本申請是2012年7月18日提交的題為“Sensor Probe Assembly”的美國專利申請序號13/551,770的部分繼續(xù)申請。

技術領域

本發(fā)明涉及傳感器領域。更特別地，本發(fā)明涉及傳感器探頭組件。

背景技術：

本發(fā)明涉及供在記錄神經(jīng)生理信號時使用的傳感器探頭?，F(xiàn)有技術傳感器探頭組件大部分依賴于對象的顱骨上的感興趣區(qū)域的準備、膠狀導電材料的施加、以及探頭在準備好且有凝膠部位處到對象顱骨的附接。

隨著在電子領域中已取得進步，期望在實驗室或測試設施環(huán)境外部從對象獲得神經(jīng)生理信號數(shù)據(jù)，而不需要對感興趣部位做準備并涂凝膠。因此，需要提供傳感器探頭的裝置和方法方面的改進，并且本發(fā)明針對這些需要。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)優(yōu)選實施例，傳感器探頭組件優(yōu)選地至少包括柔性的高度導電信號傳感器部件。該柔性的高度導電信號傳感器部件提供主體部分、在第一方向上從主體部分的第一側面突出的多個尖頂以及在主體部分的第二側面上形成的導體約束特征。第二側面是主體部分上與第一側面相對的側面，并且其中，尖頂中的每一個從主體部分突出不少于主體部分的厚度的兩倍。在優(yōu)選實施例中，創(chuàng)造性傳感器探頭組件的傳感器尖端由柔性的高度導電信號傳感器部件與傳感器部件支撐構件的聯(lián)合形成。

在閱讀以下詳細描述并回顧關聯(lián)附圖時，表征所請求保護的發(fā)明的這些和各種其它特征和優(yōu)點將是顯而易見的。

附圖說明

在附圖的圖中以示例而非限制的方式圖示出本發(fā)明，其中相同的附圖標記指示類似的元件，并且在所述附圖中：

圖1是創(chuàng)造性傳感器探頭組件的示例性實施例的俯視平面圖；

圖2是圖1的創(chuàng)造性傳感器探頭組件的導電引腳的示例性實施例的立視圖；

圖3是圖1的創(chuàng)造性傳感器探頭組件的示例性實施例的正側面立視圖；

圖4是創(chuàng)造性傳感器探頭組件的示例性實施例的正側面立視圖，其說明圖1的本發(fā)明傳感器探頭組件的示例性實施例的柔性的導電引腳固定構件和與之配合的關聯(lián)的多個導電引腳；

圖5是創(chuàng)造性傳感器探頭組件的備選示例性實施例的俯視平面圖；

圖6是圖5的創(chuàng)造性傳感器探頭組件的導電引腳的備選示例性實施例的正面立視圖；

圖7是圖5的創(chuàng)造性傳感器探頭組件的備選示例性實施例的正側面立視圖；

圖8是創(chuàng)造性傳感器探頭組件的備選示例性實施例的正側面立視圖，其說明圖5的創(chuàng)造性傳感器探頭組件的示例性實施例的柔性的導電引腳固定構件和與之配合的關聯(lián)的多個導電引腳；

