專利名稱：一種采用插座結(jié)構(gòu)的多重保障觸點緊密接觸頭皮的腦電帽的制作方法
一種采用插座結(jié)構(gòu)的多重保障觸點緊密接觸頭皮的腦電帽技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種采用插座結(jié)構(gòu)的多重保障觸點緊密接觸頭皮的腦電帽。
背景技術(shù)：
隨著生物電子和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于皮層腦電數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究取得了一些成果。例如基于腦電圖的癲癇診斷，以及基于皮層腦電的想象運動等腦機(jī)接口應(yīng)用。而目前腦電帽仍然是腦電采集裝置的重要組成部分，其關(guān)系到皮層腦電數(shù)據(jù)的采集性能，將直接影響到后續(xù)的分析處理。
目前普遍使用的腦電帽分為兩種一種是彈性膠條網(wǎng)狀腦電帽(912^754. 9)，如圖1所示，這種腦電帽由彈性膠條網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成。使用時，人要手動的將電極夾在腦電帽上。這種固定電極的方式使得電極位置偏差很大，很難將電極放置在準(zhǔn)確的位置上，從而導(dǎo)致多導(dǎo)腦電采集的不準(zhǔn)確。另外，在同一條彈性膠條上固定3個以上電極，或同一區(qū)域固定有多個電極時，由于頭部的凸凹不平已經(jīng)電極固定方向的不一致，很容易造成個別電極因周圍電極將彈性膠條撐得離頭皮過遠(yuǎn)而接觸不到頭皮的情況，從而導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)的錯誤，并而最終導(dǎo)致診斷錯誤或分析錯誤。另一種腦電帽是應(yīng)用導(dǎo)電膏導(dǎo)電的腦電帽，如 Neroscan公司出產(chǎn)的腦電帽。這種腦電帽的電極按國際標(biāo)準(zhǔn)位置固定在彈性的帽子上，受試者帶上這種帽子時，電極自動的按照國際標(biāo)準(zhǔn)位置分布在頭部，但需要在電極處注入適量導(dǎo)電膏，使電極與頭皮之間的阻抗達(dá)到預(yù)定值。因此使用時準(zhǔn)備時間較長，并且導(dǎo)電膏的注入量很難控制，注入量過多時，導(dǎo)電膏與頭皮接觸面積過大，使得采集得到的信號中含有過多其他電極點信號的干擾；而注入量不夠時，電極與頭皮之間阻抗過高，將無法有效采集腦電信號。因此，設(shè)計新型的腦電帽以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足顯得尤為重要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于腦電采集的腦電帽。
本發(fā)明包括半球狀腦電帽主體、按國際10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、01、02 電極位置固定在主體上的電極座、位于兩側(cè)耳下的經(jīng)線固定鎖、連接兩側(cè)經(jīng)線固定鎖的下顎固定帶以及與電極座配合使用的電極銷。主體由彈性面料構(gòu)成。腦電帽內(nèi)有經(jīng)線，該經(jīng)線的兩端固定在腦電帽主體兩邊的經(jīng)線固定鎖上，且每條經(jīng)線穿過兩個在頭部左右對應(yīng)的電極座。其中經(jīng)線為含滌綸纖維或橡膠的彈性繩。
電極座為圓柱型，母線長為CL，在軸心處沿軸線方向有一插孔，插孔包括一圓孔和一與圓孔相通的長方型孔，插孔沿軸線方向貫穿電極座。其中，圓孔的軸線與電極座的軸線共線。電極座在腦電帽內(nèi)側(cè)部分的有一經(jīng)線孔，該經(jīng)線孔軸線與電極座上下表面平行，不與插孔交叉且貫穿電極座。
