一種生物電信號傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及生物電信號傳感器，包括電極、電解質(zhì)和能容納電解質(zhì)的腔體，以及多孔柱；所述的腔體的一端為密封端，另一端與多孔柱的電解質(zhì)進(jìn)入端聯(lián)通，多孔柱的另一端為與生物體接觸的工作端；所述的電極至少一部分位于電解質(zhì)中；所述的電極為導(dǎo)電體，所述的腔體為導(dǎo)電體或絕緣體。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)主要是：其結(jié)構(gòu)簡單，接觸可靠，定位精確，電極-皮膚阻抗低且穩(wěn)定，測量噪音低，偽差小，使用方便舒適，可長期循環(huán)使用，適合各種與生物電相關(guān)的記錄、測量和刺激應(yīng)用，特別適用于腦電測量。
【專利說明】一種生物電信號傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物電信號傳感器，屬于生物電【技術(shù)領(lǐng)域】，廣泛用于生物電記錄、測量和刺激，包括高密度電極測量、醫(yī)療設(shè)備、移動設(shè)備、家庭保健、心理認(rèn)知、游戲、腦機(jī)接口、康復(fù)訓(xùn)練等，特別適用于腦電測量。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物電已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的監(jiān)測診斷，以及生物電反饋的康復(fù)設(shè)備。生物電測量還是認(rèn)知心理研究的一個重要實(shí)驗(yàn)手段。腦電信號是一種很微弱的生物電信號，一般為微伏級，精確獲取腦電信號需要精密可靠的設(shè)備系統(tǒng)。腦電測量設(shè)備系統(tǒng)一般包括腦電電極、信號放大器、信號處理系統(tǒng)、信號顯示及記錄系統(tǒng)，其中腦電傳感器是獲取微弱腦電信號的關(guān)鍵部件。
[0003]腦電信號的傳播是在生物體的細(xì)胞間液(電解質(zhì))中進(jìn)行的，實(shí)質(zhì)上是微弱的離子電信號在電解質(zhì)的傳播。由于人體的皮膚或毛發(fā)的導(dǎo)電性很差，腦電電極與人體皮膚(毛發(fā))之間阻抗過大，而且接觸不穩(wěn)定，腦電信號經(jīng)過電極和人體皮膚界面會出現(xiàn)較大的衰減，直接影響腦電信號的采集。為對腦電進(jìn)行精確測量又不用侵入皮下式電極，就有了導(dǎo)電糊、導(dǎo)電膠等產(chǎn)品的應(yīng)用，以提供電解液的環(huán)境，形成離子導(dǎo)電通道。導(dǎo)電膠或?qū)щ姾犬a(chǎn)品幫助生物電從體內(nèi)傳播到測量的電極，在電極和皮膚間構(gòu)成一個很好的電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體界面，將體內(nèi)的微弱的離子電信號轉(zhuǎn)換成電子電信號以供測量。這樣延長了離子通道到電極接觸，使得電極-皮膚阻抗低和穩(wěn)定，以達(dá)到滿意的測量效果。這種在電極與皮膚之間涂覆導(dǎo)電膠或?qū)щ姾姆椒?，就是目前廣泛應(yīng)用的濕電極技術(shù)。濕電極雖然可以降低電極與皮膚之間的阻抗，獲取精確的腦電信號，但存在以下缺點(diǎn):
1、需要專業(yè)的醫(yī)護(hù)人員涂覆導(dǎo)電膠或?qū)щ姾?，限制了濕電極在家庭、游戲等方面的應(yīng)用范圍；此外涂抹導(dǎo)電膠或?qū)щ姾枰ㄙM(fèi)較長的時(shí)間；
2、導(dǎo)電膠或?qū)щ姾L時(shí)間使用易出現(xiàn)干裂或者脫落的情況，導(dǎo)致測量中斷，不適合長期使用的腦電信號的康復(fù)設(shè)備應(yīng)用；
3、受試者往往滿頭都是導(dǎo)電膠或?qū)щ姾?，測試后受試者需要洗頭，給受試者帶來不舒適的感覺。此外操作人員測量后需要將沾有導(dǎo)電膠的電極清洗干凈，給操作人員帶來一定的麻煩；
4、高密度電極測量(64導(dǎo)及64導(dǎo)以上)，電極數(shù)目很多，注膠花費(fèi)的時(shí)間很長，操作人員一不小心就會出現(xiàn)個別電極未注膠的情況，需要檢查、重新注膠。這些無疑給高密度電極測量帶來很多的麻煩。
