感测电生理信号的系统技术方案

一种感测电生理信号的系统（１０），该系统包括多个屏蔽的电极（１２）。所述电极（１２）连接到用于放大接收自每个电极（１２）的信号的放大器（１８），所述放大器具有屏蔽的输入端，且所述电极（１２）的屏蔽器连接到所述放大器（１８）的所述屏蔽的输入端。电源（２２）为所述放大器（１８）供电，从所述电源（２２）发出的参考电压被用作所述电极（１２）的参考电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般地，本专利技术涉及生理信号的感测，更具体地，涉及感测电生理信号的系统以及用于该系统的电极。
技术介绍
在生理信号的感测过程中，例如在ECG、EEG或EMG中，采用了多个电极，这些电极需要附着于被研究的对象的皮肤上。任何获得的测试的精确度取决于对象的皮肤和电极之间的接触质量。为了加强皮肤/电极接触，通常采用施加于电极和皮肤之间的传导凝胶体或糊剂。通常也必须准备要附着电极的位置来加强皮肤/电极接触。例如，在多体毛的个体上， 可能需要刮所述位置，从而使毛囊不会对皮肤/电极接触造成不良影响。采用糊剂有这样的问题，相邻电极之间存在通过糊剂的泄露信号。此外，在潮湿或湿润的环境中，电极与皮肤的接触有减弱的风险。此外，如果糊剂干了，信号中的噪声干扰就会增加。进一步地，在某些情况中，例如在EEG记录中，每个电极需要与之相关的放大器， 此外还需要使用接地和/或参考电极以确保测量的执行。这样的配置的重量和物理尺寸使得可用于多通道记录的电极的数量减少。还有进一步的危险，即印刷电路板包含与患者的皮肤接触或接近的导电部件。更进一步地，可能有不能将电极放置为与个体的皮肤直接接触的情况。可能有希望或必须令电极接近但不与个体的皮肤接触的情况。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提出了一种用于感测电生理信号的系统的电极，所述电极包括承载器；安装在所述承载器上的传导元件；以及由所述承载器承载的并布置为相对于所述传导元件呈间隔关系的屏蔽元件。所述传导元件可具有大于100 Ω的阻抗。所述承载器可由绝缘材料构成。所述绝缘材料可以是非传导弹性材料。所述弹性材料可以是天然或人造橡胶材料。所述传导元件可以是金属元件和传导弹性体的至少其中之一，金属元件优选地为生物相容性的。例如，金属可选自以下构成的组群银、金、镀银或镀金或医用级不锈钢。所述传导弹性体可以是基于硅树脂的弹性体，包括例如碳材料或钼材料的颗粒形的传导材料。传导材料可以希望的量混合于硅树脂中。所述传导元件可采取多种形状。在一个实施例中，所述传导元件可基本为平面，并可为多边形或圆形。所述传导元件可以是衬垫形式或栅形网格结构。在另一实施例中，传导元件可以是三维的，且可以基本为球形。其中所述屏蔽元件的形状可与其相关联的传导元件互补。所述屏蔽元件可通过所述承载器保持为与所述传导元件的外围或表面的至少一部分成间隔、平行关系。所述屏蔽元件可以是传导板，例如铝或铜材料，该传导板被成形为补充所述传导元件的外围或表面。所述屏蔽元件和所述传导元件之间的间隔在所述屏蔽元件和所述传导元件之间建立了适当的阻抗。“适当的阻抗”可以是超过ΙΟΜΩ/lpF，且优选地为大约 20MQ/2pFo所述的电极可以包括覆盖部分，至少所述屏蔽元件嵌入在所述覆盖部分中。所述覆盖部分可以与所述承载器的材料相同，并环绕和包覆所述屏蔽元件和至少部分所述承载ο 所述电极可为无源器件。换言之，所述电极可以没有任何电子部件。根据本专利技术的第二方面，提出了一种电极组件，该电极组件包括如上文所述的电极；以及用于将所述电极的所述传导元件和所述屏蔽元件连接到电子器件的电缆。所述电缆是双绞线和同轴电缆的其中之一。在应用于嘈杂环境或在电缆的长度超过预定量的距离时，所述电缆可被屏蔽。因此，如果电缆是双绞线，则该电缆可包括屏蔽套筒。当电缆是同轴电缆时，该电缆可以是双屏蔽的，具有外部屏蔽套筒或遮蔽物。所述电缆可包括至少一个有源导体和至少一个次级导体，所述至少一个有源导体将所述电极的所述传导元件连接到例如放大器的所述电子器件的输入端，而所述至少一个次级导体将所述电极的所述屏蔽元件连接到与所述电子器件相关联的屏蔽器。如果存在， 电缆的外部屏蔽套筒可将放大器的次级屏蔽器连接到板上的信号接地。根据本专利技术的第三方面，提出了一种感测电生理信号的系统，所述系统包括具有屏蔽器的至少一个电极；用于放大接收自所述至少一个电极的信号的至少一个放大器，所述放大器具有屏蔽的输入端，且所述电极的所述屏蔽器连接到所述至少一个放大器的所述屏蔽的输入端； 以及用于为所述至少一个放大器供电的电源，从所述电源发出的参考电压被用作所述至少一个电极的参考信号。在一个实施例中，所述至少一个电极的屏蔽器也可以连接到所述电源以提供所述参考电压。所述至少一个电极可以是无源电极，即该电极可没有电子部件。当所述至少一个电极和所述至少一个放大器之间的距离超过例如约an的预定距离时，或当所述系统用于嘈杂环境时，所述电缆也可以被屏蔽。所述放大器或每个放大器可以是高输入阻抗放大器。“高输入阻抗”意味着输入阻抗超过大约 ο12 Ω，且优选地超过大约IO13 Ω。所述至少一个放大器可包括预放大器级。所述预放大器级的输入端可被屏蔽。所述预放大器级的输出端可耦合到第二增益级。所述第二增益级可为低通滤波器级。