專利名稱：一種采用插座結構的腦電帽的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于生物醫(yī)學領域，具體涉及一種采用插座結構的腦電帽。
背景技術：
隨著生物電子和計算機技術的發(fā)展，基于皮層腦電數(shù)據(jù)的應用研究取得了一些成果。例如基于腦電圖的癲癇診斷，以及基于皮層腦電的想象運動等腦機接口應用。而目前腦電帽仍然是腦電采集裝置的重要組成部分，其關系到皮層腦電數(shù)據(jù)的采集性能，將直接影響到后續(xù)的分析處理。目前普遍使用的腦電帽分為兩種一種是彈性膠條網(wǎng)狀腦電帽(912^754. 9)，如圖1所示，這種腦電帽由彈性膠條網(wǎng)狀結構構成。使用時，人要手動的將電極夾在腦電帽上。這種固定電極的方式使得電極位置偏差很大，很難將電極放置在準確的位置上，從而導致多導腦電采集的不準確。另外，在同一條彈性膠條上固定3個以上電極，或同一區(qū)域固定有多個電極時，由于頭部的凸凹不平已經(jīng)電極固定方向的不一致，很容易造成個別電極因周圍電極將彈性膠條撐得離頭皮過遠而接觸不到頭皮的情況，從而導致采集數(shù)據(jù)的錯誤，并而最終導致診斷錯誤或分析錯誤。另一種腦電帽是應用導電膏導電的腦電帽，如 Neroscan公司出產的腦電帽。這種腦電帽的電極按國際標準位置固定在彈性的帽子上，受試者帶上這種帽子時，電極自動的按照國際標準位置分布在頭部，但需要在電極處注入適量導電膏，使電極與頭皮之間的阻抗達到預定值。因此使用時準備時間較長，并且導電膏的注入量很難控制，注入量過多時，導電膏與頭皮接觸面積過大，使得采集得到的信號中含有過多其他電極點信號的干擾；而注入量不夠時，電極與頭皮之間阻抗過高，將無法有效采集腦電信號。因此，設計新型的腦電帽以解決現(xiàn)有技術中的不足顯得尤為重要。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種采用插座結構的腦電帽。本實用新型包括半球狀腦電帽主體、按國際10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、 01,02電極位置固定在主體上的電極座、位于兩側耳下的經(jīng)線固定鎖、連接兩側經(jīng)線固定鎖的下顎固定帶以及與電極座配合使用的電極銷。主體由彈性面料構成。腦電帽內有經(jīng)線， 該經(jīng)線的兩端固定在腦電帽主體兩邊的經(jīng)線固定鎖上，且每條經(jīng)線穿過兩個在頭部左右對應的電極座。其中經(jīng)線為含滌綸纖維或橡膠的彈性繩。電極座為圓柱型，母線長為CL，在軸心處沿軸線方向有一插孔，插孔包括一圓孔和一與圓孔相通的長方型孔，插孔沿軸線方向貫穿電極座。其中，圓孔的軸線與電極座的軸線共線。電極座在腦電帽內側部分的有一經(jīng)線孔，該經(jīng)線孔軸線與電極座上下表面平行，不與插孔交叉且貫穿電極座。電極銷包括豎直的圓柱型銷身；固定在銷身正上方的長方體銷把；固定在銷身正下方的電極觸點；固定在銷身側面，且底端與銷身低端相連的彈片組。其中銷身母線長 L，L=L 8CL。銷把和電極觸點的幾何中心都在銷身的中軸線上。銷身和銷把在中軸線上有一導線孔，導線孔貫穿銷身與銷把，導線通過導線孔連接至電極觸點。彈片組包括基板、彈片、滾頭及連接板?；鍨樗降拈L方形板，其一邊通過連接板與銷身連接。彈片也是一長方形板，彈片的一邊討加與基板中的邊Mla的臨邊重合。