CN112754485B - 一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，包括支撑架组件、脑电电极组件和信号线，所述支撑架组件包括若干纵向设置的第一支架和环向设置的第二支架，且第一支架呈弧状板条结构，第二支架呈圆环状结构，所述第一支架的两端与第二支架内侧壁固定连接，且若干第一支架与第二支架合围成帽状结构，所述脑电电极组件安装于第一支架上，且脑电电极组件与信号线电性连接；本电极帽的电极组件安装在支架上且设置旋钮调节电极头伸缩，适用于各种头型，较传统的硅胶电极帽，无需逐个卡装电极，使得佩戴方便；本电极帽设计连接器和走线槽，较传统的硅胶电极帽，本发明走线有序，不易出现相互缠结现象，便于收纳。

Description

一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体地，涉及一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽。

背景技术

脑电波(Electroencephalogram,EEG)信号是由大脑皮层或头皮表面神经元细胞体生理活动产生的电位信息的综合，包含有大脑丰富的节律信息，可广泛应用于脑疾病诊断，康复，脑机接口(BCI)，疲劳检测等领域。它被认为是检测癫痫发作，心理性非癫痫发作，偏头痛，脑病等疾病的主要方法，同时也是睡眠疾病诊断的重要依据。然而脑电信号幅度一般小于100μV，因此脑电信号的捕获对脑电电极本身以及后级调理电路提出了很高的要求。其中，后级调理电路技术已经趋于成熟。相比而言，由于电极复杂的电学特性、以及生物电信号采集的特殊要求，脑电电极的研究方兴未艾。

现有技术中，脑电电极可以分为湿式电极和干式电极两大类。湿式电极指的是需要配合导电膏使用的电极。通过前期的皮肤准备以及在采集位置涂抹导电膏操作，使得在电极与人体皮肤表面形成一个金属-电解液界面，从而降低皮肤的超高电阻抗获得高信噪比的信号。现有的湿式电极以金杯电极(Gold Cup Electrode)和Ag/AgCl电极为代表。金杯电极是在纯银电极的基础上电镀金金属制备而成，克服了纯银电极长时间使用的氧化问题。使用时，需要使用导电膏将金杯电极和皮肤进行连接，等待充分接触并且信号稳定之后进行信号的采集。其作为EEG信号采集的标准电极，具有导电性能优良、信号稳定、信号信噪比高等优点。现有的湿式电极需要涂覆导电胶或到点膏，为了便于涂覆，该类电机常采用硅胶电极帽设计，即将环形电极片固定在硅胶帽内，硅胶帽通过外周的凹槽及O型圈将电极帽的帽体固定，在使用时，需要将电极头逐个涂覆导电胶，再将电极卡到硅胶帽的凹槽内，检测后再逐个拆卸清洗，操作极为不便，且电极和信号线数量对，易相互缠结，使用不便；干式电极由于不需要皮肤准备以及涂抹导电膏等操作，其非常适合应用于未来健康监护、康复、疾病诊疗以及脑机接口BCI等领域。微针电极是目前脑电采集技术中最普遍采用的干电极。微针电极是一种使用微针技术设计研发的电极，其通过微细制造方法在硅材料、金属、聚合物和玻璃等材料表面制造形成的阵列式微针结构，直接刺穿角质层来减小其超高电阻抗对信号采集的影响。其使用较为方便可靠，具有较小的阻抗，较小的电化学特性，更利于长期测量使用。但是缺点在于使用时要避免伤到真皮层、避免对神经和血管的伤害，为了安全使用，现有技术中最常用的还是湿式电极。

为了克服传统湿式电极操作复杂，且不便于收纳问题，本发明提供种便于佩戴和收纳的脑电电极帽。

发明内容

本发明的目的在于提供种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，解决了现有技术中存在的湿式电极操作复杂，且不便于收纳问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，包括支撑架组件、脑电电极组件和信号线；

所述支撑架组件包括若干纵向设置的第一支架和环向设置的第二支架，且第一支架呈弧状板条结构，第二支架呈圆环状结构，所述第一支架的两端与第二支架内侧壁固定连接，且若干第一支架与第二支架合围成帽状结构；