圖9是圖6的導電引腳的示例性實施例的正面立視圖，示出了頭部、尖端部分以及設置在其之間的主體部分；

圖10是圖2的導電引腳的示例性實施例的正面立視圖，示出了具有凸面形狀的頭部、尖端部分以及設置在其之間的主體部分；

圖11是圖2的導電引腳的備選示例性實施例的正面立視圖，示出了具有凹面形狀的頭部、尖端部分以及設置在其之間的主體部分；

圖12是圖2的導電引腳的示例性實施例的正面立視圖，示出了具有基本上平坦頂面的頭部、尖端部分以及設置在其之間的主體部分；

圖13是用于圖9、10、11或12的任何導電引腳的備選尖端構造的部分剖切正面立視圖；

圖14是用于圖9、10、11或12的任何導電引腳的備選尖端構造的截面的、部分剖切正面立視圖；

圖15是用于圖9、10、11或12的任何導電引腳的備選尖端構造的部分剖切正面立視圖；

圖16是用于圖9、10、11或12的任何導電引腳的備選尖端構造的部分剖切正面立視圖；

圖17是產(chǎn)生圖1或圖5的創(chuàng)造性傳感器探頭組件的示例性實施例的方法的流程圖；

圖18是創(chuàng)造性傳感器探頭組件的備選示例性實施例的柔性的高度導電信號傳感器部件的備選實施例的仰視平面圖；

圖19是創(chuàng)造性傳感器探頭組件的備選示例性實施例的柔性的高度導電信號傳感器部件的備選實施例的俯視平面圖；

圖20是創(chuàng)造性傳感器探頭組件的備選示例性實施例的傳感器部件支撐構件的實施例的俯視平面圖；

圖21是創(chuàng)造性傳感器探頭組件的備選示例性實施例的傳感器部件支撐構件的實施例的仰視平面圖；

圖22是圖18的柔性的高度導電信號傳感器部件的實施例的截面立視圖；

圖23是圖20的傳感器部件支撐構件的實施例的截面立視圖；

圖24是由圖18的柔性的高度導電信號傳感器部件與圖20的傳感器部件支撐構件的聯(lián)合形成的創(chuàng)造性傳感器探頭組件的傳感器尖端的截面立視圖；

圖25是與圖18的柔性的高度導電信號傳感器部件的導體約束特征連通的可壓縮導電構件的立視圖；

圖26是與圖18的柔性的高度導電信號傳感器部件的備選導體約束特征連通的可壓縮導電構件的立視圖。

具體實施方式

將容易理解的是，可以以多種不同的構造來布置和設計如在本文的附圖中一般描述和示出的本發(fā)明的元件?，F(xiàn)在詳細地參考優(yōu)選實施例的附圖，第一優(yōu)選實施例的圖1的傳感器探頭組件10（在本文中也稱為組件10）雖然可用于多種生物生理傳感應用，但其特別適合于用作神經(jīng)生理信號傳感器部件。因此，將結合使用傳感器探頭組件10作為神經(jīng)生理信號傳感器部件的優(yōu)點來描述圖1的第一優(yōu)選實施例的組件10。

在圖1的優(yōu)選實施例中，傳感器探頭組件10至少包括導電引腳固定構件12，其容納多個導電引腳14。優(yōu)選地，所述多個導電引腳14是導電的，并且當如圖3所示與導電引腳固定構件12進行按壓接觸時，形成產(chǎn)生低阻抗神經(jīng)生理信號傳感器部件的傳感器探頭組件10。

在優(yōu)選實施例中，導電引腳14（用圖2示出其示例）至少包括頭部16、尖端部分18以及設置在頭部16與尖端部分18之間的主體部分20。優(yōu)選地，每個導電引腳14由非腐蝕材料形成，諸如不銹鋼、鈦、青銅、或者在選自至少包括聚合物和金屬的組的剛性基底上鍍的金。優(yōu)選地，頭部16具有大于主體部分20的直徑的直徑。

如圖4所示，導電引腳固定構件12優(yōu)選地是柔性的并由聚合物形成。導電引腳固定構件12的導電性優(yōu)選地通過包括嵌入聚合物內(nèi)的導電顆粒而獲得。一個此類組合是由賓夕法尼亞州費城的Stockwell Elastomerics公司提供的碳填充硅片材料。然而，如在本領域中已知的那樣，導電聚合物可由填充導電顆粒的多個聚合物材料形成，其形狀可使用眾所周知的制造技術來形成，所述制造技術至少包括成型、擠壓模具、及切割至厚度、形成薄片以及：沖切；用熱絲裝置切割；高壓水射或者鋼條模。

圖5示出了傳感器探頭組件22的備選實施例，其優(yōu)選地由柔性的導電引腳固定構件12以及與相應固定通過孔徑25配合的多個備選優(yōu)選導電引腳24形成。所述多個固定通過孔徑25由柔性的導電引腳固定構件12提供。如圖6所示，優(yōu)選地，每個備選優(yōu)選導電引腳24包括頭部26、尖端部分28以及主體部分30，其中，頭部26和尖端部分28具有基本上等于主體部分30的直徑。然而，技術人員將認識到，導電引腳可具有不同于彼此的直徑的頭部、尖端和主體部分。例如，主體部分可具有大于尖端部分或頭部的直徑以將導電引腳容納到導電引腳固定構件中的嵌入成型。還應理解的是，導電引腳可采取在主體、尖端或頭部中包括彎曲的輪廓，如與圖2和圖6所示的導電引腳的任何適當截面幾何形狀的圓柱形構造相反。還應理解的是，導電引腳可由多個單獨部件（包括但不限于彈簧）形成，或者可由螺旋彈簧或其它形式的彈簧單獨形成。

如優(yōu)選導電引腳14一樣，備選優(yōu)選導電引腳24由非腐蝕材料形成，諸如不銹鋼、鈦、青銅、或者選自至少包括聚合物和金屬的組的剛性基底上鍍的貴金屬。

圖7示出了導電引腳24，其利用配合部件分別通過頂面32和底面34每個而突出以適應備選傳感器探頭組件22的改善的傳導性。而圖8示出了備選傳感器探頭組件22優(yōu)選地保持圖4的傳感器探頭組件的柔性特性。