[0004]為克服濕電極的上述缺點(diǎn)，近年來人們一直探索發(fā)展新的電極技術(shù)，即無需涂覆導(dǎo)電膠或?qū)щ姾碾姌O技術(shù)。這類新的電極技術(shù)主要在兩個方向上進(jìn)行探索: 1、采用纖維織物，水凝膠等保水材料代替導(dǎo)電膠；其優(yōu)點(diǎn)是較濕電極，受試者容易接受，避免了涂覆導(dǎo)電膠的不方便，缺點(diǎn)是這些纖維織物、水凝膠等保水材料一般為柔性的整塊，它們不易像導(dǎo)電糊一樣鉆入頭發(fā)，很難與皮膚接觸良好，無法形成穩(wěn)定的離子導(dǎo)體通道，因此有時(shí)會出現(xiàn)電極阻抗大或不穩(wěn)定，影響測量的質(zhì)量。為解決不能穿過頭發(fā)與皮膚接觸不好的問題，往往需要剛性的小管支撐，但實(shí)際使用過程中會造成離子通道過于細(xì)小而使得阻抗不穩(wěn)定，因?yàn)榇┻^頭發(fā)的小圓柱本身必須細(xì)小，而作為支撐的小圓柱管壁占有一定體積。另外雖然依靠小管支撐，基本上解決了接觸問題，但吸水材料因多次吸液和清洗后往往會縮進(jìn)小管內(nèi)，導(dǎo)致離子導(dǎo)體材料與頭皮接觸不好，影響電極的長期使用；此外這種吸水材料在腔內(nèi)的導(dǎo)電液體損耗后，很難補(bǔ)充導(dǎo)電液體等電解質(zhì)，不能長期循環(huán)使用。
[0005]2、發(fā)展干電極技術(shù)，即在電極和頭皮間完全不用導(dǎo)電膠、水凝膠，吸水纖維等電解質(zhì)，這樣的電極用電子導(dǎo)體直接與頭皮接觸。它的優(yōu)點(diǎn)是無需使用導(dǎo)電膠、導(dǎo)電糊或水凝膠等電解質(zhì)，非常方便安放。美國g.tek公司已經(jīng)上市的產(chǎn)品g.SAHARA干電極，就是電極與頭皮接觸端采用多個針柱狀電極設(shè)計(jì)，像梳子一樣，使之較好穿過頭發(fā)，直接與頭皮接觸。由于未使用電解質(zhì)，不能在電極和頭皮間的建立離子通道，電極-皮膚阻抗很高。為了克服高阻抗缺點(diǎn)，這款產(chǎn)品將一個前置信號放大的芯片封裝在電極后面，這無疑增加制作的復(fù)雜性。這類干電極的另一個缺點(diǎn)就是多個剛性柱碰到頭皮，易造成疼痛感覺。WO2013/142316 Al采用活動的小爪樣式的干電極，使得電極柔和地穿透頭發(fā)，電極能施加一定壓力給頭皮，受試者又不感到疼痛。這些干電極的現(xiàn)有技術(shù)都是采用固體的電子導(dǎo)體和皮膚的直接接觸，均未能建立理想的離子通道，這種電極-皮膚接觸方式會造成電極阻抗高，而且不太穩(wěn)定，帶來測量噪音和不穩(wěn)定信號。
[0006]本發(fā)明是針對現(xiàn)有生物電信號傳感器技術(shù)的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，依然采用延長離子通道到電極接觸的原理，但是使用起來無需涂覆導(dǎo)電膠，與使用干電極一樣方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是:提供一種生物電信號傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單，接觸可靠，定位精確，電極-皮膚阻抗低且穩(wěn)定，測量噪音低，偽差小，使用方便舒適，可長期循環(huán)使用，適合各種與生物電相關(guān)的記錄、測量和刺激應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
一種生物電信號傳感器，包括電極、電解質(zhì)和能容納電解質(zhì)的腔體，以及多孔柱；所述的腔體的一端為密封端，另一端與多孔柱的電解質(zhì)進(jìn)入端聯(lián)通，多孔柱的另一端為與生物體接觸的工作端；所述的電極至少有一部分浸入電解質(zhì)中；所述的電極為導(dǎo)電體，腔體為導(dǎo)電體或絕緣體。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
所述的生物電信號傳感器，其多孔柱由多孔陶瓷材料或多孔陶瓷的復(fù)合材料制成，多孔柱為一個或多個。