所述脑电电极组件安装于第一支架上，且脑电电极组件与信号线电性连接。

作为本发明的进一步方案：所述脑电电极组件包括电极传感器、安装壳件和电极柱，所述安装壳件呈倒置T字型结构，且安装壳件的竖直部呈螺纹柱状，安装壳件底部的内部开设有电极安装腔，所述电极传感器适配安装于电极安装腔内部，且安装壳件的下方设置有端盖，且端盖与电极安装腔所在的安装壳件的外壁设配卡装，所述电极柱的顶端与电极传感器的输入端电性连接，电极柱的底端贯穿端盖的中心，且电极柱的外侧壁与端盖固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述第一支架内部开设有安装槽，且安装槽呈倒T字型圆柱槽结构，所述安装壳件的底部安装于安装槽的内部，所述安装壳件的竖直部与安装槽的槽口之间卡装有旋钮，所述电极柱的底端贯穿安装槽的底壁连接有电极头。

作为本发明的进一步方案：所述旋钮包括上部的旋转部和下部的胶塞部，所述旋转部和胶塞部均呈T字型结构，且旋转部和胶塞部的竖直部固定连接，所述旋转部和胶塞部的竖直部合装形成卡槽，且卡槽与安装槽的槽口适配卡合，所述旋转部和胶塞部的中心均开设有通孔，且旋转部的通孔的孔壁上设置有内螺纹，并旋转部的内螺纹与安装壳件竖直部的螺纹柱适配旋合。

作为本发明的进一步方案：所述电极头包括吸盘和电极片，所述电极片呈圆形凹陷片状结构，且电极片的顶部设置有固定部，所述吸盘的底面与电极片的顶面固定连接，且吸盘与电极片的固定部连接处填充有密封剂。

作为本发明的进一步方案：所述电极柱的外侧套设有复位弹簧，且复位弹簧位于安装壳件的端盖底壁与安装槽的底壁之间。

作为本发明的进一步方案：所述安装壳件的竖直部中心开设有插接孔。

作为本发明的进一步方案：所述支撑架组件的后侧安装有连接器，且连接器的顶面设置有若干接插口，连接器的后侧面设置有排插，所述信号线的一端穿过插接孔与电极传感器的输出端电性连接，信号线的另一端与接插口电性连接。

作为本发明的进一步方案：所述第一支架和第二支架的外侧面上开设有走线槽，所述第二支架两侧的内侧壁上固定连接有弹性筋条，且两个弹性筋条的另一端分别连接有锁止板和锁止扣。

本发明的有益效果：

1、本发明提供的一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，设计有脑电电极组件，该组件将电极传感器设置于安装壳体内部，在安装壳体上设置螺纹柱，并适配设置有带内螺纹的旋钮，将本组件卡装在支架内部，使得本电极帽在使用时，旋转旋钮即可调节电极头的伸入深度，从而使得本电极帽适用各种头型，都能让电极头与皮肤贴紧，保证检测准确性；当特殊检测需要被检测人平躺睡眠时，可根据实际适当调整各电极的松紧，在保证各检测部位接触均匀的前提下，又提供舒适的检测环境；本电极帽的电极组件位置固定，保证检测位置准确性，同时较传统的硅胶电极帽，无需逐个卡装电极，使得佩戴方便。

2、本发明提供的一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，在支撑架组件后侧安装有连接器，该连接器顶面设置有接插口，后侧面设置有排插，选用插接式信号线，将信号线的一端拆在电极传感器上，另一端插接在接插口内，同时第一支架上开设有走线槽，信号线的线体卡装在走线槽内，较传统的硅胶电极帽，本电极帽走线有序，不易出现相互缠结现象，便于收纳。

3、本发明提供的一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，在安装壳件底壁和安装槽底壁之间的电极柱外侧设置复位弹簧，检测完毕后，通过旋钮将电极头向上旋出，使得电极头顶面紧贴支架的底面，复位弹簧向上弹性支撑，将旋钮的胶塞部顶面与支架的槽口贴合，使得安装槽内呈密封空间，可直接对本装置进行洗涤，较传统的硅胶电极帽，无需逐个拆下电极清洗，使得清洁方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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为本发明一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽主视结构示意图；

图2为本发明一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽右视结构示意图；

图3为脑电电极组件的安装示意图；

图4为旋钮的结构示意图；

图5为旋钮电极头的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

11、第一支架；12、第二支架(12)；13、安装槽；14、走线槽；21、电极传感器；22、安装壳件；23、电极柱；24、插接孔；31、旋钮；32、旋转部；33、胶塞部；34、卡槽；41、电极头；42、吸盘；43、电极片；51、复位弹簧；61、连接器；62、接插口；63、排插。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，本发明为一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，包括支撑架组件、脑电电极组件和信号线；