電極銷包括豎直的圓柱型銷身；固定在銷身正上方的長方體銷把；固定在銷身正下方的電極觸點；固定在銷身側(cè)面，且底端與銷身低端相連的彈片組。其中銷身母線長L，L=L 8CL。銷把和電極觸點的幾何中心都在銷身的中軸線上。銷身和銷把在中軸線上有一導(dǎo)線孔，導(dǎo)線孔貫穿銷身與銷把，導(dǎo)線通過導(dǎo)線孔連接至電極觸點。彈片組包括基板、彈片、滾頭及連接板。基板為水平的長方形板，其一邊通過連接板與銷身連接。彈片也是一長方形板，彈片的一邊討加與基板中的邊Mla的臨邊重合。滾頭為一圓柱型結(jié)構(gòu)，固定在彈片邊Mh的對邊，滾頭母線與銷身母線垂直，滾頭的側(cè)面與彈片相切。彈片組整體高度為 h，h=CL。彈片組材料為彈性材料，如彈性塑料、薄銅片等。
經(jīng)線固定鎖為圓柱型，在經(jīng)線固定鎖的中軸線處有一穿過經(jīng)線固定鎖上下表面的矩形孔。在經(jīng)線固定鎖側(cè)面有一經(jīng)過其中軸線與矩形孔相交的圓孔。圓孔中軸線與經(jīng)線固定鎖上表面平行，且穿過經(jīng)線固定鎖。經(jīng)線固定鎖還包括一與其矩形孔大小形狀均一致的固定鎖孔塞。在經(jīng)線穿過經(jīng)線固定鎖時，即可用固定鎖孔塞塞入矩形孔，用摩擦力來固定經(jīng)線。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)。具有以下優(yōu)點(1)使用時操作簡便，克服現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用導(dǎo)電膏的腦電帽操作繁瑣的缺點，能夠快速完成對腦電采集的準(zhǔn)備工作。
(2)電極定位準(zhǔn)確，克服了現(xiàn)有技術(shù)中彈性膠條網(wǎng)狀腦電帽定位不準(zhǔn)的缺點，提高腦電采集準(zhǔn)確度。
(3)電極觸點與頭皮接觸牢靠，避免了使用導(dǎo)電膏情形時，對注入量的要求；同時也避免了彈性膠條網(wǎng)狀腦電帽中少數(shù)電極與頭皮接觸不良的偶發(fā)情況。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中彈性膠條網(wǎng)狀腦電帽示意圖； 圖2為本發(fā)明腦電帽側(cè)視圖；圖3為電極座立體圖； 圖4為電極座俯視圖； 圖5為電極銷側(cè)視圖； 圖6為圖5中電極銷A-A方向視圖； 圖7為電極銷俯視圖； 圖8經(jīng)線固定鎖立體圖。
具體實施方式
如圖2所示，本發(fā)明腦電帽包括用來包裹頭部的半球狀腦電帽主體1，按國際 10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、01、02電極位置固定在主體1上的電極座2，位于兩側(cè)耳下的經(jīng)線固定鎖3，連接兩側(cè)經(jīng)線固定鎖3的下顎固定帶4以及與電極座2配合使用的電極銷5 (圖2中未示出)。主體1由彈性面料構(gòu)成，用來包裹前額，頭頂及后腦。其中，國際 10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、01、02為本領(lǐng)域技術(shù)人員在腦電采集時選用的常用電位，這些電位包括了腦部主要功能區(qū)，從而滿足了腦電采集中的需要。腦電帽主體1內(nèi)有經(jīng)線6，經(jīng)線6的兩端固定在腦電帽主體兩邊的經(jīng)線固定鎖3上，且每條經(jīng)線6穿過兩個在頭部左右對應(yīng)的電極座2。其中經(jīng)線6為含滌綸纖維或橡膠的彈性繩。
如圖3和圖4所示，電極座2為圓柱型，母線長為CL，在軸心處沿軸線方向有一插孔21，插孔21包括一圓孔和一與圓孔相通的長方型孔，插孔21沿母線方向貫穿電極座2。 其中，圓孔軸線與電極座2的軸線共線。電極座2在腦電帽內(nèi)側(cè)部分有經(jīng)線孔22。經(jīng)線孔 22軸線與電極座2上下表面垂直，不與插孔21交叉，且貫穿電極座2。使用時，經(jīng)線6通過經(jīng)線孔22穿過電極座2。