[0010]所述的生物電信號傳感器，其導(dǎo)電體是導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)體，或是絕緣材料表面鍍有導(dǎo)電材料的導(dǎo)體，或是導(dǎo)電材料與絕緣材料復(fù)合而成的導(dǎo)體。
[0011]所述的生物電信號傳感器，其電極與腔體為導(dǎo)電材料一次成型的整體；或以絕緣材料一次成型的整體，表面鍍有導(dǎo)電材料鍍層。
[0012]所述的生物電信號傳感器，其腔體密封端為密封蓋，該密封蓋與腔體的本體為能拆卸的密封固定連接；所述的多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體端面上的安裝孔為固定連接。
[0013]所述的生物電信號傳感器，其腔體密封端為密封蓋，該密封蓋與腔體的本體為粘接，或焊接，或?yàn)橐淮纬尚偷恼w；所述的多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體端面上的安裝孔為能拆卸的固定連接，選為嵌接，或螺紋連接。
[0014]所述的生物電信號傳感器，其腔體分為上下兩部分，兩部分通過可拆卸的密封連接，腔體上部分與密封蓋為粘接，或焊接，或?yàn)橐淮纬尚偷恼w，腔體下部分與多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端固定連接。
[0015]所述的生物電信號傳感器，其多孔柱為錐狀柱；該錐狀柱是多孔柱的與生物體接觸工作端面的面積小于與電解質(zhì)進(jìn)入端面的面積。
[0016]所述的生物電信號傳感器，其密封蓋上設(shè)有電解質(zhì)補(bǔ)給孔及孔蓋。
[0017]所述的生物電信號傳感器，其電極為連接有電極線的一個獨(dú)立的導(dǎo)電體，或?yàn)閺那惑w內(nèi)壁露出的電極線的導(dǎo)電體端頭，或?yàn)檫B接有導(dǎo)電線的腔體導(dǎo)電內(nèi)壁；所述電極的一部分或電極線密封固定在腔體上，電極另一部分或全部與電解質(zhì)接觸聯(lián)通。
[0018]所述的生物電信號傳感器，其電極通過注塑與腔體的密封端固定連接，或電極與腔體的密封端粘接。
[0019]所述的生物電信號傳感器，其導(dǎo)電材料選自金，或銀，或銀/氯化銀，或?qū)щ姽枘z，或?qū)щ娋酆衔铮驅(qū)щ娞疾牧?，或?yàn)樗鰧?dǎo)電材料的復(fù)合材料。
[0020]所述的生物電信號傳感器，其絕緣體材料選自塑料，或橡膠，或兩者的復(fù)合材料。
[0021]所述的生物電信號傳感器，其電解質(zhì)為導(dǎo)電液體，或?qū)щ娔z，或兩者的組合。
[0022]本發(fā)明有益效果顯著:
1、本發(fā)明專利提供生物電信號傳感器，采用一個錐狀體的多孔陶瓷柱設(shè)計(jì)，一方面能快速穿過頭發(fā)直接與頭皮接觸，克服頭發(fā)的影響，保持多孔柱與頭皮接觸良好，提供電解質(zhì)通道，降低電極-頭皮阻抗，提高測量信噪比，但是不需要用導(dǎo)電糊。其它技術(shù)采用柔性的吸水織物、吸水纖維等電解質(zhì)材料作為離子導(dǎo)電通道，不能很好地穿透頭發(fā)與皮膚接觸；另一方面多孔柱為錐狀柱，與生物體接觸端面面積相對較小，定位更準(zhǔn)確。
[0023]2、本發(fā)明專利提供的生物電信號傳感器，多孔柱采用多孔陶瓷材料制成。電解質(zhì)經(jīng)多孔陶瓷柱的毛細(xì)滲透作用，使得少量的電解質(zhì)潤濕皮膚，沒有大量的液體或膠體流出，不會與其他測試位點(diǎn)短路，又提供良好的離子通道，與完全不使用電解質(zhì)的干電極相比，電極-皮膚阻抗低且穩(wěn)定，能精密獲取腦電信號，測量精度高、噪音低、偽差小。多孔陶瓷柱為剛性柱，無需額外的支撐，避免因支撐造成離子通道過于細(xì)小出現(xiàn)阻抗不穩(wěn)定，離子通道相對較大，與皮膚接觸的面積相對大，電解質(zhì)的補(bǔ)充也相對較快。此外當(dāng)孔隙由于污染堵塞時(shí)，可用小刀輕刮去除。
[0024]3、本發(fā)明提供的生物電信號傳感器，密封蓋或多孔柱采用可拆卸固定連接，方便清洗電解質(zhì)內(nèi)腔；另外當(dāng)電極在醫(yī)院，特別急診室場所使用時(shí)，為防止交叉污染，與皮膚直接接觸的多孔柱采用可拆卸連接，可以制成一次性耗材。
