CN112043266A - 一种梳状脑电干电极穿戴装置 - Google Patents

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吴晓婷
裴为华
王毅军
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Jiangsu Jicui Brain Machine Integration Intelligent Technology Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种梳状脑电干电极穿戴装置，包括头箍，所述梳状脑电干电极穿戴装置还包括滑动固定于头箍上的固定板以及固定于固定板上的若干电极结构，所述电极结构包括梳状的接触部。本发明中采用梳状电极，类梳结构更易梳开头发避免头发被压于电极及头皮之间造成电隔离，保证电极与头皮的稳定接触，提供直观的阻抗调节；其次，轨道结构及轨道固定板，提供梳状电极梳开头发的滑行轨迹，弹簧装配结构可实现电极的稳定安放，根据被试颅骨形状扫描打印的3D固定板，使电极与头皮具有更好的贴合性。

Description

一种梳状脑电干电极穿戴装置
技术领域
本发明属于人工智能技术领域，尤其涉及一种梳状脑电干电极穿戴装置。
背景技术
非侵入式脑电信号采集通常需要电极与电极帽的配合使用。电极装配于电极帽用于多个独立通道的信号采集，电极帽则给与电极支撑使其稳定附着于头部。常用的采集方式是桶状或碗状的湿电极配合弹性织物头戴，这种采集装置使用时需要向湿电极预留的孔隙注入导电膏润湿头发，消除电隔离，使湿电极和头皮形成稳定的电连接，并提供较低的电极/组织界面阻抗。现今，这种电极采集到的信号依然是脑电信号采集的黄金标准。但是湿电极在使用时存在着诸多不便和劣势，如湿电极需要单个逐个注入导电膏，费时费力；被试在使用后头发间会留有大量导电膏，需及时清理；导电膏中的水分会随着时间蒸发，使得界面阻抗升高不利于长期信号监测。
针对湿电极所存在的问题，干电极传感技术应用而生。干电极无需使用导电膏，即戴即用，用后无需清理，是脑机接口应用中的关键技术。现有的干电极多为柱状或针状多脚干电极，这种设计目的在于多脚电极可以穿过头发阻碍直接接触头皮以消除头发造成的电隔离。此类电极的柱脚尺寸设计非常关键，柱脚直径尺寸过大，头发容易被压于电极与头皮间，柱脚直径过小，虽极易穿过头发阻碍，却给被试带来不适感，不利于长时间实际应用。此外，干电极在应用于长发或发量较多被试时，电极柱脚难以全部拨开头发接触头皮，且环形排列柱脚电极在转动调节时容易缠绞头发，造成接触不良。另有一些研究将柱状电极设计为弹簧结构，弹簧结构的加入虽然解决了舒适度的问题但引入了额外的噪声。
针对上述干电极所存在的问题，亟需研制一种佩戴简单舒适便捷可长期稳定采集高质量脑电信号的采集电极及头戴***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种舒适性更好、接触性更佳的梳状脑电干电极穿戴装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种梳状脑电干电极穿戴装置，包括头箍，所述梳状脑电干电极穿戴装置还包括固定于头箍上的固定板以及固定于固定板上的若干电极结构，所述电极结构包括梳状的接触部。
作为本发明的进一步改进，所述电极结构包括固定于固定板上的滑轨以及电极。
作为本发明的进一步改进，所述电极包括基部、自基部凸出且可沿滑轨滑动的凸出部，所述接触部自基部上端折弯后延伸形成。
作为本发明的进一步改进，所述接触部包括若干自基部上端折弯后延伸形成的延伸臂，若干延伸臂间隔的排成一排。
作为本发明的进一步改进，所述延伸臂包括连接基部的连接杆以及设置于连接杆末端的接触点。
作为本发明的进一步改进，所述接触部自基部上端斜向下折弯后形成。
作为本发明的进一步改进，所述凸出部包括中空的中间通道，所述电极结构还包括与中间通道固定对接的空心螺钉。
作为本发明的进一步改进，所述空心螺钉内设置有电连接插座，所述插座为铜插座。
作为本发明的进一步改进，所述电极包括还包括均匀涂覆于其表面且烘干之后形成的银浆导电层。
作为本发明的进一步改进，所述固定板上设置有若干用以安装滑轨的安装孔。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
本发明中采用梳状电极，类梳结构更易梳开头发避免头发被压于电极及头皮之间造成电隔离，保证电极与头皮的稳定接触，提供直观的阻抗调节。
其次，轨道结构及轨道固定板，提供梳状电极梳开头发的滑行轨迹，弹簧装配结构可实现电极的稳定安放，根据被试颅骨形状扫描打印的3D固定板，使电极与头皮具有更好的贴合性。
另外，二维可调头箍可以适应不同被试的头围，干电极及头戴***即戴即用，方便快捷，避免了湿电极的劣势，可实现脑机接口的日常生活应用
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明梳状脑电干电极穿戴装置结构示意图；
图2为本发明电极结构示意图；