在交流情况下，通过高通滤波器实现所述耦合，在直流情况下，通过电导(conductance) 实现所述耦合。可选地，所述第二增益级的输入端也可被屏蔽。优选地，所述系统是多通道系统，包括多个电极和多个放大器，每个电极如上文的本专利技术第一方面所述，且每个电极通过电缆连接到其相关联的放大器。所述放大器的预放大器级被连接到一起，从而前述预放大器的反相输入端的屏蔽连接构成了公共参考电极信号，并连接到在后的或随后的预放大器的反向输入端。或者，所述放大器的预放大器级可被连接在一起，从而第一预放大器的反相输入端的屏蔽连接构成了公共参考电极信号，并连接到每个随后的预放大器的反相输入端。所述电源可连接到具有中间接地点的补偿分压器。来自所述电极的接地信号通过保护阻抗耦合到所述电源的所述中间接地点。可选地，所述接地信号可通过加法器电路的正相输入端连接到所述分压器的所述中间接地点。附加参考或接地电极可被连接到所述至少一个放大器。所述附加参考电极可用于希望改善放大器的信噪比的情况。该附加参考电极可通过开关，例如拨动开关连接，从而可按希望的方式使用。在一个实施例中，该附加参考电极可以是右腿驱动器(RLD)电极，或驱动接地电极。所述RLD电极可通过电压跟随器电路驱动，同样地，其可用于希望改善放大器的信噪比的情况。所述电源可以安装在安置所述至少一个放大器的电路板之外。数字转换级可以连接到所述至少一个放大器的输出端，用于将从所述放大器输出的模拟信号转换为数字信号。数据通信级和数据存储级的至少其中之一可以连接到数字转换级的输出端。所述电源可为该数字转换级、数据通信级和数据存储级供电。 附图说明下面参考附图，通过示例描述本专利技术的实施例，其中图1显示了感测电生理信号的系统的实施例的示意性框图；图2显示了用于图1所示的系统的放大器的第一实施例的电路图；图3显示了用于图1所示的系统的放大器的第二实施例的电路图；图4显示了用于图1所示的系统的放大器的第三实施例的电路图；图5显示了用于图1所示的系统的放大器的第四实施例的电路图；图6显示了用于三通道系统的图2-4的放大器的预放大器级的连接的实施例；图7显示了用于图1的系统的电极的第一实施例的示意性正视图。图8显示了图7的电极的示意性后视图；图9显示了图7的电极的示意性侧视图；图10显示了省略了绝缘外罩部分的结合了图7的电极的电极组件的第一实施例的示意性侧视图11显示了包括绝缘外罩部分的组件的示意性侧视图；图12显示了用于图1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于感测电生理信号的系统的电极，所述电极包括：承载器；安装在所述承载器上的传导元件；以及由所述承载器承载的并布置为相对于所述传导元件呈间隔关系的屏蔽元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AU20089034642008年7月7日1.一种用于感测电生理信号的系统的电极，所述电极包括承载器；安装在所述承载器上的传导元件；以及由所述承载器承载的并布置为相对于所述传导元件呈间隔关系的屏蔽元件。2.根据权利要求1所述的电极，其中所述承载器由绝缘材料构成。3.根据权利要求2所述的电极，其中所述绝缘材料是非传导弹性材料。4.根据上述任意一项权利要求所述的电极，其中所述传导元件是金属元件和传导弹性体的至少其中之一。5.根据上述任意一项权利要求所述的电极，其中所述屏蔽元件的形状与其相关联的传导元件互补。6.根据权利要求5所述的电极，其中所述屏蔽元件通过所述承载器保持为与所述传导元件的外围或表面的至少一部分成间隔、平行关系。7.根据权利要求6所述的电极，其中所述屏蔽元件是传导板，该传导板成形为补充所述传导元件的外围或表面。8.根据权利要求7所述的电极，其中所述屏蔽元件和所述传导元件之间的间隔在所述屏蔽元件和所述传导元件之间建立了适当的阻抗。9.根据上述任意一项权利要求所述的电极，包括覆盖部分，至少所述屏蔽元件嵌入在所述覆盖部分中。10.根据权利要求9所述的电极，其中所述覆盖部分与承载器的材料相同，并环绕和包覆所述屏蔽元件和至少部分所述承载器。11.根据前述任意一项权利要求所述的电极，所述电极为无源器件。12.一种电极组件，该电极组件包括上述任意一项权利要求所述的电极；以及用于将所述电极的所述传导元件和所述屏蔽元件连接到电子器件的电缆。13.根据权利要求12所述的组件，其中所述电缆是双绞线和同轴电缆的其中之一。14.根据权利要求12或13所述的组件，其中所述电缆是被屏蔽的。15.根据权利要求14所述的组件，其中所述电缆包括至少一个有源导体和至少一个次级导体，所述至少一个有源导体将所述电极的所述传导元件连接到所述电子器件的输入端，而所述至少一个次级导体将所述电极的所述屏蔽元件连接到与所述电子器件相关联的屏蔽器。16.一种感测电生理信号的系统，所述系统包括具有屏蔽器的至少一个电极；用于放大接收自所述至少一个电极的信号的至少一个放大器，所述放大器具有屏蔽的输入端，且所述电极的所述屏蔽器连接到所述至少一个放大器的所述屏蔽的输入端；以及用于为所述至少一个放大器供电的电源，从所述电源发出的参考电压被用作所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·加希乌洛，
申请(专利权)人：赫德系统私人有限公司，
类型：发明
国别省市：AU