提高了刺激靶点的可选择性，更有利于患者康复治疗。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种非侵入式高密度多通道电极阵列，其用于肌电信号采集或者肌肉康复训练，其包括：柔性电路板、电极、引线、接口和水凝胶贴片；柔性电路板根据小臂形状设计为三段式，其首端为第一段，第一段长度范围为20
‑
70mm，宽度范围为30
‑
90mm，中间部分为第二段，第二段长度范围为20
‑
70mm，宽度范围为50
‑
130mm，尾端为第三段，第三段长度范围为20
‑
70mm，宽度范围为80
‑
180mm，柔性电路板从首端到尾端，宽度依次增大；柔性电路板上设置若干电极，形成电极阵列，电极通过引线和用于外设连接的接口相连，水凝胶贴片贴在部分或全部电极上。
[0006]本专利技术中，电极的直径范围为1
‑
16mm，横竖相邻间隔范围为2
‑
20mm，最外围电极与柔性电路板近边距离范围为2.5
‑
20mm。进一步优选的，电极阵列每行电极的数量从首端到尾端依次为：5、5、7、7、9、9、9、9、9、9、11、11、13、13，一共126个电极。
[0007]本专利技术中，接口设置在柔性电路板的尾端。接口可以通过转接线与不同的电生理工作站连接，当与信号采集工作站连接时，可以进行表面肌电信号采集，当与电刺激器连接时，可以进行手功能康复训练。
[0008]本专利技术中，柔性电路板的每段两侧设置矩形槽，用于连接紧固件，实现非侵入式高密度多通道电极阵列的紧固佩戴。可通过绑带、魔术贴等连接件进行连接。采用两块所述柔性电极阵列即可包围整个手臂（腿部或躯干）。
[0009]本专利技术中，若干电极形成的电极阵列的每行的纵向中心线重合，纵向中心线是电极阵列的对称轴。
[0010]本专利技术中，每侧引线间距0.01
‑
1 mm，最外侧引线距离相邻纵列电极中心线1.2mm
‑
30mm。
[0011]本专利技术中，柔性电路板上首端的电极的引线相比于尾端的电极更靠近该引线所对应的电极。
[0012]本专利技术中，水凝胶贴片粘在柔性电极阵列的电刺激靶点电极上，并且贴有水凝胶贴片的一侧以贴附的方式贴在皮肤上。
[0013]本专利技术进一步包括一种程序代码部分的计算机程序产品，其被执行于上述的一种非侵入式高密度多通道电极阵列，用于控制该装置采集肌电信号或者输出电刺激信号。
[0014]本专利技术中，电极大小、相互间隔可以根据实际需求情况修改，高密度阵列结构的设计可以适用于不同手臂尺寸的人群，针对手臂比较瘦小的人群，可以只使用中心区域的电极，而针对手臂比较粗大的人群，可以使用更多的电极，此外，该高密度电极阵列也可以应用于躯干或者腿部。
[0015]和现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、 本专利技术能够适配不同患者的手臂/腿部/躯干尺寸；2、 本专利技术采取阵列设计，可以实现个体快速穿戴，减少电极阵列使用前准备时间；3、 本专利技术每块电极阵列可以包含126个电极或更多，增加了刺激靶点的可选择性；4、本专利技术采取阵列设计，可以适配不同的电生理工作站；5、本专利技术安全性高，有利于患者康复。
附图说明
[0016]图1是一种非侵入式高密度电极阵列的结构示意图。
[0017]图中标号：1
‑
接口，2
‑
柔性电路板，3
‑
电极，4
‑
引线，5
‑
水凝胶贴片。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“首端”、“尾端”、“近边”、“横向”、“纵向”、
“
长度”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]一种非侵入式多通道高密度电极阵列，该电极阵列包括：接口1、柔性电路板2、引线3、电极4、水凝胶贴片5。柔性电路板2根据小臂形状设计为三段式，第一段长度范围为20
‑
70 mm，宽度范围为30
‑
90 mm，第二段长度范围为20
‑
70 mm，宽度范围为50
‑
130 mm，第三段长度范围为20
‑
70 mm，宽度范围为80
‑
180 mm。接口1可以通过转接线与不同的电生理工作站连接，当与信号采集工作站连接时，可以进行表面肌电信号采集，当与电刺激器连接时，可以进行手功能康复训练。电极4的大小、相互间隔可以根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非侵入式高密度多通道电极阵列，其用于肌电信号采集或者肌肉康复训练，其特征在于，其包括：柔性电路板（2）、电极（4）、引线（3）、接口（1）和水凝胶贴片（5）；柔性电路板（2）根据小臂形状设计为三段式，其首端为第一段，第一段长度范围为20
‑
70 mm，宽度范围为30
‑
90 mm，中间部分为第二段，第二段长度范围为20
‑
70 mm，宽度范围为50
‑
130 mm，尾端为第三段，第三段长度范围为20
‑
70 mm，宽度范围为80
‑
180 mm，柔性电路板（2）从首端到尾端，宽度依次增大；柔性电路板（2）上设置若干电极（3），形成电极阵列，电极（4）通过引线（3）和用于外设连接的接口（1）相连，水凝胶贴片（5）贴在部分或全部电极（4）上。2.根据权利要求1所述的非侵入式高密度多通道电极阵列，其特征在于，电极（4）的直径范围为1
‑
16mm，横竖相邻间隔范围为2
‑
20mm，最外围电极（4）与柔性电路板（2）近边距离范围为2.5
‑
20 mm。3.根据权利要求1所述的非侵入...

【专利技术属性】
技术研发人员：康晓洋，张学泽，王君孔帅，展格格，王洪波，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：