如圖5、圖6和圖7所示，電極銷5包括豎直的圓柱型銷身51 ；固定在銷身51正上方的長方體銷把52 ；固定在銷身正下方的電極觸點53 ；固定在銷身51側(cè)面，且底端與銷身51底端相連的彈片組M。其中銷身51母線長L，L=L 8CL。銷把52和電極觸點53的幾何中心都在銷身51的中軸線上。銷身51和銷把52在前者中軸線上有一導(dǎo)線孔521，導(dǎo)線孔521貫穿銷身51與銷把52，導(dǎo)線7通過導(dǎo)線孔521連接至電極觸點53。彈片組M包括基板、彈片討2、滾頭543及連接板M4?；?41為水平的長方形板，其邊Mla通過連接板544與銷身51連接。彈片542也是一長方形板，彈片542的一邊Mh與基板541中的邊Mla的臨邊重合。滾頭543為一圓柱型結(jié)構(gòu)，固定在彈片邊Mh的對邊。滾頭討3的母線與銷身51母線垂直，滾頭543的側(cè)面與彈片542相切。彈片組M整體高度為h，h=CL。 彈片組討材料為彈性材料，如彈性塑料、薄銅片等。電極銷5與電極座2配合使用。在裝配時，先將電極銷5在插入電極座2，此時銷身51穿過插孔21的圓形孔部分，彈片組M穿過插孔21的矩形部分進(jìn)入腦電帽內(nèi)部。電極銷5與電極座2相配合時，電極銷5穿過插孔 21插進(jìn)腦電帽，其中電極銷銷身51穿過插孔21的圓形孔，彈片組M穿過插孔21的方形孔。電極銷5插入電極座2后，保持電極座2不動，通過銷把52針轉(zhuǎn)動電極銷5半圈，這時由于銷身51母線長度L<h+CL，彈片542被壓彎，電極銷5被固定在電極座2上，電極觸點 53指向頭部。
如圖8所示，經(jīng)線固定鎖3為圓柱型，在經(jīng)線固定鎖3中軸線處有一穿過經(jīng)線固定鎖3上下表面的矩形孔31。在經(jīng)線固定鎖3側(cè)面有一經(jīng)過其中軸線與矩形孔相交的圓孔 32。圓孔32中軸線與經(jīng)線固定鎖3上表面平行，且穿過經(jīng)線固定鎖3。經(jīng)線固定鎖3還包括一與其矩形孔31大小形狀均一致的固定鎖孔塞。在經(jīng)線6穿過經(jīng)線固定鎖3時，即可用固定鎖孔塞塞入矩形孔31，用摩擦力來固定經(jīng)線6。
使用時，先將4條經(jīng)線6各穿過1對在頭部左右對應(yīng)的電極座2的經(jīng)線孔22，經(jīng)線 6的兩端分別通過圓孔32穿過腦電帽主體1兩側(cè)的經(jīng)線固定鎖3。4條經(jīng)線穿好后先將一個固定鎖孔塞塞入一個經(jīng)線固定鎖矩形孔31，固定經(jīng)線的一端。之后，將8個電極銷5按電極名稱固定到對應(yīng)的電極座2。之后將腦電帽帶在受試者頭上，并將下顎固定帶4套在受試者的下顎，以固定腦電帽。由于腦電帽采用彈性材料，在帶到受試者頭部的同時，各電極座也自動的匹配到標(biāo)準(zhǔn)電極位置所對應(yīng)的點，從而方便了電極定位。帶好腦電帽后拉動經(jīng)線未被固定的一端，使4條經(jīng)線均略微受力，此時將固定鎖孔塞塞入該段的經(jīng)線固定鎖矩形孔31以固定經(jīng)線6。這樣，經(jīng)線6受力后會使被其穿過的電極座2受到向頭部方向的力，使原本電極觸點53已經(jīng)接觸到頭部的電極銷5的彈片542再次受力，彎曲得更大，使其對應(yīng)的電極座2更加接近頭部，帶動腦電帽整體更貼近頭皮。若在剛戴上腦電帽尚有未與頭部接觸的電極觸點，拉緊經(jīng)線6后，所有電極座2都離頭部更近了些，使未與頭部接觸的電極觸點接觸到頭部。這樣就避免了局部區(qū)域存在多個電極時，將腦電帽支撐起來，使區(qū)域中個別電極接觸不到頭皮的情況。
本發(fā)明使用時操作簡便，電極定位準(zhǔn)確，電極觸點與頭皮接觸牢靠，克服了現(xiàn)有技術(shù)中定位不準(zhǔn)，導(dǎo)電膏用量難以把握，電極與頭皮接觸不牢靠等缺點，使得腦電采集工作更加快捷、準(zhǔn)確。
另外，本發(fā)明也可根據(jù)需要，增加或減少電極座的數(shù)量，并配合相應(yīng)數(shù)量的經(jīng)線， 以滿足不同情況下腦電采集的需求。
權(quán)利要求
