可穿戴式生物電信號采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及可穿戴式生物電信號采集裝置，廣泛用于生物電記錄、測量和刺激，包括醫(yī)療設(shè)備，移動設(shè)備，以及家庭保健、心理認(rèn)知、游戲、腦機接口、康復(fù)訓(xùn)練、神經(jīng)營銷等設(shè)備，特別適用于在使用無膠電極或者干電極測量生物電的場合。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物電(如腦電、心電、肌電等)測量已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的監(jiān)測診斷和生物電反饋的康復(fù)設(shè)備。腦電測量還是認(rèn)知心理研宄的一個重要實驗手段。為了獲取精準(zhǔn)的微弱腦電信號，要求電極和頭皮有良好接觸，電極阻抗較低且穩(wěn)定。腦電測量電極阻抗一般要求小于50-100 kOhm，最好小于5 kOhm。為達(dá)到滿意的測量阻抗，需要在電極和頭皮之間涂覆導(dǎo)電膠(膏)，克服頭發(fā)對測量的影響。這種傳統(tǒng)的膠基電極，雖然達(dá)到滿意的測量阻抗，但存在耗時、不舒適等問題，嚴(yán)重限制了應(yīng)用范圍。
[0003]隨著移動醫(yī)療和健康監(jiān)測的發(fā)展，可穿戴設(shè)備和移動醫(yī)療設(shè)備亟需配套使用無需涂覆導(dǎo)電膠的電極，即無膠電極。這類無膠電極主要分為干電極、半干電極。干電極即不使用任何電解質(zhì)，半干電極是指通過無機或高分子多孔材料將微量的導(dǎo)電溶液(電解質(zhì))滲透到皮膚表面。無論是干電極、還是半干電極，由于沒有或微量的電解質(zhì)溶液與皮膚表面接觸，阻抗相對膠基電極較高，阻抗受電極皮膚接觸的影響更加敏感。因此，無膠電極的關(guān)鍵就是維持電極與皮膚接觸良好，這就對電極的支撐結(jié)構(gòu)提出了新的挑戰(zhàn)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)電極的支撐結(jié)構(gòu)主要分為彈性支撐結(jié)構(gòu)、剛性支撐結(jié)構(gòu)兩類。彈性支撐結(jié)構(gòu)主要代表是由彈性織物制成的電極帽，該電極帽主要優(yōu)點是具有彈性，且與皮膚貼合較好，同一電極帽可滿足多個頭型不同的受試者佩戴要求，缺點就是無法保證電極垂直于頭皮方向受力，與皮膚接觸不穩(wěn)定，阻抗不穩(wěn)定。剛性支撐結(jié)構(gòu)的主要代表是用硬塑料或硬硅膠制成的頭帶或頭盔，主要優(yōu)點是佩戴、取放方便，但存在以下缺點:(1)由于不具有足夠的彈性，不能滿足不同頭型的受試者的佩戴要求；(2)由于人體輪廓不規(guī)整，剛性支撐結(jié)構(gòu)本身與皮膚貼合不好，因此電極與皮膚也容易出現(xiàn)接觸不好，電極數(shù)目較多更為明顯；
(3)這種剛性支撐結(jié)構(gòu)只局限于3-5個導(dǎo)電極，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足醫(yī)療、心理認(rèn)知等應(yīng)用的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供可穿戴式生物電信號采集裝置:其結(jié)構(gòu)合理，支撐體與皮膚貼合度高，電極與皮膚接觸良好，電極阻抗穩(wěn)定，測量精度高，佩戴舒適，電極可拆卸，且電極位置和數(shù)量便于調(diào)整，定位方便、牢靠，標(biāo)識清楚。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0007]可穿戴式生物電信號采集裝置，它由電極支撐組件和電極連接組成；所述電極支撐組件包括連接帶和固定件；所述固定件的中部有電極安裝孔，側(cè)邊處有用于固定連接帶的卡槽；所述卡槽至少有I對2個，對稱分布在電極安裝孔的兩側(cè)；固定件通過其上的卡槽固定在連接帶的一端或兩端或中部；所述連接帶為彈性扁平帶，固定件為剛性扁形塊。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
[0009]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述連接帶為一端或兩端能穿過卡槽的彈性扁平帶，或為整條連接帶能穿過卡槽，且中部有能進(jìn)入電極的通孔或通槽的彈性扁平帶。
[0010]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述固定件為方形剛性扁形塊，每一邊有一個卡槽，共2對4個對稱分布在電極安裝孔的兩側(cè)。
[0011]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述固定件為六邊形剛性扁形塊，每一邊有一個卡槽，共3對6個對稱分布在電極安裝孔的兩側(cè)。
[0012]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，卡槽為扁形的單口卡槽，或雙口卡槽；所述雙口卡槽由2個鄰近的單口卡槽并列組成。
[0013]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述的電極與電極安裝孔的連接是卡接或螺紋連接。