滾頭為一圓柱型結構，固定在彈片邊Mh的對邊，滾頭母線與銷身母線垂直，滾頭的側面與彈片相切。彈片組整體高度為 h，h=CL。彈片組材料為彈性材料，如彈性塑料、薄銅片等。經(jīng)線固定鎖為圓柱型，在經(jīng)線固定鎖的中軸線處有一穿過經(jīng)線固定鎖上下表面的矩形孔。在經(jīng)線固定鎖側面有一經(jīng)過其中軸線與矩形孔相交的圓孔。圓孔中軸線與經(jīng)線固定鎖上表面平行，且穿過經(jīng)線固定鎖。經(jīng)線固定鎖還包括一與其矩形孔大小形狀均一致的固定鎖孔塞。在經(jīng)線穿過經(jīng)線固定鎖時，即可用固定鎖孔塞塞入矩形孔，用摩擦力來固定經(jīng)線。本實用新型相對于現(xiàn)有技術。具有以下優(yōu)點(1)使用時操作簡便，克服現(xiàn)有技術中應用導電膏的腦電帽操作繁瑣的缺點，能夠快速完成對腦電采集的準備工作。(2)電極定位準確，克服了現(xiàn)有技術中彈性膠條網(wǎng)狀腦電帽定位不準的缺點，提高腦電采集準確度。(3)電極觸點與頭皮接觸牢靠，避免了使用導電膏情形時，對注入量的要求；同時也避免了彈性膠條網(wǎng)狀腦電帽中少數(shù)電極與頭皮接觸不良的偶發(fā)情況。

圖1為現(xiàn)有技術中彈性膠條網(wǎng)狀腦電帽示意圖；圖2為本實用新型腦電帽側視圖；圖3為電極座立體圖；圖4為電極座俯視圖；圖5為電極銷側視圖；圖6為圖5中電極銷A-A方向視圖；圖7為電極銷俯視圖；圖8經(jīng)線固定鎖立體圖。
具體實施方式如圖2所示，本實用新型腦電帽包括用來包裹頭部的半球狀腦電帽主體1，按國際 10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、01、02電極位置固定在主體1上的電極座2，位于兩側耳下的經(jīng)線固定鎖3，連接兩側經(jīng)線固定鎖3的下顎固定帶4以及與電極座2配合使用的電極銷5 (圖2中未示出)。主體1由彈性面料構成，用來包裹前額，頭頂及后腦。其中，國際 10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、01、02為本領域技術人員在腦電采集時選用的常用電位，這些電位包括了腦部主要功能區(qū)，從而滿足了腦電采集中的需要。腦電帽主體1內有經(jīng)線6，經(jīng)線6的兩端固定在腦電帽主體兩邊的經(jīng)線固定鎖3上，且每條經(jīng)線6穿過兩個在頭部左右對應的電極座2。其中經(jīng)線6為含滌綸纖維或橡膠的彈性繩。 如圖3和圖4所示，電極座2為圓柱型，母線長為CL，在軸心處沿軸線方向有一插孔21，插孔21包括一圓孔和一與圓孔相通的長方型孔，插孔21沿母線方向貫穿電極座2。其中，圓孔軸線與電極座2的軸線共線。電極座2在腦電帽內側部分有經(jīng)線孔22。經(jīng)線孔 22軸線與電極座2上下表面垂直，不與插孔21交叉，且貫穿電極座2。使用時，經(jīng)線6通過經(jīng)線孔22穿過電極座2。如圖5、圖6和圖7所示，電極銷5包括豎直的圓柱型銷身51 ；固定在銷身51正上方的長方體銷把52 ；固定在銷身正下方的電極觸點53 ；固定在銷身51側面，且底端與銷身51底端相連的彈片組M。其中銷身51母線長L，L=L 8CL。銷把52和電極觸點53的幾何中心都在銷身51的中軸線上。銷身51和銷把52在前者中軸線上有一導線孔521，導線孔521貫穿銷身51與銷把52，導線7通過導線孔521連接至電極觸點53。