脑电干电极、端子、组件及设备制造技术

本发明专利技术公开了脑电干电极、端子、组件及设备，其中电极，包括具有弹性回复能力的弹性主体以及形成于弹性主体表面的多孔导电体，多孔导电体所具有的多孔结构至少在其与人体接触的部分具有密织孔。本发明专利技术通过优化干电极的多孔导电结构，从而在应用中可以有效地改善电极的灵敏度和检测接触效果。的灵敏度和检测接触效果。的灵敏度和检测接触效果。

【技术实现步骤摘要】
脑电干电极、端子、组件及设备


[0001]本专利技术是关于脑电交互技术，特别是关于一种脑电干电极、端子、组件及设备。

技术介绍

[0002]不同于心电、肌电等生物电信号的监测，脑电信号的监测通常需要头带、帽子、头盔等装置的辅助。在脑电信号的监测过程中，为了保证良好的电极接触，脑电电极在脑电帽或脑电头带的束缚作用下，紧紧贴附于头皮表面，这就对电极的佩戴舒适度提出了很高的要求。
[0003]在面向教育和娱乐等消费级的应用场景下，为了使用的便捷性，降低使用成本，通常采用可循环使用的干电极作为脑电信号的采集电极。为了保证使用的舒适度，此类干电极应当具有良好的柔弹性，以尽量缓解电极束缚给头皮所带来的压迫感。市面上常见的具有柔弹性的干电极主要有导电聚合物类、导电皮革类和导电海绵类。对于导电聚合物和导电皮革类脑电干电极产品而言，由于聚合物和皮革本身并不带电，其导电性通常由掺杂引入导电活性物质而实现。但是由于活性物质在表面的分布较少，这种导电特征表现为典型的体导电，因此此类脑电干电极在与头皮接触时，往往接触阻抗非常大，严重影响脑电信号的可靠提取，对后端的硬件与算法分析能力提出了更高的要求。而市面上常见的导电海绵电极则来自于电磁屏蔽领域应用的铜镀镍海绵，在应用于脑电采集场景时，为了避免海绵中镀层在揉搓形变过程中的磨损影响导电性，还会再海绵表面再封贴一层铜镀镍导电布。此类导电海绵虽然导电性很好，但是其电化学活性很高，作脑电电极时失调电压很大。并且在使用过程中，由于头皮的出汗等原因，很容易引起铜镀层的氧化发绿，降低使用寿命。/>[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种脑电干电极、端子、组件及设备，通过优化设计干电极的电极结构，能够实现多次循环使用的、低阻抗的、舒适的脑电干电极，有利于干电极产品的普遍性推广应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了脑电干电极，包括具有弹性回复能力的弹性主体以及形成于弹性主体表面的多孔导电体，多孔导电体所具有的多孔结构至少在其与人体接触的部分具有密织孔。优选的，多孔导电体为导电银布。优选的，导电银布为表面镀制有银导电层的柔性面料。优选的，弹性主体为多孔的海绵。优选的，密织孔由织物的放置孔隙提供。优选的，植物为具有一定弹性的织物，如以棉布为基材等。
[0007]在本专利技术的一个或多个实施方式中，密织孔为至少在多孔导电体表面的出口部分在控制因素的影响下实现截面/通量的控制。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施方式中，密织孔在控制因素的影响下实现截面/通量的控制灵敏度响应于孔结构中心点与人体的最小距离。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施方式中，密织孔在控制因素的影响下实现截面/通量的控制灵敏度与孔结构中心点与人体的最小距离成负相关。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，控制因素至少选自张力、电场、电流、离子浓度。这里的影响可以为在张力的影响下发生孔隙的形变而导致；也可以为收到汗液等含电解质等的影响而导致；当然更可与为由于电场、电流等作用下发生极化而导致。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，多孔导电体所具有的多孔结构的分布为在远离人体的方向成梯度分布。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，多孔导电体所具有的多孔结构的分布为在远离人体的方向成梯增分布。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，脑电干电极还设置有连接结构，连接结构至少匹配地连接到弹性主体或包覆于弹性主体外侧的多孔导电体。优选的，连接结构为子母扣，此时子母扣中公扣和母扣中的任一个连接到弹性主体或者多孔导电体，而另一个则连接到电极需要安装固定的位置，从而即可以实现干电极的高效拆卸和安装。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，脑电端子，包括主体以及支持地设置到主体上的如前述的脑电干电极。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，脑电组件，包括控制单元以及通信连接到控制的如前述的脑电端子和/或如前述的脑电干电极。