[0014]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述的卡接是電極安裝孔端面上的固定凸臺內(nèi)孔側(cè)壁上的卡銷槽與電極外圓周上的卡銷相嚙合連接。
[0015]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述電極支撐組件由多組組合成電信號采集帽；該電信號采集帽由一組電極支撐組件首尾兩端通過固定件的卡槽，或通過首尾兩端的魔術(shù)貼連接組成環(huán)形帽沿，還有多個電極支撐組件首尾兩端分別與該環(huán)形帽沿上的固定件連接組成弓形帽頂。
[0016]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述電極支撐組件首尾兩端相連接，構(gòu)成電?目號米集環(huán)，其中:
[0017]由一個固定件通過卡槽與I條或2條連接帶連接，成為單電極的電信號采集環(huán)；
[0018]或由多個固定件通過卡槽與多條連接帶串連，成為多電極多連接帶的電信號采集環(huán)；
[0019]或由多個固定件通過卡槽串聯(lián)在中部具有通孔或通槽的一條連接帶上，成為多電極單連接帶的電信號采集環(huán)。
[0020]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述電信號采集環(huán)至少有2個；相鄰兩電信號采集環(huán)之間通過至少有2條連接帶分別通過兩者之間相對應(yīng)的卡槽上下連接，構(gòu)成電信號采集套圈。
[0021]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述電信號采集環(huán)有3個；相鄰兩電信號采集環(huán)之間通過3條連接帶分別通過兩者之間相對應(yīng)的卡槽上下連接，構(gòu)成有3層的電信號采集套圈。
[0022]所述的可穿戴式生物電信號采集裝置，所述電信號采集套圈的一端固定2根背帶，成為電信號采集背心。
[0023]本實用新型的優(yōu)點是:
[0024]1.本實用新型提供的可穿戴式生物電信號采集裝置采用彈性連接帶和剛性固定件，形成有彈性同時也有剛性的電極支撐結(jié)構(gòu)，電極支撐組件與被測體相吻合，電極的與皮膚接觸良好，電極-皮膚界面穩(wěn)定，電極之間阻抗一致性好，且阻抗隨時間變化小，因此測量精度高、噪音小。電信號采集帽具有彈性，可適合不同頭型受試者的佩戴要求，佩戴舒適。此外本實用新型采集裝置電極數(shù)目可根據(jù)需要配置，能滿足不同應(yīng)用的信號采集的需要求；
[0025]2.本實用新型提供的可穿戴式生物電信號采集裝置電極與連接帶之間為可拆式連接，實現(xiàn)了電極與連接帶的快速安裝與拆卸，可以成倍地增加電極的數(shù)量，滿足科研和醫(yī)療等不同使用的要求。此外，固定凸臺邊緣設(shè)有防滑齒，方便安裝和拆卸電極:
[0026]3.有通孔或通槽的連接帶上的固定件可以方便地調(diào)整位置，還方便安裝和拆卸。
【附圖說明】
[0027]圖1.1為本實用新型的一個實施例的示意圖，圖中所示為電信號采集帽，連接帶為平整的無通孔或通槽；
[0028]圖1.2為本實用新型的另一個實施例的示意圖，圖中所示為電信號采集帽，連接帶其中有的中部具有通槽；
[0029]圖2.1為本實用新型的另一個實施例的主視示意圖，圖中所示為首尾以魔術(shù)貼連接的多電極多連接帶的電信號采集環(huán)；固定件均為方形剛性扁形塊，有單口卡槽；連接帶中部無通孔或通槽；
[0030]圖2.2為本實用新型的另一個實施例的主視示意圖，圖中所示為首尾以魔術(shù)貼連接的多電極單連接帶的電信號采集環(huán)；固定件均為方形剛性扁形塊，有單口卡槽；連接帶中部有5個通孔；
[0031]圖3為本實用新型的又一個實施例的主視示意圖，圖中所示為首尾分別與一個固定件的相對卡槽連接的單電極單連接帶的電信號采集環(huán)；
[0032]圖4為本實用新型的又一個實施例的主視示意圖，圖中所示為2層的電信號采集套圈；
[0033]圖5為本實用新型的又一個實施例的主視示意圖，圖中所示為3層的電信號采集套圈構(gòu)成的電信號采集背心；
[0034]圖6為本實用新型所述的固定件的卡槽為雙口卡槽的示意圖；
[0035]圖7為本實用新型所述的固定件均為六邊形剛性扁形塊及與連接帶連接方式示意圖；
[0036]圖8為本實用新型所述的電極和固定件及連接關(guān)系的示意圖；
[0037]圖9為圖8中的固定件A — A剖視示意圖；
[0038]圖10為圖8中的固定件B — B剖視示意圖。
[0039]圖中:S-電極支撐組件；1-連接帶；1.1-通孔；1.2-通槽；1.3、1.4-魔術(shù)貼；
[0040]2-固定件；2.1-電極安裝孔；2.2-卡槽；2.21-單口卡槽；2.22-雙口卡槽；2.3-固定凸臺；2.31-卡銷槽；2.32-防滑齒；
[0041]3-電極；3.1-卡銷；4_背帶。
【具體實施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明:
[0043]實施例1:是本實用新型的一個基本實施例。如圖所示，可穿戴式生物電信號采集裝置，它由電極支撐組件S和電極3連接組成；所述電極支撐組件S包括連接帶I和固定件2 ;所述固定件2的中部有電極安裝孔2.1，側(cè)邊處有用于固定連接帶I的卡槽2.2 ;所述卡槽2.2至少有I對2個，對稱分布在電極安裝孔2.1的兩側(cè)；固定件2通過其上的卡槽2.2固定在連接帶I的一端或兩端或中部；所述連接帶I為彈性扁平帶，固定件2為剛性扁形塊。
[0044]實施例2:是進(jìn)一步的實施例。在實施例1基礎(chǔ)上，所述連接帶I為一端或兩端能穿