1.一種采用插座結(jié)構(gòu)的多重保障觸點緊密接觸頭皮的腦電帽，包括半球狀腦電帽主體、按國際10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、01、02電極位置固定在主體上的電極座、位于兩側(cè)耳下的經(jīng)線固定鎖、連接兩側(cè)經(jīng)線固定鎖的下顎固定帶以及與電極座配合使用的電極銷，其特征在于腦電帽主體由彈性面料構(gòu)成，腦電帽主體內(nèi)有經(jīng)線，該經(jīng)線的兩端固定在腦電帽主體兩邊的經(jīng)線固定鎖上，且每條經(jīng)線穿過兩個在頭部左右對應(yīng)的電極座；所述的電極座為圓柱型，母線長為CL，在軸心處沿軸線方向有一插孔，插孔包括一圓孔和一與圓孔相通的長方型孔，插孔沿軸線方向貫穿電極座，圓孔的軸線與電極座的軸線共線；電極座在腦電帽內(nèi)側(cè)部分的有一經(jīng)線孔，該經(jīng)線孔軸線與電極座上下表面平行，不與插孔交叉且貫穿電極座；所述的電極銷包括豎直的圓柱型銷身、固定在銷身正上方的長方體銷把、固定在銷身正下方的電極觸點、固定在銷身側(cè)面且底端與銷身低端相連的彈片組；其中銷身母線長L， L=L 8CL ；銷把和電極觸點的幾何中心都在銷身的中軸線上，銷身和銷把在中軸線上有一導(dǎo)線孔，導(dǎo)線孔貫穿銷身與銷把，導(dǎo)線通過導(dǎo)線孔連接至電極觸點；彈片組包括基板、彈片、滾頭及連接板；基板為水平的長方形板，其邊(541a)通過連接板與銷身連接；彈片也是一長方形板，彈片的一邊(542a)與基板中的邊(541a)的臨邊重合；滾頭為一圓柱型結(jié)構(gòu)，固定在彈片邊(542a)的對邊，滾頭母線與銷身母線垂直，滾頭的側(cè)面與彈片相切；彈片組整體高度為h，h=CL ；所述的經(jīng)線固定鎖為圓柱型，在經(jīng)線固定鎖的中軸線處有一穿過經(jīng)線固定鎖上下表面的矩形孔；在經(jīng)線固定鎖側(cè)面有一經(jīng)過其中軸線與矩形孔相交的圓孔，圓孔中軸線與經(jīng)線固定鎖上表面平行，且穿過經(jīng)線固定鎖；經(jīng)線固定鎖還包括一與其矩形孔大小形狀均一致的固定鎖孔塞，在經(jīng)線穿過經(jīng)線固定鎖時，即可用固定鎖孔塞塞入矩形孔，用摩擦力來固定經(jīng)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電帽，其特征在于所述的經(jīng)線為含滌綸纖維或橡膠的彈性繩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電帽，其特征在于所述的彈片組材料選用彈性塑料或薄銅片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用插座結(jié)構(gòu)的多重保障觸點緊密接觸頭皮的腦電帽。腦電帽對腦電信號采集存在一定的隨機(jī)誤差。本發(fā)明包括半球狀腦電帽主體、按國際10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2電極位置固定在主體上的電極座、位于兩側(cè)耳下的經(jīng)線固定鎖、連接兩側(cè)經(jīng)線固定鎖的下顎固定帶以及與電極座配合使用的電極銷。主體由彈性面料構(gòu)成。腦電帽內(nèi)有經(jīng)線，該經(jīng)線的兩端固定在腦電帽主體兩邊的經(jīng)線固定鎖上，且每條經(jīng)線穿過兩個在頭部左右對應(yīng)的電極座。本發(fā)明使用時操作簡便，克服現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用導(dǎo)電膏的腦電帽操作繁瑣的缺點，能夠快速完成對腦電采集的準(zhǔn)備工作。
文檔編號A61B5/0476GK102499674SQ20111031188
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月15日
發(fā)明者海玲, 范影樂, 趙磊, 郭芳芳, 陳金龍 申請人:杭州電子科技大學(xué)