[0025]4、本發(fā)明提供的生物電信號傳感器，測試后用水浸泡即可清洗干凈，清洗方便。生物電信號傳感器使用后只要浸泡在電解質(zhì)中，即可吸入電解質(zhì)，恢復(fù)原始充滿狀態(tài)。
[0026]5、本發(fā)明專利提供的生物電信號傳感器，與濕電極相比，無需在皮膚表面涂覆導(dǎo)電膠，使用方便舒適，擴(kuò)大了電極應(yīng)用范圍，如家庭的腦電反饋的康復(fù)治療，無需專業(yè)人員涂覆導(dǎo)電膠，使用簡單；還可廣泛應(yīng)用于腦電相關(guān)的心理認(rèn)知、腦機(jī)接口、移動醫(yī)療、康復(fù)訓(xùn)練、游戲、可穿戴設(shè)備等方面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是腔體密封端密封蓋與腔體的本體為能拆卸的密封連接，以及多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體端面上的安裝孔為固定連接的剖面示意圖；圖中，所述密封蓋與腔體的本體能拆卸的密封連接為螺紋連接，多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體端面上的安裝孔固定連接為一次注塑成型連接。
[0028]圖2為多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端為圓柱形，該圓柱壓入腔體端面上的安裝孔中構(gòu)成緊配合的固定連接。
[0029]圖3是腔體密封端密封蓋與腔體的本體為一次成型的整體，以及多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體端面上的安裝孔為能拆卸的固定連接的剖面示意圖；圖中，所述多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體端面上的安裝孔能拆卸的固定連接為嵌接。
[0030]圖4是密封蓋與腔體通過粘結(jié)劑粘結(jié)連接示意圖，多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體端面上的安裝孔能拆卸的固定連接為螺紋連接。
[0031]圖5是一種密封蓋上具有電解質(zhì)補(bǔ)給孔的生物電信號傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，且電極與密封蓋密封固定。
[0032]圖6是腔體外周設(shè)有用于將本發(fā)明生物電信號傳感器固定到支撐帶或電極帽上的凹槽示意圖。
[0033]圖7是生物電信號傳感器通過彈性織物上固定的定位環(huán)固定，定位環(huán)與密封蓋之間設(shè)有O形的壓緊圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖8是腔體分為上下兩部分，兩部分通過可拆卸的螺紋密封連接，上部分與密封蓋為一次成型的整體，腔體下部分與多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端固定連接的示意圖。
[0035]圖9是電極與腔體為絕緣材料一次成型的整體，電極外表面和腔體內(nèi)表面鍍有導(dǎo)電材料鍍層的示意圖。電極線穿過腔體壁并密封固定后，電極線的電信號輸入端與腔體內(nèi)表面導(dǎo)電材料鍍層聯(lián)通。
[0036]圖10是電極和腔體合二為一的示意圖腔體由導(dǎo)電材料制成，電極線與腔體直接連接，腔體內(nèi)壁即為電極。當(dāng)腔體為非金屬導(dǎo)電材料，或絕緣材料制成時(shí)，電極為從腔體內(nèi)壁露出的電極線的導(dǎo)電體端頭。
[0037]圖11是一種腔體端面具有多個多孔柱的生物電信號傳感器剖面示意圖圖12是多個多孔柱在腔體的端面上以腔體端面形心為中心均勻分布示意圖；
圖13是多個多孔柱在腔體的端面上并列均勻分布示意圖。
[0038]圖中各附圖標(biāo)記名稱為:1 一電極；2—電解質(zhì)；3 —腔體；3’ —本體；3.1—腔體下部分；3.2 一腔體上部分；4 一多孔柱；5 —密封蓋；6 —電極線；7 —內(nèi)螺紋；8 —外螺紋；9 一粘結(jié)劑；10 —電解質(zhì)補(bǔ)給孔；11 一孔蓋；12 —凹槽；13 —生物電信號傳感器支撐件；14 一定位環(huán)；15 —密封圈；16 —壓緊圈；17-導(dǎo)電材料鍍層。