图3为本发明固定板及滑轨装配示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本实施方式中提供了一种梳状脑电干电极穿戴装置，包括头箍1，所述梳状脑电干电极穿戴装置还包括固定于头箍1上的固定板2以及固定于固定板2上的若干电极结构3，所述电极结构3包括梳状的接触部4。
所述电极结构3包括固定于固定板2上的滑轨5以及电极31，所述固定板2上设置有若干用以安装滑轨5的安装孔21。在具体的装配过程中，可以利用螺丝和60°弹簧进行装配，将滑轨安装于固定板之上。在本实施方式中，滑轨的轨道可以采用两端封闭式的方式，也可以采用下宽上窄的方式，总之可以保证电极在轨道之内滑动的过程中，不会轻易的脱轨或者错位。
所述电极31包括基部32、自基部32凸出且可沿滑轨滑动的凸出部33，所述接触部4自基部32上端折弯后延伸形成。在具体使用过程中，为了最佳的使用效果，可以优选的采用接触部自基部上端斜向下折弯后形成的方式。
所述接触部4包括若干自基部32上端折弯后延伸形成的延伸臂34，若干延伸臂34间隔的排成一排。所述延伸臂34包括连接基部的连接杆35以及设置于连接杆35末端的接触点36。
所述凸出部33包括中空的中间通道37，所述电极结构还包括与中间通道37固定对接的空心螺钉38。所述空心螺钉38内设置有电连接插座39，所述插座为铜插座。所述电极包括还包括均匀涂覆于其表面且烘干之后形成的银浆导电层。在电极装配的过程中，先将每个电极的凸出部先安装于滑轨之上，然后将空心螺钉拧入凸出部的中间通道之内，这样就可以使得电极在滑轨内移动的过程中，不会滑出滑轨。
本实施方式中，所述电极的整体可利用3D打印技术树脂材料制备成型，然后再将银浆均匀涂覆在电极表面烘干，形成导电层，这样整个电极都具备良好的导电性能，然后由于拧入中间通道中的空螺钉内安装了铜插座，这样只需要将测试导电接头***到铜插座之内，即可实现有效并且可靠的电连接，建立了完整的干电极测试线路。
本发明提供的梳状脑电干电极穿戴装置在使用的过程中，梳状电极可以根据不同体验者的头围、头发等，通过在头皮上的梳理，可以轻松的找到跟头皮有效的接触位置，消除头发造成的电隔离，模拟梳子梳开头发过程，电极可梳开头发直接接触头皮，避免了传统干电极在长发被试使用时难以拨开头发或缠绞头发的问题。
应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书一个或多个实施例，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例保护的范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种梳状脑电干电极穿戴装置，包括头箍，其特征在于：所述梳状脑电干电极穿戴装置还包括固定于头箍上的固定板以及固定于固定板上的若干电极结构，所述电极结构包括梳状的接触部。
2.根据权利要求1所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述电极结构包括固定于固定板上的滑轨以及电极。
3.根据权利要求2所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述电极包括基部、自基部凸出且可沿滑轨滑动的凸出部，所述接触部自基部上端折弯后延伸形成。
4.根据权利要求3所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述接触部包括若干自基部上端折弯后延伸形成的延伸臂，若干延伸臂间隔的排成一排。
5.根据权利要求4所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述延伸臂包括连接基部的连接杆以及设置于连接杆末端的接触点。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述接触部自基部上端斜向下折弯后形成。
7.根据权利要求2所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述凸出部包括中空的中间通道，所述电极结构还包括与中间通道固定对接的空心螺钉。
8.根据权利要求7所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述空心螺钉内设置有电连接插座，所述插座为铜插座。
9.根据权利要求2所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述电极包括还包括均匀涂覆于其表面且烘干之后形成的银浆导电层。
10.根据权利要求2所述的梳状脑电干电极穿戴装置，其特征在于：所述固定板上设置有若干用以安装滑轨的安装孔。
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CN112656418A (zh) * 2021-03-15 2021-04-16 季华实验室 一种柔性干式脑电极及其使用方法
CN115381403A (zh) * 2022-08-29 2022-11-25 天津科技大学 一种基于脑机接口的头戴智能监测仪

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