彈片組M包括基板、彈片討2、滾頭543及連接板M4?；?41為水平的長方形板，其邊Mla通過連接板544與銷身51連接。彈片542也是一長方形板，彈片542的一邊Mh與基板541中的邊Mla的臨邊重合。滾頭543為一圓柱型結構，固定在彈片邊Mh的對邊。滾頭M3的母線與銷身51母線垂直，滾頭543的側面與彈片542相切。彈片組M整體高度為h，h=CL。 彈片組M材料為彈性材料，如彈性塑料、薄銅片等。電極銷5與電極座2配合使用。在裝配時，先將電極銷5在插入電極座2，此時銷身51穿過插孔21的圓形孔部分，彈片組M穿過插孔21的矩形部分進入腦電帽內部。電極銷5與電極座2相配合時，電極銷5穿過插孔 21插進腦電帽，其中電極銷銷身51穿過插孔21的圓形孔，彈片組M穿過插孔21的方形孔。電極銷5插入電極座2后，保持電極座2不動，通過銷把52針轉動電極銷5半圈，這時由于銷身51母線長度L<h+CL，彈片542被壓彎，電極銷5被固定在電極座2上，電極觸點 53指向頭部。如圖8所示，經(jīng)線固定鎖3為圓柱型，在經(jīng)線固定鎖3中軸線處有一穿過經(jīng)線固定鎖3上下表面的矩形孔31。在經(jīng)線固定鎖3側面有一經(jīng)過其中軸線與矩形孔相交的圓孔 32。圓孔32中軸線與經(jīng)線固定鎖3上表面平行，且穿過經(jīng)線固定鎖3。經(jīng)線固定鎖3還包括一與其矩形孔31大小形狀均一致的固定鎖孔塞。在經(jīng)線6穿過經(jīng)線固定鎖3時，即可用固定鎖孔塞塞入矩形孔31，用摩擦力來固定經(jīng)線6。使用時，先將4條經(jīng)線6各穿過1對在頭部左右對應的電極座2的經(jīng)線孔22，經(jīng)線 6的兩端分別通過圓孔32穿過腦電帽主體1兩側的經(jīng)線固定鎖3。4條經(jīng)線穿好后先將一個固定鎖孔塞塞入一個經(jīng)線固定鎖矩形孔31，固定經(jīng)線的一端。之后，將8個電極銷5按電極名稱固定到對應的電極座2。之后將腦電帽帶在受試者頭上，并將下顎固定帶4套在受試者的下顎，以固定腦電帽。由于腦電帽采用彈性材料，在帶到受試者頭部的同時，各電極座也自動的匹配到標準電極位置所對應的點，從而方便了電極定位。帶好腦電帽后拉動經(jīng)線未被固定的一端，使4條經(jīng)線均略微受力，此時將固定鎖孔塞塞入該段的經(jīng)線固定鎖矩形孔31以固定經(jīng)線6。這樣，經(jīng)線6受力后會使被其穿過的電極座2受到向頭部方向的力，使原本電極觸點53已經(jīng)接觸到頭部的電極銷5的彈片542再次受力，彎曲得更大，使其對應的電極座2更加接近頭部，帶動腦電帽整體更貼近頭皮。若在剛戴上腦電帽尚有未與頭部接觸的電極觸點，拉緊經(jīng)線6后，所有電極座2都離頭部更近了些，使未與頭部接觸的電極觸點接觸到頭部。這樣就避免了局部區(qū)域存在多個電極時，將腦電帽支撐起來，使區(qū)域中個別電極接觸不到頭皮的情況。本實用新型使用時操作簡便，電極定位準確，電極觸點與頭皮接觸牢靠，克服了現(xiàn)有技術中定位不準，導電膏用量難以把握，電極與頭皮接觸不牢靠等缺點，使得腦電采集工作更加快捷、準確。 另外，本實用新型也可根據(jù)需要，增加或減少電極座的數(shù)量，并配合相應數(shù)量的經(jīng)線，以滿足不同情況下腦電采集的需求。