【具體實(shí)施方式】
[0039]結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如下:
實(shí)施例1:是本發(fā)明生物電信號傳感器的基本實(shí)施例。如圖所示，一種生物電信號傳感器，包括電極1、電解質(zhì)2和能容納電解質(zhì)的腔體3，以及多孔柱4 ;所述的腔體3的一端為密封端，另一端與多孔柱4的電解質(zhì)進(jìn)入端聯(lián)通，多孔柱4的另一端為與生物體接觸的工作端；所述的電極I至少有一部分浸入電解質(zhì)2中；所述的電極I為導(dǎo)電體，腔體3為導(dǎo)電體或絕緣體。
[0040]實(shí)施例2:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。如圖1-10所示，所述的生物電信號傳感器，其多孔柱的數(shù)量為一個。多孔柱的數(shù)量還可以是多個，如圖11、12、13所示。多孔柱在腔體3的端面上以腔體端面形心為中心均勻分布，還可以是多孔柱在腔體的端面上并列均勻分布。多孔柱在腔體的端面上采用多個多孔柱，通過各個多孔柱毛細(xì)滲出的電解質(zhì)，與電極建立良好的離子通道，與電極進(jìn)行導(dǎo)通，測得生物電信號相當(dāng)于單個多孔柱的加和，測量信號質(zhì)量好。所述的生物電信號傳感器，其多孔柱4由多孔陶瓷材料或多孔陶瓷的復(fù)合材料制成。多孔陶瓷復(fù)合材料是指表面有有機(jī)功能基團(tuán)修飾的多孔陶瓷材料。優(yōu)選地多孔陶瓷選自氧化鋁陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷。
[0041]多孔陶瓷材料的優(yōu)點(diǎn)在于:1)、多孔陶瓷柱的小孔能吸收電解質(zhì)，形成連接生物體的離子導(dǎo)體通道，保持電極-皮膚阻抗低和穩(wěn)定，使得生物電測量噪音低，測量信號穩(wěn)定；2)、陶瓷制備的多孔柱是剛性固體，在測量腦電時(shí)，容易穿過頭發(fā)，接觸皮膚，使得少量電解質(zhì)液體就能提供良好的離子導(dǎo)電通道?，F(xiàn)有技術(shù)吸水織物，或吸水纖維，水凝膠等都不是剛性材料，雖然它們能吸收電解質(zhì)，但是不能像剛性柱一樣穿過頭發(fā)，無法形成穩(wěn)定的離子通道；3)、多孔陶瓷柱為剛性柱，無需額外的支撐，避免因支撐造成離子通道過于細(xì)小出現(xiàn)阻抗不穩(wěn)定，離子通道相對較大，與皮膚接觸的面積相對大，電解質(zhì)的補(bǔ)充也相對較快；4)、當(dāng)孔隙由于污染堵塞時(shí)，可用小刀輕刮去除；5)、多孔陶瓷材料可以通過選擇其孔徑大小和數(shù)量,調(diào)整電解質(zhì)液體的滲出快慢。
[0042]實(shí)施例3:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。如圖1所示，所述的生物電信號傳感器，其腔體3密封端為密封蓋5，該密封蓋5與腔體3的本體3’為能拆卸的密封固定連接，如圖
1、2、5、6、7、11所示，密封蓋5與腔體3的本體3’為螺紋連接；所述的多孔柱4電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體3端面上的安裝孔為固定連接，本實(shí)施例多孔柱4電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體3端面上的安裝孔為一次注塑成型連接。
[0043]多孔柱4電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體3端面上的安裝孔連接還有等同的實(shí)施例，如圖2所示，多孔柱4電解質(zhì)進(jìn)入端為圓柱形，多孔柱4還可做成整體為圓柱形，通過將多孔柱4電解質(zhì)進(jìn)入端壓入腔體3端面上的安裝孔中構(gòu)成壓入緊配合的固定連接，還可以是多孔柱4與腔體3端面上的安裝孔的孔壁粘接，或如圖4的螺紋連接。
[0044]實(shí)施例4:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。如圖3所示，所述的生物電信號傳感器，其腔體3密封端密封蓋5與腔體3的本體3’為一次成型的整體，還可以如圖4所示粘接，也可以為焊接；所述的多孔柱4電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體3端面上的安裝孔為能拆卸的固定連接，本實(shí)施例為如圖3所示嵌接，還可以為如圖4所示螺紋連接。
