脑电干电极及具有其脑电测量装置

技术领域

本发明涉及脑电测量技术领域，尤其是涉及一种脑电干电极及具有其脑电测量装置。

背景技术

作为现有的脑电测量用电极，普遍使用在受检者的头皮和电极之间设置导电膏的类型。导电膏除了降低头皮和电极之间的接触阻抗之外，具有固定测量部位位置的作用，但是由于在测量之后需要将导电膏移除，因此使用较为麻烦。

干电极则无需使用导电膏就能够确保低接触阻抗。相关技术中，平板式干电极通过其导电平面与皮肤直接接触，能够与皮肤密切贴合，但无法用于毛发区域。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种脑电干电极，可以穿过毛发与头皮接触，可以用于毛发区域的脑电测量。

根据本发明第一方面实施例的脑电干电极，所述脑电干电极包括基体和镀层，所述基体包括基座和多个柱体件，多个所述柱体件的一端端部均固定于所述基座，至少所述柱体件表面设有所述镀层，所述柱体件表面的镀层和所述基座电连接。

根据本发明实施例的脑电干电极，通过设置多个柱体件，多个柱体件的一端端部均与基座相连，当需要采集有毛发的区域的脑电信号时，将多个柱体件穿设于毛发中，使柱体件的另一端端部与头皮接触。本发明的脑电干电极中的柱体件可以穿过毛发以使柱体件的另一端端部可以与头皮保持贴合，从而解决了相关技术中，平板式干电极无法用于有毛发的区域的问题。同时，设置多个柱体件可以增加脑电干电极与头皮的接触面积以减小接触阻抗。

在一些实施例中，所述柱体件包括第一件、第二件和第一弹性件，所述第一件套设于所述第二件，所述第二件可沿轴线方向相对所述第一件移动，所述第一弹性件设于所述第一件内，所述第一弹性件的两端端部分别与所述第一件和所述第二件相连，所述第一弹性件用于向所述第二件施加向所述第一件外移动的恢复力。

在一些实施例中，所述柱体件包括紫铜件。

在一些实施例中，所述第二件具有凹腔，所述凹腔具有朝向所述第一弹性件的第一开口，所述第一弹性件穿设于所述第一开口且一端端部位于所述凹腔内，所述第二件为冲压拉伸成型件。

在一些实施例中，所述第一开口的周向边沿设有限位部，在垂直于所述轴线方向上，所述限位部的尺寸大于所述第二件的外径；所述第一件包括管本体，所述管本体的两端开口，所述管本体靠近所述第二件的开口的边沿的内径小于所述限位部在垂直于所述轴线方向上的尺寸，所述限位部设于所述管本体内，所述管本体一体冲压拉伸以及冲裁成型。

在一些实施例中，所述第一件还包括盖体，所述盖体盖设于所述管本体远离所述第二件的开口，所述第一弹性件与所述盖体相连。

在一些实施例中，所述基座表面设有所述镀层，所述基座表面的所述镀层和所述柱体件表面的所述镀层电连接，所述基座和多个所述柱体件一体注塑成型。

在一些实施例中，还包括导电片，所述基座设有连接孔，所述连接孔用于与连接件连接以将所述导电片固定于所述基体，所述导电片与所述基座表面的所述镀层电导通。

在一些实施例中，所述基座和多个所述柱体件包括ABS材质件。

在一些实施例中，脑电干电极还包括第二弹性件和安装件，所述第二弹性件与所述基座背离所述柱体件的一侧相连，所述第二弹性件可沿所述柱体件的轴线方向伸缩，所述第二弹性件连接于所述基座和所述安装件之间。

在一些实施例中，脑电干电极还包括导向板，所述导向板围设于所述第二弹性件的周向外侧，所述基座和所述安装件中的至少一个与所述导向板通过导向结构连接，所述导向结构包括导向槽和导向部，所述导向部沿所述柱体件的轴线方向可移动地插入导向槽内。

本发明第二方面还提出了一种脑电测量装置。

根据本发明第二方面实施例的脑电测量装置，包括根据本发明第一方面任意一个实施例的脑电干电极。

相对于现有技术，本发明的脑电测量装置具有的优势与本发明实施例的脑电干电极100具有的优势相同，这里不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种实施例的脑电干电极的结构示意图。