所述支撑架组件包括若干纵向设置的第一支架11和环向设置的第二支架12，且第一支架11呈弧状板条结构，第二支架12呈圆环状结构，所述第一支架11的两端与第二支架12内侧壁固定连接，且若干第一支架11与第二支架12合围成帽状结构；

所述脑电电极组件安装于第一支架11上，优选地设置有21组脑电电极组件，并按照10/20系统法分布与第一支架11上，且脑电电极组件与信号线电性连接。

所述脑电电极组件包括电极传感器21、安装壳件22和电极柱23，所述安装壳件22呈倒置T字型结构，且安装壳件22的竖直部呈螺纹柱状，安装壳件22底部的内部开设有电极安装腔，所述电极传感器21适配安装于电极安装腔内部，且安装壳件22的下方设置有端盖，且端盖与电极安装腔所在的安装壳件22的外壁设配卡装，所述电极柱23的顶端与电极传感器21的输入端电性连接，电极柱23的底端贯穿端盖的中心，且电极柱23的外侧壁与端盖固定连接。

所述第一支架11内部开设有安装槽13，且安装槽13呈倒T字型圆柱槽结构，所述安装壳件22的底部安装于安装槽13的内部，所述安装壳件22的竖直部与安装槽13的槽口之间卡装有旋钮31，所述电极柱23的底端贯穿安装槽13的底壁连接有电极头41。

所述旋钮31包括上部的旋转部32和下部的胶塞部33，所述旋转部32和胶塞部33均呈T字型结构，且旋转部32和胶塞部33的竖直部固定连接，所述旋转部32和胶塞部33的竖直部合装形成卡槽34，且卡槽34与安装槽13的槽口适配卡合，所述旋转部32和胶塞部33的中心均开设有通孔，且旋转部32的通孔的孔壁上设置有内螺纹，并旋转部32的内螺纹与安装壳件22竖直部的螺纹柱适配旋合，旋转旋钮31即可调节电极头41的伸入深度，从而使得本电极帽适用各种头型，都能让电极头41与皮肤贴紧，保证检测准确性，进一步地，旋转部32的外侧面开设有若干防滑凹槽，提高摩擦系数，便于旋转调节。

所述电极头41包括吸盘42和电极片43，所述电极片43呈圆形凹陷片状结构，使得电极片43与被检测人的头部更为贴合，且电极片43的顶部设置有固定部，所述固定部为外螺纹柱状，适配与电极柱23底端旋合连接，或者固定部直接与电极柱23底端焊接固定，所述吸盘42的底面与电极片43的顶面固定连接，且吸盘42与电极片43的固定部连接处填充有密封剂，保证吸盘42与电极片的密封性，在检测过程中，吸盘42被压缩，在大气压作用下，将电极片43紧紧吸在头皮表面，防止检测过程被检测人晃动导致电极片43松动，保证检测有效性。

所述电极柱23的外侧套设有复位弹簧51，且复位弹簧51位于安装壳件22的端盖底壁与安装槽13的底壁之间，检测完毕后，通过旋钮31将电极头41第一支架11外侧旋出，使得电极头41顶面紧贴支架的底面，复位弹簧51向上弹性支撑，将旋钮31的胶塞部33的顶面与支架的槽口贴合，使得安装槽13内呈密封空间，可直接对本装置进行洗涤。

所述安装壳件22的竖直部中心开设有插接孔24。

所述支撑架组件的后侧安装有连接器61，且连接器61的顶面设置有若干接插口62，连接器61的后侧面设置有排插63，所述信号线的一端穿过插接孔24与电极传感器21的输出端电性连接，信号线的另一端与接插口62电性连接，优选地，选用插接式信号线，便于本电极帽的装配与拆卸。