[0045]上述實(shí)施3和等同的方案已表明:腔體3的密封端為能拆卸的固定結(jié)構(gòu)時(shí)，則腔體3與多孔柱4電解質(zhì)進(jìn)入端的固定連接不限于是否能拆卸，密封端為能拆卸的固定結(jié)構(gòu)便于清洗腔體3的容納電解質(zhì)的空腔，但要有密封圈15來保證密封狀態(tài)，確保電解質(zhì)只從多孔柱4滲出而不至于腔體3密封端進(jìn)入空氣而影響電解質(zhì)滲出速率。
[0046]上述實(shí)施例4等同的方案已表明:腔體3的密封端為不可拆卸的固定結(jié)構(gòu)時(shí)，則腔體3多孔柱4電解質(zhì)進(jìn)入端為能拆卸的固定連接，拆卸便于清洗腔體3的容納電解質(zhì)的空腔，此結(jié)構(gòu)沒有密封圈15，絕對確保電解質(zhì)只從多孔柱4滲出而不至于腔體3密封端進(jìn)入空氣而影響電解質(zhì)滲出速率。
[0047]上述實(shí)施例中密封蓋或多孔柱采用可拆卸固定連接，優(yōu)點(diǎn)是拆卸方便清洗；另外使用場所為醫(yī)院，特別急診室，為防止交叉污染，與皮膚直接接觸的多孔柱采用可拆卸連接，可以制成一次性耗材。
[0048]實(shí)施例5:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。如圖8所述，所述的生物電信號傳感器，其腔體3分為上下兩部分，兩部分通過可拆卸的螺紋密封連接，腔體上部分3.2與密封蓋5為一次成型的整體，腔體下部分3.1與多孔柱電解質(zhì)進(jìn)入端固定連接，必要時(shí)可墊上密封圈。腔體3上下兩部分的可拆卸密封連接不限于螺紋連接。當(dāng)腔體上部分3.2與密封蓋5為粘結(jié)或焊接時(shí)，又是另外的實(shí)施例。上下兩部分可拆卸密封連接，優(yōu)點(diǎn)是拆卸方便清洗；另外使用場所為醫(yī)院，特別急診室，為防止交叉污染，與皮膚直接接觸的腔體下部分采用可拆卸連接，可以制成一次性耗材。
[0049]實(shí)施例6:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。如圖9所示，所述的生物電信號傳感器，其電極I與腔體3為絕緣材料一次成型的整體，腔體3內(nèi)表面和電極I表面鍍有導(dǎo)電材料鍍層17，電極線6穿過腔體3的壁并密封固定后，電極線的電信號輸入端與腔體內(nèi)表面導(dǎo)電材料鍍層聯(lián)通，電極I為連接有導(dǎo)電線的腔體3導(dǎo)電內(nèi)壁和腔體內(nèi)凸起的導(dǎo)電體。
[0050]實(shí)施例7:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。關(guān)于電極還有:
如圖1~8及圖11所述，電極(I)為連接有電極線(6)的一個獨(dú)立的導(dǎo)電體。
[0051]進(jìn)一步的是如圖10所示，電極I和腔體3合二為一，腔體3由導(dǎo)電材料制成，電極線6與腔體3直接連接，腔體3內(nèi)壁即為電極I。
[0052]還有進(jìn)一步的實(shí)例:當(dāng)圖10所示實(shí)例的腔體3為非金屬導(dǎo)電材料，或絕緣材料制成時(shí)，電極I為從腔體3內(nèi)壁露出的電極線的導(dǎo)電體端頭。
[0053]上述電極I的一部分(如圖5、6、8、11)密封固定在腔體3上，或電極線6 (如圖1、
2、3、4、7、9、10)密封固定在腔體3上，電極I另一部分或全部與電解質(zhì)2接觸聯(lián)通。
[0054]如圖9、10所示，上述實(shí)施例6及實(shí)施例7所示的電極線6可以直接與腔體3的凹槽12相連，便于在生物電信號傳感器支撐件13上布線。當(dāng)腔體3外側(cè)無凹槽12時(shí)，電極線6可以通過如圖7的腔體3上的導(dǎo)電元件(如接線端子)與定位環(huán)14上的外接傳輸線連通。