图2为本发明一种实施例的脑电干电极的主视图。

图3为本发明实施例的脑电干电极中柱体件的结构示意图。

图4为本发明实施例的脑电干电极中柱体件的主视图。

图5为本发明实施例的脑电干电极中柱体件的剖视图。

图6为本发明另一种实施例的脑电干电极的第一结构示意图，其中，柱体件的轴向长度为8mm。

图7为本发明另一种实施例的脑电干电极的第二结构示意图，其中，柱体件的轴向长度为8mm。

图8为本发明另一种实施例的脑电干电极的第一结构示意图，其中，柱体件的轴向长度为10mm。

图9为本发明另一种实施例的脑电干电极的第二结构示意图，其中，柱体件的轴向长度为10mm。

图10为本发明再一种实施例的脑电干电极的第一结构示意图，其中，柱体件的轴向长度为8mm。

图11为本发明再一种实施例的脑电干电极的第二结构示意图，其中，柱体件的轴向长度为8mm。

图12为本发明再一种实施例的脑电干电极的第一结构示意图，其中，柱体件的轴向长度为10mm。

图13为本发明再一种实施例的脑电干电极的第二结构示意图，其中，柱体件的轴向长度为10mm。

图14为本发明又一种实施例的脑电干电极的结构示意图。

附图标记：

脑电干电极100；

基座10；连接孔101；纽扣公头件102；

柱体件20；

第一件201；管本体2011；盖体2012；第二件202；

凹腔2021；限位部2022；第一弹性件203；

导电片30；连接件40；第二弹性件50；安装件60；

导向板70；导向槽801；导向部802；信号传输线90。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图14来描述本发明的脑电干电极100及脑电测量装置。

根据本发明实施例的脑电干电极100包括基体和镀层，基体包括基座10和多个柱体件20，多个柱体件20的一端端部均固定于基座10(如图1、图2、图6至图14所示)，至少柱体件20表面设有镀层，柱体件20表面的镀层和基座10电连接。

更为具体地，基体可以为紫铜件，对应地，镀层可以为银镀层或者银/氯化银镀层。或者，基体可以为ABS材质件(ABS材质为丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的三元共聚物)，镀层可以为银/氯化银镀层。这样，第一、电极与头皮的接触电阻小。第二、电极的可逆性好，不容易极化，短时间流过稍大电流，在断电后电位能够很快恢复到初始状态下的电位。第三、电极电位比较稳定，且较靠近零电位，不易极化或钝化。第四、电位重现性好；温度系数小，即电位随温度变化小；当温度回复到原先的温度后，电位可以迅速恢复到原先的温度下的电位。第四、制备、实际使用和维护比较方便，经久耐用。

至少柱体件20表面设有镀层，也就是说，可以仅在柱体件20表面设置镀层，基座10的表面不设置镀层，基座10包括导电金属材质件，柱体件20表面的镀层和基座10电连接；或者也可以在柱体件20的表面和基座10的表面均设置镀层，柱体件20表面的镀层和基座10表面的镀层电连接。

基体包括基座10和多个柱体件20，多个柱体件20的一端端部均固定于基座10，可以理解的是，使用时，多个柱体件20的另一端端部与用户头皮接触，至少柱体件20表面设有镀层，柱体件20表面的镀层和基座10电连接，从而脑电信号可以经由柱体件20表面的镀层传导至基座10，基座10可以与信号传输线90相连，以通过信号传输线90将脑电信号传输至外部接收设备。同时基座10还可以用于与外部固定装置机械连接。

根据本发明实施例的脑电干电极100，通过设置多个柱体件20，多个柱体件20的一端端部均与基座10相连，当需要采集有毛发的区域的脑电信号时，将多个柱体件20穿设于毛发中，使柱体件20的另一端端部与头皮接触。本发明的脑电干电极100中的柱体件20可以穿过毛发以使柱体件20的另一端端部可以与头皮保持贴合，从而解决了相关技术中，平板式干电极无法用于有毛发的区域的问题。同时，设置多个柱体件20可以增加脑电干电极100与头皮的接触面积以减小接触阻抗。