圖9、10、11和12示出了僅若干個適合用在導電引腳上的多個頭部構造。所選的特定構造與導電引腳與之電氣配合的裝置或部件有關。當使用連接器與諸如10或22之類的傳感器探頭組件對接時，精確構造將取決于與連接器相關聯(lián)的引腳的類型和構造，包括引腳是陽引腳還是陰引腳。

圖13、14（截面圖）、15和16示出了僅若干個適合用在導電引腳上的多個尖端構造。所選的特定構造與用來形成導電引腳的材料以及導電引腳將被放置在其中的環(huán)境有關。使用環(huán)境的示例包括傳感器將被放置在顱骨上面的位置、是否存在頭發(fā)、以及對象對導電引腳的尖端的敏感性。

圖17示出了制造諸如10或22之類的傳感器探頭組件的方法100。該方法在開始步驟102處開始，并且前進至過程步驟104，在此步驟提供柔性的導電引腳固定材料（在本文中也稱為柔性的導電聚合物基底）。在過程步驟106處，柔性的導電引腳固定構件（諸如12）由柔性的導電聚合物基底形成。

過程在過程步驟108處繼續(xù)，提供多個導電引腳（諸如14）。在過程步驟110處，將所述多個導電引腳中的每一個附加到柔性的導電引腳固定構件，并且過程隨著傳感器探頭組件的形成而在結束過程步驟112處結束。

圖18描繪了柔性的高度導電信號傳感器部件220的仰視平面圖。柔性的高度導電信號傳感器部件200優(yōu)選地提供主體部分202以及主體部分的多個尖頂204，所述多個尖頂204在第一方向上從第一側面206突出。而圖19示出了主體部分202的在第二側面210上形成的導體約束特征208。第二側面210是主體部分202上與第一側面206相對的側面，并且其中，每個尖頂204從主體部分202突出不少于主體部分202的厚度的兩倍。在優(yōu)選實施例中，如圖18和19兩者所示，柔性的高度導電信號傳感器部件200優(yōu)選地提供取向特征209。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)取向特征209在使柔性的高度導電信號傳感器部件200與圖20的傳感器部件支撐構件212對準時有用。

圖20描繪了傳感器部件支撐構件212的俯視平面圖。傳感器部件支撐構件212優(yōu)選地提供傳感器部件約束特征214、從傳感器部件約束特征214延伸的附接特征216、從傳感器部件約束特征214延伸的對準特征218。在優(yōu)選實施例中，對準特征218提供取向參考，其與圖19的取向特征209一致，促進柔性的高度導電信號傳感器部件200與傳感器部件支撐構件212的適當對準。

圖21圖示出傳感器部件支撐構件212的底面220以及由傳感器部件支撐構件212提供的多個尖頂孔徑222。在優(yōu)選實施例中，多個尖頂孔徑222中的每個尖頂孔徑與圖18的多個尖頂204中的其相應尖頂204配合，以形成傳感器尖端224，如圖24所示。

圖22示出了柔性的高度導電信號傳感器部件200的實施例的截面立視圖，其在優(yōu)選實施例中提供主體部分202；主體部分202的所述多個尖頂204，其在第一方向上從第一側面206突出；以及主體部分202的導體約束特征208，其在第二側面210上形成。應注意的是，優(yōu)選地，每個尖頂204的長度226大于柔性的導電信號傳感器部件200的主體部分202的厚度228的兩倍，并且所述多個尖頂204中的每個尖頂具有共同的長度。

圖23示出了圖20的傳感器部件支撐構件212的優(yōu)選實施例的截面立視圖，以提供對以下的進一步理解：傳感器部件約束特征214；從傳感器部件約束特征突出的附接特征216；以及多個尖頂孔徑222。

柔性的高度導電信號傳感器部件200與傳感器部件支撐構件212的連接形成了優(yōu)選傳感器尖端224，如圖24所示。如圖24進一步所示，優(yōu)選地，每個尖頂204通過其相應的尖頂孔徑222突出，使得每個尖頂204的大于（如圖22中所示的）長度226的一半長度延伸超過傳感器部件支撐構件212的底面220。

圖25和26每個示出了與柔性的高度導電信號傳感器部件200的導體約束特征208連通的可壓縮導電構件230。圖25示出了可壓縮導電構件230被導體約束特征208的內(nèi)部周邊支撐。而圖26示出了可壓縮導電構件230被導體約束特征208的外部周邊支撐。

對于本領域技術人員而言顯而易見的是，可以對優(yōu)選實施例進行許多修改，其將不脫離本發(fā)明的精神或范圍。雖然以本公開為目的描述了當前優(yōu)選的實施例，但是許多改變和修改對于本領域技術人員而言將是顯而易見的。只要這些變更和修改在所附權利要求的范圍內(nèi)，則應將所述變更和修改視為本發(fā)明的一部分。