[0055]實(shí)施例8:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。如圖1至11所示，所述的生物電信號傳感器，其多孔柱4為錐狀柱，所述錐狀多孔柱4的與生物體接觸工作端面的面積小于與電解質(zhì)進(jìn)入端面的面積，錐狀柱效果相對圓柱狀的效果差別在于，錐狀柱能象梳子一樣穿過毛發(fā)，克服毛發(fā)的影響，確保與皮膚接觸良好，以便建立穩(wěn)定的離子通道。另外錐狀柱與生物體接觸端面較小，定位準(zhǔn)確。
[0056]實(shí)施例9:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。如圖5、圖6所示，所述的生物電信號傳感器，其密封蓋5上設(shè)有電解質(zhì)補(bǔ)給孔10及孔蓋11，其效果是有利于對工作中某些生物電信號傳感器因滲透過快而進(jìn)行補(bǔ)充，還可以是當(dāng)生物電信號傳感器使用操作完后進(jìn)行電解質(zhì)的補(bǔ)充。此外通常情況下，生物電信號傳感器使用操作完后只要浸泡在電解質(zhì)中，經(jīng)過一定時(shí)間，多孔柱4即可吸入電解質(zhì)，恢復(fù)原始充滿狀態(tài)。此外方便觀察電解質(zhì)的容量，以便及時(shí)通過電解質(zhì)補(bǔ)給孔補(bǔ)充電解質(zhì)。
[0057]實(shí)施例10:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。如圖5、圖6所示，所述的生物電信號傳感器，其電極I通過注塑與腔體3的密封端固定連接，也可以是如圖1、2、3、4、7所示，電極I的電極線6與腔體3的密封端固定連接。
[0058]實(shí)施例11:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。生物電信號傳感器其多孔柱4與生物體接觸的工作端的端面上設(shè)置有軟墊，該軟墊的面積約等于多孔柱4的與生物體接觸工作端面的面積，軟墊材料選自海綿或棉織物。其效果是使多孔柱4與生物體接觸端以柔軟方式接觸，特別適用于新生兒、嬰兒及兒童。
[0059]實(shí)施例12:是實(shí)施例1進(jìn)一步的實(shí)施例。所述的生物電信號傳感器，其導(dǎo)電體是導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)體，或是絕緣材料表面鍍有導(dǎo)電材料鍍層的導(dǎo)體，或是導(dǎo)電材料與絕緣材料復(fù)合而成的導(dǎo)體。導(dǎo)電材料與絕緣材料復(fù)合而成的導(dǎo)體是:導(dǎo)電材料與絕緣材料混合，導(dǎo)電材料填充或分散在在絕緣材料中形成的導(dǎo)體，如金屬材料均勻填充分散在絕緣材料硅橡膠中而制成的導(dǎo)電硅膠導(dǎo)體。所述的導(dǎo)電材料選自金，或銀，或銀/氯化銀，或?qū)щ姽枘z，或?qū)щ娋酆衔铮驅(qū)щ娞疾牧?，或它們的?fù)合材料。所述的絕緣體材料選自塑料，或橡膠，或兩者的復(fù)合材料。所述的電解質(zhì)2為導(dǎo)電液體，或?qū)щ娔z，或水凝膠，或吸入海綿中的導(dǎo)電液體，或它們的組合。優(yōu)選地電解質(zhì)為含有氯化鈉或氯化鉀的導(dǎo)電液體。電解質(zhì)中還可以包含表面活性劑，增強(qiáng)電解質(zhì)潤濕皮膚；當(dāng)含消毒抑菌成分，則起消毒抑菌作用。
[0060]上述實(shí)施例中，為使本發(fā)明生物電信號傳感器在使用時(shí)得到支撐，腔體3與生物電信號傳感器支撐件13固定連接，生物電信號傳感器支撐件是電極帽，或電極背心，或電極腕帶；如圖6所示，腔體3外壁上設(shè)有凹槽12，將周邊的生物電信號傳感器支撐體13嵌入凹槽12內(nèi)實(shí)現(xiàn)固定和定位?；蛘呷鐖D7所示，腔體3外周套有定位環(huán)14，該定位環(huán)14周邊的凹槽與生物電信號傳感器支撐件13上的安裝孔匹配連接。定位環(huán)14與密封蓋之間墊有O型壓緊圈16。
