[发明专利]一种具有弹性电缆的生物电电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有弹性电缆的生物电电极，属于生物电电极领域，主要用于生物电信号的采集、传输，广泛应用于脑状态监测、麻醉深度监测、大脑意识评估、脑损伤评价、脑-机接口等应用领域。

背景技术

临床上常见的生物电信号主要有心电、脑电、肌电等，这些体表生物电信号通常能通过电极记录，经适当的生物电放大器放大，记录而成为心电图、脑电图、肌电图等。脑电（EEG）是一种常见的生物电信号，它利用大脑活动的神经电位特征测量脑部电信号的变化来获得大脑功能信息，其优势是时间分辨率高。EEG主要可分为侵入式EEG 和非侵入式EEG 两种。侵入式EEG 虽然空间分辨率高，但对被试有损伤，难于实用化。因此非侵入式EEG目前应用最为广泛。非侵入EEG将电极置于头皮表面，头皮上电极与大脑皮层表面之间存在着脑脊液、硬膜、颅骨、头皮等多种组织，电极记录到的是电极下直径4cm 左右范围神经电活动的综合。毫无疑问，电极是脑电采集的关键部件。

现有脑电采集主要使用盘状电极和脑电电极帽，盘状电极需要逐个用导电膏进行固定，耗时繁琐，而且记录过程中易出现电极脱落。电极帽通过将电极固定到帽体上，方便佩戴，但往往需要多个尺寸的电极帽，以满足不同个体的信号采集。近年来，也有用贴片电极进行脑电信号采集。现有的贴片电极一般采用非弹性的材料如聚丙烯酰胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料，导线线缆采用直线型印刷，因此导电线路无法弹性伸缩。由于不同个体头型不同，所以同一尺寸的柔性电极也很难能满足不同个体的记录需求。因此难免会出现与皮肤贴合过松或过紧的现象，从而导致与皮肤接触不好或不舒适，直接影响信号采集的质量。

随着智能穿戴时代的来临，基于心电、肌电、脑电可穿戴设备逐步走向民用，这也要求电极能够适合多个个体的信号采集。因此，亟需发展能同时满足不同个体（不同头围大小、手腕粗细等）需求的电极，即可弹性收缩的生物电电极。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有弹性电缆的生物电电极，能满足不同个体的生物电监测需求，能更好地贴合皮肤，保持电极与皮肤接触稳定，从而维持高质量的信号采集，并且结构简单，方便加工，使用方便，成本低。

本发明的技术方案是：

一种具有弹性电缆的生物电电极，包括电极，以及连接电极的弹性电缆；所述的电极包括绝缘衬底和设置在在该绝缘衬底上的电极构件；所述的弹性电缆包括固定在绝缘基层上的导电芯线层，以及覆盖在导电芯线层上的绝缘覆盖层；所述的绝缘衬底与绝缘基层连接，导电芯线层与电极连接；所述的弹性电缆为弹性伸缩弯曲型的弹性电缆，或为弹性套型的弹性电缆。

进一步的技术方案是：

所述的具有弹性电缆的生物电电极，所述的电极的电极构件包括印刷在绝缘衬底上的传感层和以该传感层为底的电极腔；所述的传感层与导电芯线层电连接，或为一次印制成型的整体。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，所述的导电芯线层是导电浆料经丝网印刷在柔性材料制成的绝缘基层上；所述的绝缘覆盖层是光固化树脂层。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，其弹性伸缩弯曲型的弹性电缆是导电芯线层和绝缘基层，以及绝缘覆盖层构成整体后盘整成螺旋线形弹性电缆，或弯曲成近似多个“U”字正倒连成一体的平面曲线形弹性电缆。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，其弹性套型的弹性电缆是导电芯线层和绝缘基层，以及绝缘覆盖层构成整体后套上具有保护作用的弹性套，绝缘基层通过固定件与弹性套内壁连接。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，所述的绝缘基层材料为无纺布，或硅胶，或弹性纤维，或弹性织物。

所述的具有弹性电缆的生物电电电极，所述的传感层是以导电浆料经丝网印刷在绝缘衬底上；所述的电极腔为粘结在绝缘衬底上的胶垫中部镂空的以传感层为底的空腔；所述胶垫与绝缘衬底相粘结的相对面是与生物体皮肤粘结面。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，所述的电极为湿电极，电极腔内填充导电介质。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，所述的导电介质含有磨砂粒子。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，所述的电极腔内设有柔性齿圈和泡棉，导电介质填充于柔性齿圈与泡棉之间。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，所述的电极为干电极，电极腔内有柔性导电体。

所述的具有弹性电缆的生物电电极，所述的柔性导电体为表面涂覆有导电浆料的柔性齿圈，或导电泡沫。