權利要求1 一種采用插座結構的腦電帽，包括半球狀腦電帽主體、按國際10-20系統(tǒng)中F3、F4、 C3、C4、P3、P4、01、02電極位置固定在主體上的電極座、位于兩側耳下的經(jīng)線固定鎖、連接兩側經(jīng)線固定鎖的下顎固定帶以及與電極座配合使用的電極銷，其特征在于腦電帽主體由彈性面料構成，腦電帽主體內有經(jīng)線，該經(jīng)線的兩端固定在腦電帽主體兩邊的經(jīng)線固定鎖上，且每條經(jīng)線穿過兩個在頭部左右對應的電極座；所述的電極座為圓柱型，母線長為CL，在軸心處沿軸線方向有一插孔，插孔包括一圓孔和一與圓孔相通的長方型孔，插孔沿軸線方向貫穿電極座，圓孔的軸線與電極座的軸線共線；電極座在腦電帽內側部分的有一經(jīng)線孔，該經(jīng)線孔軸線與電極座上下表面平行，不與插孔交叉且貫穿電極座；所述的電極銷包括豎直的圓柱型銷身、固定在銷身正上方的長方體銷把、固定在銷身正下方的電極觸點、固定在銷身側面且底端與銷身低端相連的彈片組；其中銷身母線長L， L=L 8CL ；銷把和電極觸點的幾何中心都在銷身的中軸線上，銷身和銷把在中軸線上有一導線孔，導線孔貫穿銷身與銷把，導線通過導線孔連接至電極觸點；彈片組包括基板、彈片、滾頭及連接板；基板為水平的長方形板，其邊(541a)通過連接板與銷身連接；彈片也是一長方形板，彈片的一邊(542a)與基板中的邊(541a)的臨邊重合；滾頭為一圓柱型結構，固定在彈片邊(542a)的對邊，滾頭母線與銷身母線垂直，滾頭的側面與彈片相切；彈片組整體高度為h，h=CL ；所述的經(jīng)線固定鎖為圓柱型，在經(jīng)線固定鎖的中軸線處有一穿過經(jīng)線固定鎖上下表面的矩形孔；在經(jīng)線固定鎖側面有一經(jīng)過其中軸線與矩形孔相交的圓孔，圓孔中軸線與經(jīng)線固定鎖上表面平行，且穿過經(jīng)線固定鎖；經(jīng)線固定鎖還包括一與其矩形孔大小形狀均一致的固定鎖孔塞，在經(jīng)線穿過經(jīng)線固定鎖時，即可用固定鎖孔塞塞入矩形孔，用摩擦力來固定經(jīng)線。
2.根據(jù)權利要求1所述的腦電帽，其特征在于所述的經(jīng)線為含滌綸纖維或橡膠的彈性繩。
3.根據(jù)權利要求1所述的腦電帽，其特征在于所述的彈片組材料選用彈性塑料或薄銅片。
專利摘要本實用新型涉及一種采用插座結構的腦電帽。現(xiàn)有的腦電帽對腦電信號采集存在一定的隨機誤差。本實用新型包括半球狀腦電帽主體、按國際10-20系統(tǒng)中F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2電極位置固定在主體上的電極座、位于兩側耳下的經(jīng)線固定鎖、連接兩側經(jīng)線固定鎖的下顎固定帶以及與電極座配合使用的電極銷。主體由彈性面料構成。腦電帽內有經(jīng)線，該經(jīng)線的兩端固定在腦電帽主體兩邊的經(jīng)線固定鎖上，且每條經(jīng)線穿過兩個在頭部左右對應的電極座。本實用新型使用時操作簡便，克服現(xiàn)有技術中應用導電膏的腦電帽操作繁瑣的缺點，能夠快速完成對腦電采集的準備工作。
文檔編號A61B5/0476GK202313323SQ20112039173
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月15日 優(yōu)先權日2011年10月15日
發(fā)明者王海玲, 范影樂, 趙磊, 郭芳芳, 陳金龍 申請人:杭州電子科技大學