一种用于脑电采集的全柔性电极及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于脑电采集的全柔性电极及其制备方法，该电极包括：用于起支撑作用的柔性电极外壳；柔性凝胶，用于与皮肤接触获取生物电信号，所述柔性凝胶粘贴于所述柔性电极外壳的内部；用于导出电子电流的导电布，所述导电布与所述柔性凝胶接触，所述导电布放置于所述柔性电极外壳内；柔性导电线，用于将所述电子电流从所述导电布传导至外部脑电设备，所述柔性导电线的一端与所述导电布连接，所述柔性导电线的另一端与外部脑电设备连接。本发明专利技术的全柔性电极在使用时无需导电膏，具有操作简便、柔性强、保湿能力好、与皮肤贴合程度高、接触阻抗低等优点。接触阻抗低等优点。接触阻抗低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于脑电采集的全柔性电极及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体地，涉及一种用于脑电采集的全柔性电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]脑电图(EEG)是记录大脑生理活动的形式之一,近年来在脑机接口(BCI)领域取得了飞速发展。Ag/AgCl湿电极被认为是采集脑电信号的“金标准”电极，并在临床上得到了高度认可。但是，湿电极需要配合导电膏一起使用，安装过程复杂，在日常的使用中十分不便。
[0003]经对现有技术文献的检索发现，Li
‑
Wei Ko等在《Journal of Neural Engineering》(2021)046060撰文“Flexible graphene/GO electrode for gel
‑
free EEG”(“用于无凝胶脑电采集的柔性石墨烯/氧化石墨烯电极”《神经工程学期刊》)，该文制备了一种石墨烯/氧化石墨烯干电极。该柔性电极为无需使用导电膏，舒适度高。但干电极无法润湿角质层，所测得的电极
‑
皮肤阻抗往往较高，影响脑电信号质量。此外，该电极没有考虑在微观上与皮肤贴合的程度。Sheng XinJun等在《Science China Technological Sciences》(2021)64撰文“Soft ionic
‑
hydrogel electrodes for electroencephalography signal recording”(“用于脑电信号记录的柔性离子水凝胶电极”《中国科学:技术科学》)，该文报道了一种柔性离子水凝胶电极。该电极中含有一定量的电解液，所测得的接触阻抗低，信号质量高。但该干电极并非为全柔性，舒适度有待进一步提升，且电极保湿能力不足。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于脑电采集的全柔性电极及其制备方法。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于脑电采集的全柔性电极，包括：
[0006]用于起支撑作用的柔性电极外壳；
[0007]柔性凝胶，用于与皮肤接触获取生物电信号，所述柔性凝胶粘贴于所述柔性电极外壳的内部；
[0008]用于导出电子电流的导电布，所述导电布与所述柔性凝胶接触，所述导电布放置于所述柔性电极外壳内；
[0009]柔性导电线，用于将所述电子电流从所述导电布传导至外部脑电设备，所述柔性导电线的一端与所述导电布连接，所述柔性导电线的另一端与外部脑电设备连接。
[0010]进一步地，所述柔性凝胶的材料为水凝胶或明胶，在制备所述柔性凝胶时还加入有甘油。
[0011]更进一步地，所述柔性凝胶的表面排布有微柱，所述微柱的尺寸为10微米至2毫米。
[0012]进一步地，所述导电布为镀银导电布或镀氯化银导电布。
[0013]进一步地，所述柔性电极外壳的材料选自PDMS、Ecoflex和Silbione中的任一种。
[0014]进一步地，所述柔性导电线的材料为镀银线、碳纤维和导电尼龙中的任一种。
[0015]进一步地，所述柔性导电线的外层设有绝缘层，所述绝缘层用于阻止电流泄漏。
[0016]更进一步地，所述绝缘层为热缩管或绝缘油墨。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供一种上述的用于脑电采集的全柔性电极的制备方法，该方法包括：
[0018]制备柔性电极外壳；
[0019]制备倒模所需模具；
[0020]将凝胶倒入模具中固化，形成柔性凝胶；
[0021]将导电布与柔性导电线缝合后，将导电布放入柔性电极外壳中；