[0016]在本专利技术的一个或多个实施方式中，智能设备，包括终端，终端包括控制器以及通信连接到控制器的如前述的脑电组件和/或如前述的脑电端子和/或如前述的脑电干电极。
[0017]与现有技术相比，根据本专利技术实施方式的脑电干电极、端子、组件及设备，在保持头皮/脑电电极界面处低界面阻抗的同时，性能稳定，结构简单，舒适便捷。
附图说明
[0018]图1是根据本专利技术一实施方式的脑电干电极的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0020]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0021]如图1所示，根据本专利技术优选实施方式的脑电干电极，包括具有弹性回复能力的弹性主体以及形成于弹性主体表面的多孔导电体1，多孔导电体所具有的多孔结构至少在其与人体接触的部分具有密织孔，该密织孔在张力、电场、电流、离子浓度等控制因素的影响下实现截面/通量的控制，这种控制的灵敏度响应于孔结构中心点与人体的最小距离。此时在工作过程中，织物的密织孔在工作中可能会受到挤压张力、汗液、电流、电场等的作用下而使得多孔导电体的有效导电性，从而改善产品的界面阻抗，并且提升产品的性能稳定性。此外，为了进一步优化，电极的使用便利性，电极主体上还可以设置连接结构2以便于在应用中高效地装配拆卸电极，如设置子母扣、魔术贴等。
[0022]实施例1
[0023]本实施例的脑电电极为：
[0024]1、先将银布海绵(作为多孔导电体，其正面具有导电银镀层，而背面可以为不导电的，下同)裁剪成合适的大小，并以不导电海绵层为内侧进行对半折叠，此时外表面全部为导电银层。裁剪后的银布海绵尺寸需大于3cm*3cm(可以设置2.0mm公扣)、，即制成后的海绵电极长宽不小于1.5cm*1.5cm(可以设置2.0mm公扣)。
[0025]2、将公扣固定于折叠后的银布海绵电极中心，其中非压缩性的弹性主体(采用网格硅橡胶弹性体，采用截面2*2mm的格栅网孔，分布密度为4个/cm2)被由背面包裹于银布海绵中，以保证银布海绵电极底面完全为导电层。
[0026]3、对海绵电极进行缝纫封边，并用激光烧蚀切割的方式去除多余外边，进一步加固封边。此时由于缝纫封边的压缩作用，银布海绵电极会呈现中间鼓、两边低的小枕头形状，相较于直接胶粘连接两面海绵层制备的长方体形状的电极(长方体海绵由于没有压应力的存在，很容易失去回弹性)，该电极具有更好的回弹性，使用寿命更长，佩戴也更舒适。
[0027]以20
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脑电干电极，包括具有弹性回复能力的弹性主体以及形成于弹性主体表面的多孔导电体，所述多孔导电体所具有的多孔结构至少在其与人体接触的部分具有密织孔。2.如权利要求1所述的脑电干电极，其特征在于，所述密织孔为至少在多孔导电体表面的出口部分在控制因素的影响下实现截面/通量的控制。3.如权利要求2所述的脑电干电极，其特征在于，所述密织孔在控制因素的影响下实现截面/通量的控制灵敏度响应于孔结构中心点与人体的最小距离。4.如权利要求3所述的脑电干电极，其特征在于，所述密织孔在控制因素的影响下实现截面/通量的控制灵敏度与孔结构中心点与人体的最小距离成负相关。5.如权利要求2
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4任一所述的脑电干电极，其特征在于，所述控制因素至少选自张力、电场、电流、离子浓度。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓峰，章祥，丁可，查爱华，黄海鹏，
申请(专利权)人：江苏集萃脑机融合智能技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：