在一些实施例中，柱体件20在轴线方向上的长度可以为8mm～12mm，例如，柱体件20在轴线方向上的长度可以为8mm(例如如图6和图7、图10和图11所示)、9mm、10mm(例如如图8和图9、图12和图13所示)、11mm或12mm或其中任意两个之间的任意值，这样，柱体件20既不会过长，导致脑电干电极100的位置不好固定；柱体件20也不会过短，通常厚度的毛发均可以适用，即有利于使得脑电干电极100通用性较好。

在一些实施例中，柱体件20的个数可以根据基座10的尺寸、不同使用场景等进行合理设置，例如，柱体件20的个数可以为3个、4个(如图10至图13所示)、5个、6个(如图6至图9所示)、7个(如图1和图2所示)、8个等。例如，在毛发较为稀疏的区域，可以采用柱体件20数量较少的脑电干电极100，例如，柱体件20的数量为4个的脑电干电极100(如图10至图13所示)；在毛发较为浓密的区域，可以采用柱体件20数量较多的脑电干电极100，例如，柱体件20的数量为6个的脑电干电极100(如图6至图9所示)。

根据本发明的一些实施例，如图3至图5所示，柱体件20包括第一件201、第二件202和第一弹性件203，第一件201套设于第二件202，第二件202可沿轴线方向相对第一件201移动，第一弹性件203设于第一件201内，第一弹性件203的两端端部分别与第一件201和第二件202相连，第一弹性件203用于向第二件202施加向第一件201外移动的恢复力。也就是说，按压第二件202，第二件202会沿轴线方向向第一件201内移动，停止向第二件202施加外力，第二件202会在第一弹性件203的恢复力的作用下，沿轴线方向向第一件201外移动，其中，轴线方向为柱体件20的轴线方向。

为了保证柱体件20的另一端与头皮良好的贴合效果，当柱体件20为刚性柱体件时，需要将柱体件20压紧在用户头皮上，以保证柱体件20与头皮的良好接触，长时间佩戴会给用户造成不适感。本发明实施例通过设置包括第一件201、第二件202和第一弹性件203的柱体件20，柱体件20的弹性伸缩特性有利于保证柱体件20的另一端端部可以始终与头皮形成良好接触，同时，也可以使得头皮受到的压紧力不会过大，有利于减少用户的使用不适感。

更为具体地，第一弹性件203可以为弹簧。包括第一件201、第二件202和第一弹性件203的柱体件20伸缩时，柱体件20在轴线方向上的最小长度不小于8mm。

根据本发明的一些实施例，柱体件20包括紫铜件。经实验研究表明，柱体件20为紫铜件的脑电干电极100，在使用过程中，脑电干电极100的电位稳定，不会随着采集时长的增加而发生大幅变化，采集数据的准确性更高。

在一些实施例中，如图5所示，第一件201和第二件202均为紫铜件，第二件202具有凹腔2021，凹腔2021具有朝向第一弹性件203的第一开口，第一弹性件203穿设于第一开口且一端端部位于凹腔2021内，第二件202为冲压拉伸成型件。第二件202具有凹腔2021，凹腔2021具有朝向第一弹性件203的第一开口，这样，第二件202便于采用冲压拉伸成型的方式成型。需要说明的是，紫铜件的质地较软，且第二件202为长条状件，采用普通铣削加工的方式，第二件202的加工成品率很低，加工难度高，加工时长长；本发明实施例采用冲压拉伸成型的方式制作第二件202，极大地降低了加工难度，且加工成品率高，获得的第二件202的结构精度较好。同时本发明实施例中的柱体件20相比于传统的弹簧针尺寸较大，即第二件202的尺寸较大，适于采用冲压拉伸成型的方式成型。

根据本发明的一些实施例，第一件201和第二件202均为紫铜件，如图5所示，第一开口的周向边沿设有限位部2022，在垂直于轴线方向上，限位部2022的尺寸大于第二件202的外径；第一件201包括管本体2011，管本体2011的两端开口，管本体2011靠近第二件202的开口的边沿的内径小于限位部2022在垂直于轴线方向上的尺寸，限位部2022设于管本体2011内，管本体2011一体冲压拉伸以及冲裁成型。可以理解的是，限位部2022可以与管本体2011靠近第二件202的开口边沿相互配合以实现限制第二件202在轴线方向且远离第一件201的方向上的极限移动位置。

