[发明专利]一种用于脑电测量的准干电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域的电极，具体地，涉及一种用于脑电测量的准干电极及其制备方法。

背景技术

脑电图（EEG）主要用于诊断人体颅内器质性病变，如：癫痫、脑炎、脑血管疾病以及颅内占位性病变等的检查。随着科技的发展，脑电信号的用途就更广泛了，例如脑机接口（BCI：brain computer interface）。

目前，用于测量脑电信号的电极，一般都是采用银/氯化银电极和纯金属电极。银/氯化银电极是一种湿电极，在使用过程中还需要配合导电胶的使用，由于导电胶容易干掉从而造成采集信号的衰减，这非常不利于脑电信号长期的监测。并且在使用湿电极测量脑电信号之后还需要清洁皮肤上的残留导电胶，这都是费时费力的。而纯金属的干电极与皮肤间的接触阻抗比湿电极大，用来测量脑电信号的效果不如湿电极。

经对现有技术文献的检索发现，R.Luttge,S.N.Bystrova and M.J.A.M.van Putten 在《4th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering》(2009)1246-1249撰文“Microneedle array electrode for human EEG recording”(“用于记录EEGD微针阵列电极”《第四届国际医学生物工程联合会欧洲会议》)，该文提出一种基于MEMS工艺制备的微针干电极。这类电极的原理是用微针刺过皮肤的表皮和真皮接触，从而减小电极与皮肤间的阻抗，测量脑电信号。这类干电极属于入侵式的电极，电极上的微针会刺破皮肤，引起皮肤的感染，使用者在使用过程中也不舒服。目前也有很多非入侵式的干电极的研究，但干电极与皮肤间的接触阻抗比湿电极以及微针电极与皮肤间的接触阻抗要大，而脑电信号又是在微伏级，此类干电极采集脑电信号的效果不好。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于脑电测量的准干电极及其制备方法，通过该方法制备的电极解决了湿电极使用复杂、不便和干电极接触阻抗高的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种用于脑电测量的准干电极，所述电极包括：多孔金属电极、储液池以及电极导线，其中：多孔金属电极作为传感器获取脑电信号，储液池通过胶水粘接于多孔金属电极上，储液池用于存储导电液，导电液能缓缓透过多孔金属电极以保持皮肤与电极间的湿润，多孔金属电极上连接电极导线。

优选地，所述多孔金属电极由生物兼容性多孔金属材料制成，所述生物兼容性多孔金属材料为多孔钛、多孔铂、多孔金、多孔银或多孔铱中一种，优选多孔钛。

优选地，所述多孔金属电极的孔能透过导电液以保持电极与皮肤间的低阻抗，所述孔的尺寸为10微米-100微米，若孔的的尺寸太小，液体不易渗出；孔的尺寸太大，渗出的液体过多。

优选地，所述储液池由PDMS制成。PDMS是一种生物兼容性材料，不会对人体造成伤害，PDMS制成的储液池是透明的有弹性的，可以直接观察到储液池内液体的体积，储液池的弹性也使得液体溶液容易从多孔金属的孔中渗出。也可以使用其他生物兼容型，透明，有弹性的材料制造储液池。

优选地，所述导电液为生理盐水，所述导电液可以随时补充以使多孔钛电极较长时间的使用。

优选地，所述多孔金属电极可以是任何形状和任何合适的尺寸。所述储液池可以是任何形状和任何合适的尺寸。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于脑电测量的准干电极的制备方法，所述方法具体步骤包括：

（1）制备PDMS储液池；

（2）用机械加工的方法切割多孔钛电极；

（3）将储液池粘接在多孔钛电极上；

（4）将电极导线固定在多孔钛电极上。

优选地，所述步骤1）中，具体为：将PDMS与固化剂按质量比10：1混合，抽真空去掉气泡得到PDMS；在培养皿中放置一块玻璃片，将PDMS倒入培养皿中，放入烘箱，70℃条件下烘2小时；取出固化的PDMS，去掉玻璃片，经过切割得到储液池。

优选地，所述步骤2）中，具体为：用线切割的方法切割多孔钛，得到合适尺寸的多孔钛电极，将切割好的多孔钛电极充分的清洗直至将水滴在多孔钛电极上，水能很快的透过电极。

优选地，所述步骤3）中，具体为：将储液池用胶水粘接在多孔钛电极上，保证储液池和多孔钛电极粘接完好，没有缝隙。