[0022]将柔性导电线穿过柔性电极外壳，所述柔性导电线的一端与所述导电布连接，所述柔性导电线的另一端伸出所述柔性电极外壳；
[0023]将柔性凝胶粘贴于柔性电极外壳内，所述柔性凝胶紧贴所述导电布。
[0024]进一步地，在所述将柔性凝胶粘贴于柔性电极外壳内之后，还包括：在柔性导电线外固定绝缘材料，形成用于阻止电流泄漏的绝缘层。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下至少之一的有益效果：
[0026]1、本专利技术的用于脑电采集的全柔性电极及其制备方法，在使用电极时无需使用导电膏，操作简便，适用于长期脑电采集。
[0027]2、本专利技术的用于脑电采集的全柔性电极及其制备方法，电极保湿能力强，皮肤
‑
电极接触阻抗低，能够提高采集信号质量。
[0028]3、本专利技术的用于脑电采集的全柔性电极及其制备方法，电极柔性好，舒适度高，特别适合新生儿使用；而且微柱的存在能够有效提高微观上与皮肤贴合的程度。
附图说明
[0029]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0030]图1为本专利技术实施例中用于脑电采集的全柔性电极的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例中全柔性微柱状电极的结构示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例中用于脑电采集的全柔性电极的制备方法中S1步骤的示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例中用于脑电采集的全柔性电极的制备方法中S5步骤的示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例中用于脑电采集的全柔性电极的制备方法中S6步骤的示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例中用于脑电采集的全柔性电极的制备方法中S7步骤的示意图；
[0036]图中：1为柔性电极外壳，2为导电布，3为绝缘层，4为柔性导电线，5为柔性凝胶。
具体实施方式
[0037]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0038]本专利技术实施例提供一种用于脑电采集的全柔性电极，参阅图1，该电极包括：用于起支撑作用的柔性电极外壳1；柔性凝胶5，用于与皮肤接触获取生物电信号，柔性凝胶5粘贴于柔性电极外壳1的内部；用于导出电子电流的导电布2，导电布2与柔性凝胶5接触，导电布2放置于柔性电极外壳1内，本领域技术人员可以理解的是，本专利技术实施例中的电子电流与电流、电势、生物电信号均表示同一意思；柔性导电线4，用于将电子电流从导电布2传导至外部脑电设备，柔性导电线4的一端与所述导电布2连接，柔性导电线4的另一端与外部脑电设备连接。
[0039]在一些优选的实施例中，柔性凝胶5的材料为水凝胶或明胶，这两种材料均含有水分，可以润湿角质层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于脑电采集的全柔性电极，其特征在于，包括：用于起支撑作用的柔性电极外壳；柔性凝胶，用于与皮肤接触获取生物电信号，所述柔性凝胶粘贴于所述柔性电极外壳的内部；用于导出电子电流的导电布，所述导电布与所述柔性凝胶接触，所述导电布放置于所述柔性电极外壳内；柔性导电线，用于将所述电子电流从所述导电布传导至外部脑电设备，所述柔性导电线的一端与所述导电布连接，所述柔性导电线的另一端与外部脑电设备连接。2.根据权利要求1所述的用于脑电采集的全柔性电极，其特征在于，所述柔性凝胶的材料为水凝胶或明胶，在制备所述柔性凝胶时还加入有甘油。3.根据权利要求1所述的用于脑电采集的全柔性电极，其特征在于，所述柔性凝胶的表面排布有微柱，所述微柱的尺寸为10微米至2毫米。4.根据权利要求1所述的用于脑电采集的全柔性电极，其特征在于，所述导电布为镀银导电布或镀氯化银导电布。5.根据权利要求1所述的用于脑电采集的全柔性电极，其特征在于，所述柔性电极外壳的材料选自PDMS、Ecoflex和Silbione中的任一种。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景全，申跟财，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：