更为具体地，管本体2011一体冲压拉伸以及冲裁成型，包括：对紫铜板进行冲压拉伸，使得紫铜板形成具有凹部且一端开口另一端封闭的第一中间件，然后对第一中间件的另一端端面进行冲裁操作，使得第一中间件的另一端端面形成开口，得到第二中间件，其中，第二中间件的另一端端面的开口的直径小于第二中间件周向侧壁的内径，可以将第二中间件作为第一件201。或者还可以对第二中间件的一端开口边沿进行冲裁操作，将第二中间件的一端开口边沿沿垂直于轴线方向凸出第二中间件周向侧壁的部分去除，从而得到第一件201。

需要说明的是，紫铜件的质地较软，且管本体2011为长条状件，采用普通铣削加工的方式，管本体2011的加工成品率很低，加工难度高，加工时长长；本发明实施例采用一体冲压拉伸以及冲裁成型的方式制作管本体2011，极大地降低了管本体2011加工难度，且加工成品率高，获得的管本体2011的结构精度较好。同时，本发明实施例中的柱体件20相比于传统的弹簧针尺寸较大，即管本体2011的尺寸较大，适于采用一体冲压拉伸以及冲裁的方式成型。

根据本发明的一些实施例，第一件201还包括盖体2012，盖体2012盖设于管本体2011远离第二件202的开口，第一弹性件203与盖体2012相连。更为具体地，盖体2012为平板件，组装时，可以先将第二件202置于第一件201内，然后将第一弹性件203置于第一件201内，最后将盖体2012盖设于管本体2011远离第二件202的开口；或者，先将第二件202置于第一件201内，然后，将第一弹性件203与盖体2012连接，再将第一弹性件203置于第一件201内，并将盖体2012盖设于管本体2011远离第二件202的开口。其中，盖体2012可以与管本体2011焊接连接。

第一件201包括管本体2011和盖体2012，这样，便于采用一体冲压拉伸以及冲裁成型的方式制作管本体2011，有利于降低第一件201的制作难度。

根据本发明的一些实施例，基座10表面设有镀层，基座10表面的镀层和柱体件20表面的镀层电连接，基座10和多个柱体件20一体注塑成型，也就是说，柱体件20和基座10会形成一体件。采用一体注塑成型的加工方式制作基座10和柱体件20，一方面，基座10和柱体件20表面的镀层的连续性更好；另一方面，镀层与基座10和柱体件20表面的结合性能更好，镀层不易出现脱落的问题。

根据本发明的一些实施例，脑电干电极100还包括导电片30，基座10设有连接孔101，连接孔101用于与连接件40连接以将导电片30固定于基体，导电片30与基座10表面的镀层电导通。需要说明的是，由于基座10和多个柱体件20为注塑件，因此，无法直接在基座10表面焊接连接信号传输线90，本发明实施例通过在基座10上固定导电片30，信号传输线90线的一端可以与导电片30焊接连接，导电片30与基座10表面的镀层电连接，从而电信号可以通过基座10表面的镀层、导电片30和信号传输线90传导至外部接收设备。

在一些实施例中，还可以将信号传输线90的一端端部夹设于导电片30和基座10表面的镀层之间，这样，信号传输线90也可以与基座10表面的镀层电连接。

在一些实施例中，导电片30可以设于基座10设有柱体件20的一侧，或者导电片30也可以设于基座10背向柱体件20的一侧。其中，将导电片30设于基座10背向柱体件20的一侧，信号传输线90的一端端部连接于导电片30背向座体的一侧，这样，一方面，信号传输线90距离毛发可以尽可能地远；另一方面，可以避免导电片30和信号传输线90的一端端部占用多个柱体件20之间限定出的空间，从而有利于使得柱体件20长度可以尽可能地短。

更为具体地，如图14所示，连接件40可以为螺钉和螺帽，连接时，将螺钉穿设于导电片30和连接孔101，然后将螺帽旋紧在螺钉上即可完成固定，连接方便快速，连接稳定性好。或者，连接件40也可以为粘接件，粘接件的一端端部与导电片30背向基座10的一侧粘接，另一端与基座10粘接，以实现固定导电片30。或者，连接件40可以为螺钉，螺钉穿设导电片30并伸入连接孔101，螺钉直接与连接孔101螺纹连接。