[0061]本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種生物電信號傳感器，其特征在于，包括電極(I)、電解質(zhì)(2)和能容納電解質(zhì)的腔體(3)，以及多孔柱(4);所述的腔體(3)的一端為密封端，另一端與多孔柱(4)的電解質(zhì)進(jìn)入端聯(lián)通，多孔柱(4)的另一端為與生物體接觸的工作端；所述的電極(I)至少有一部分位于電解質(zhì)(2)中；所述的電極(I)為導(dǎo)電體，腔體(3)為導(dǎo)電體或絕緣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的多孔柱(4)由多孔陶瓷材料或多孔陶瓷的復(fù)合材料制成，多孔柱(4)為一個或多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述導(dǎo)電體是導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)體，或是絕緣材料表面鍍有導(dǎo)電材料的導(dǎo)體，或是導(dǎo)電材料與絕緣材料復(fù)合而成的導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于所述的電極(I)與腔體(3)為導(dǎo)電材料一次成型的整體；或以絕緣材料一次成型的整體，表面鍍有導(dǎo)電材料鍍層(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的腔體(3)密封端為密封蓋(5)，該密封蓋(5)與腔體(3)的本體(3’)為能拆卸的密封固定連接；所述的多孔柱(4)電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體(3)端面上的安裝孔為固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的腔體(3)密封端為密封蓋(5)，該密封蓋(5)與腔體(3)的本體(3’)為粘接，或焊接，或?yàn)橐淮纬尚偷恼w；所述的多孔柱(4)電解質(zhì)進(jìn)入端與腔體(3)端面上的安裝孔為能拆卸的固定連接，選為嵌接，或螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的腔體(3)分為上下兩部分，兩部分通過可拆卸的密封連接，腔體上部分(3.2)與密封蓋(5)為粘接，或焊接，或?yàn)橐淮纬尚偷恼w，腔體下部分(3.1)與多孔柱(4)電解質(zhì)進(jìn)入端固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的多孔柱(4)為錐狀柱；該錐狀柱是多孔柱(4)的與生物體接觸工作端面的面積小于與電解質(zhì)進(jìn)入端面的面積。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的密封蓋(5)上設(shè)有電解質(zhì)補(bǔ)給孔(10)及孔蓋(11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的電極(I)為連接有電極線(6)的一個獨(dú)立的導(dǎo)電體，或?yàn)閺那惑w內(nèi)壁露出的電極線的導(dǎo)電體端頭，或?yàn)檫B接有導(dǎo)電線的腔體導(dǎo)電內(nèi)壁；所述電極(I)的一部分或電極線(6)密封固定在腔體(3)上，電極(O另一部分或全部與電解質(zhì)(2)接觸聯(lián)通。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的電極(I)通過注塑與腔體(3)的密封端固定連接，或電極(I)與腔體(3)的密封端粘接。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的導(dǎo)電材料選自金，或銀，或銀/氯化銀，或?qū)щ姽枘z，或?qū)щ娋酆衔铮驅(qū)щ娞疾牧希驗(yàn)樗鰧?dǎo)電材料的復(fù)合材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的絕緣材料選自塑料，或橡膠，或兩者的復(fù)合材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物電信號傳感器，其特征在于，所述的電解質(zhì)(2)為導(dǎo)電液體，或?qū)щ娔z，或兩者的組合。
【文檔編號】A61B5/0478GK104068852SQ201410302153
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月28日
【發(fā)明者】樊安生 申請人:蘇州格林泰克科技有限公司