所述第一支架11和第二支架12的外侧面上开设有走线槽14，所述第二支架12两侧的内侧壁上固定连接有弹性筋条，且两个弹性筋条的另一端分别连接有锁止板和锁止扣。

本发明工作原理：

本发明使用时，在电极片43上涂抹导电膏，将本电极帽套在本检测人的头部，从第一支架11之间的间隙使用梳子将被检测人的头发梳开，再将电极帽完全套装，将第二支架12侧边的锁止扣与锁止板锁死，旋转旋钮31，使得旋转部32的内螺纹与安装壳件22顶部的螺纹柱旋合，从而带动电极片43向第一支架11的内部运动，使得电极片43与被检测人的头皮紧密接触，同时吸盘42被压缩，在大气压作用下，将电极片43紧紧吸在头皮表面，防止检测过程被检测人晃动导致电极片43松动，保证检测有效性，佩戴完毕后，使用对接端子将排插63与外界检测设备连接，即可对被检测人的脑电进行监测，检测完毕后，通过旋钮31将电极头41第一支架11外侧旋出，使得电极头41顶面紧贴支架的底面，复位弹簧51向上弹性支撑，将旋钮31的胶塞部33的顶面与支架的槽口贴合，使得安装槽13内呈密封空间，可直接对本装置进行洗涤。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，其特征在于：包括支撑架组件、脑电电极组件和信号线；

所述支撑架组件包括若干纵向设置的第一支架（11）和环向设置的第二支架（12），且第一支架（11）呈弧状板条结构，第二支架（12）呈圆环状结构，所述第一支架（11）的两端与第二支架（12）内侧壁固定连接，且若干第一支架（11）与第二支架（12）合围成帽状结构；

所述脑电电极组件安装于第一支架（11）上，且脑电电极组件与信号线电性连接；

所述脑电电极组件包括电极传感器（21）、安装壳件（22）和电极柱（23），所述安装壳件（22）呈倒置T字型结构，且安装壳件（22）的竖直部呈螺纹柱状，安装壳件（22）底部的内部开设有电极安装腔，所述电极传感器（21）适配安装于电极安装腔内部，且安装壳件（22）的下方设置有端盖，且端盖与电极安装腔所在的安装壳件（22）的外壁设配卡装，所述电极柱（23）的顶端与电极传感器（21）的输入端电性连接，电极柱（23）的底端贯穿端盖的中心，且电极柱（23）的外侧壁与端盖固定连接；

所述第一支架（11）内部开设有安装槽（13），且安装槽（13）呈倒T字型圆柱槽结构，所述安装壳件（22）的底部安装于安装槽（13）的内部，所述安装壳件（22）的竖直部与安装槽（13）的槽口之间卡装有旋钮（31），所述电极柱（23）的底端贯穿安装槽（13）的底壁连接有电极头（41）；

所述旋钮（31）包括上部的旋转部（32）和下部的胶塞部（33），所述旋转部（32）和胶塞部（33）均呈T字型结构，且旋转部（32）和胶塞部（33）的竖直部固定连接，所述旋转部（32）和胶塞部（33）的竖直部合装形成卡槽（34），且卡槽（34）与安装槽（13）的槽口适配卡合，所述旋转部（32）和胶塞部（33）的中心均开设有通孔，且旋转部（32）的通孔的孔壁上设置有内螺纹，并旋转部（32）的内螺纹与安装壳件（22）竖直部的螺纹柱适配旋合；

所述电极柱（23）的外侧套设有复位弹簧（51），且复位弹簧（51）位于安装壳件（22）的端盖底壁与安装槽（13）的底壁之间；

所述脑电电极帽佩戴在人的头部进行检测，检测完毕后，通过旋钮（31）将电极头（41）第一支架（11）外侧旋出，使得电极头（41）顶面紧贴支架的底面，复位弹簧（51）向上弹性支撑，将旋钮（31）的胶塞部（33）的顶面与支架的槽口贴合，使得安装槽（13）内呈密封空间，可直接对本装置进行洗涤。

2.根据权利要求1所述的一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，其特征在于：所述电极头（41）包括吸盘（42）和电极片（43），所述电极片（43）呈圆形凹陷片状结构，且电极片（43）的顶部设置有固定部，所述吸盘（42）的底面与电极片（43）的顶面固定连接，且吸盘（42）与电极片（43）的固定部连接处填充有密封剂。

3.根据权利要求1所述的一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，其特征在于：所述安装壳件（22）的竖直部中心开设有插接孔（24）。

4.根据权利要求1所述的一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，其特征在于：所述支撑架组件的后侧安装有连接器（61），且连接器（61）的顶面设置有若干接插口（62），连接器（61）的后侧面设置有排插（63），所述信号线的一端穿过插接孔（24）与电极传感器（21）的输出端电性连接，信号线的另一端与接插口（62）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种便于佩戴和收纳的脑电电极帽，其特征在于：所述第一支架（11）的外侧面上开设有走线槽（14），所述第二支架（12）两侧的内侧壁上固定连接有弹性筋条，且两个弹性筋条的另一端分别连接有锁止板和锁止扣。

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