根据本发明的一些实施例，基座10和多个柱体件20包括ABS材质件(ABS材质为丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的三元共聚物)。经实验研究表明，柱体件20为ABS材质件的脑电干电极100，在使用过程中，脑电干电极100的电位稳定，不会随着采集时长的增加而发生大幅变化，采集数据的准确性高。

在一些实施例中，ABS材质件为硬质ABS材质件。

根据本发明的一些实施例，如图14所示，脑电干电极100还包括第二弹性件50和安装件60，第二弹性件50与基座10背离柱体件20的一侧相连，第二弹性件50可沿柱体件20的轴线方向伸缩，第二弹性件50连接于基座10和安装件60之间。为了保证柱体件20的另一端与头皮良好的贴合效果，当柱体件20为刚性柱体件时，需要将柱体件20压紧在用户头皮上，以保证柱体件20与头皮的良好接触，然而长时间佩戴会给用户造成不适感。本发明实施例通过在与基座10背离柱体件20的一侧设置第二弹性件50，第二弹性件50有利于保证柱体件20的另一端端部可以始终与头皮形成良好接触，同时，也可以使得头皮受到的压紧力不会过大，有利于减少用户的使用不适感。其中，安装件60用于与外部固定装置连接。更为具体地，第二弹性件50可以为弹簧。

根据本发明的一些实施例，脑电干电极100还包括柔性遮挡件，柔性遮挡件围设于第二弹性件50的周向外侧，柔性遮挡件在轴线方向上的两端边沿分别与基座10和安装件60相连。更为具体地，柔性遮挡件可以为硅胶件、橡胶件、皮质层、布料等等。

根据本发明的一些实施例，如图14所示，脑电干电极100还包括导向板70，导向板70围设于第二弹性件50的周向外侧，基座10和安装件60中的至少一个与导向板70通过导向结构连接，导向结构包括导向槽801和导向部802，导向部802沿柱体件20的轴线方向可移动地插入导向槽801内。可以理解的是，一方面，导向板70和导向结构配合可以对基座10和安装件60之间的相对移动进行导向；另一方面，导向板70可以对第二弹性件50进行遮挡，有利于降低第二弹性件50与毛发接触的可能性，进而降低毛发与第二弹性件50发生缠绕的可能性；再一方面，脑电干电极100的外观也更加美观；此外，还可以提高座体10和安装件60之间的连接稳定性，使得座体10和安装件60不会在垂直于轴线方向上错开。

更为具体地，导向板70可以为围设于第二弹性件50的周向外侧的环形板件(如图14所示)；或者，导向板70沿第二弹性件50的周向间隔开地设有多个，多个导向板70围设于第二弹性件50的周向外侧。

在一些实施例中，导向结构设有一个，导向结构设于基座10，即导向槽801设于基座10，导向板70连接于安装件60和导向部802之间，导向部802沿柱体件20的轴线方向可移动地插入导向槽801内。

在一些实施例中，导向结构设有一个，导向结构设于安装件60，即导向槽801设于安装件60，导向板70连接于基座10和导向部802之间，导向部802沿柱体件20的轴线方向可移动地插入导向槽801内。

如图12所示，在一些实施例中，导向结构设有两个，两个导向结构分别设于基座10和安装件60上，即两个导向槽801分别设于基座10和安装件60上，两个导向部802分别与导向板70在轴线方向上的两端端部连接，导向部802沿柱体件20的轴线方向可移动地插入导向槽801内，这样，基座10和安装件60之间相对移动的范围更大。

在一些实施例中，如图1和图3所示，基座10可以为电路板，脑电干电极100还包括纽扣公头件102，基座10可以与纽扣公头件102连接，例如焊接连接，外部固定装置包括纽扣母头件，纽扣公头件102和纽扣母头件可以相互插接配合，以快速连接。

本发明第二方面还提出了一种脑电测量装置。

根据本发明第二方面实施例的脑电测量装置，包括根据本发明第一方面任意一个实施例的脑电干电极100。

相对于现有技术，本发明的脑电测量装置具有的优势与本发明实施例的脑电干电极100具有的优势相同，这里不再赘述。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本发明中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本发明中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本发明实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本发明构成任何限定。

本发明中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。