一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极制造技术

本发明专利技术涉及医疗器械领域，公开了一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极，包括柔性基底层、电极层和隔离层，所述电极层位于所述柔性基底层和所述隔离层之间；所述电极层包括多个离散的金属电极，多个所述金属电极相连接成非封闭结构从而形成主金属电极，所述主金属电极贴合在所述柔性基底层的表面，所述金属电极具有多级分形结构，每一级的所述金属电极均由若干下一级的离散的金属电极相连而成，且同等级的若干所述金属电极相连接成非封闭结构；所述隔离层设置在相邻所述金属电极之间的间隙中，用于将多个所述金属电极彼此隔离。本发明专利技术的金属电极离散化和分形结构，实现了金属电极与fMRI兼容，避免了电极对fMRI成像质量的影响。避免了电极对fMRI成像质量的影响。避免了电极对fMRI成像质量的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极。

技术介绍

[0002]在神经成像领域中，有两种最主要的神经成像工具，功能磁共振(fMRI)和头皮脑电(EEG)。功能磁共振与神经元群的能量代谢消耗有关，其空间分辨率可达到毫米量级。然而，由于血氧水平对于时间的依赖性，fMRI信号的时间分辨率约在秒量级，难以满足相关神经功能研究对于时间分辨率的要求。EEG反映同步神经电活动，具有和神经认知过程相同的时间尺度。但是脑电信号在颅内向颅外传导过程中，会发生衰减、反射、混叠等现象，导致EEG信号的空间分辨率较低。EEG/fMRI多模态融合,可以有效克服单模态分析的缺陷,实现高时间分辨率、高空间分辨率脑神经活动信号采集。然而，传统脑电极与功能磁共振难以兼容。功能磁共振对磁场强度的均匀性要求较高，而金属导体会对磁场的均匀性产生明显影响，严重影响fMRI成像质量。同时，一般导体置于变化磁场中，导体内部会产生感应电动势，进而产生电涡流，严重干扰脑电信号质量。更重要的是，电涡流的热效应可以导致局部高温，对人体造成伤害。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极，利用柔性贴片电极的平面结构特点，制备具有多级分形结构的导电单元，可实现与fMRI电磁兼容；避免了电极对fMRI成像质量的影响，同时大幅度降低强磁场对脑电信号的干扰，保证患者的身体健康。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极，包括柔性基底层、电极层和隔离层，
[0006]所述电极层位于所述柔性基底层和所述隔离层之间；
[0007]所述电极层包括多个离散的金属电极，多个所述金属电极相连接成非封闭结构从而形成主金属电极，所述主金属电极贴合在所述柔性基底层的表面，所述金属电极具有多级分形结构，每一级的所述金属电极均由若干下一级的离散的金属电极相连而成，且同等级的若干所述金属电极相连接成非封闭结构；
[0008]所述隔离层设置在相邻所述金属电极之间的间隙中，用于将多个所述金属电极彼此隔离。
[0009]作为优化，还包括引线和引出点，所述金属电极包括与皮肤接触的接触点，同等级的所述金属电极的接触点相连接成非封闭结构，所述引线与其中一个等级的金属电极的所有接触点连接，所述引线远离所述接触点的一端为引出点，所述引出点从所述柔性基底层伸出，所述接触点用于采集生理学信号，所述引线用于接收所述生理学信号并传输至所述引出点，所述引出点用于和外部设备连接以将所述生理学信号向外传输。
[0010]作为优化，所述主金属电极/金属电极的形状包括正方形或矩形的一种或组合。
[0011]这样，将主金属电极/金属电极设置为正方形或矩形，可以在有限面积的柔性贴片
上尽可能多的设置金属电极，增大金属电极与柔性贴片的接触面积，也就是增大了接触点与人体的接触面积，这样可以减小贴片电极与皮肤之间的阻抗，避免产生很大的涡电流，避免形成局部高温而危害人体健康。
[0012]作为优化，所述主金属电极/金属电极的形状为除正方形和矩形以外的形状。
[0013]作为优化，最低等级的所述金属电极的接触点的尺寸根据实际成像精度来确定。
[0014]作为优化，每一级的所述金属电极呈m*n的阵列排列，m、n为不小于2的正整数，其中，每一行/列的所述金属电极依次连接，且所有列/行中仅有一列/行的所述金属电极依次相连。
[0015]这样，可以保证同一等级的接触点不会形成闭环回路。
[0016]作为优化，每一级的所述金属电极呈m*n的阵列排列，m、n为不小于2的正整数，其中，每一行/列的所述金属电极依次连接，且相邻行/列中的位于同一列的所述金属电极相连接，且每一行/列中仅有一列/行的所述金属电极相连接。
[0017]这样，可以保证同一等级的接触点不会形成闭环回路。
[0018]作为优化，每一级的所述金属电极呈m*n的阵列排列，m、n为不小于2的正整数，其中，从位于某一角落的所述金属电极为起点，m*n个所述金属电极以S型的连接方式进行连接。
[0019]这样，可以保证同一等级的接触点不会形成闭环回路。
[0020]作为优化，所述隔离层由柔性材料制成。
[0021]作为优化，所述柔性材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯或聚芳酯。
[0022]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0023]1.本专利技术对电极层的金属电极的整体结构进行离散化设计，保证电极与大脑非可展曲面共形贴附；
[0024]2.本专利技术的金属电极离散化和分形结构，实现了金属电极与fMRI兼容，避免了电极对fMRI成像质量的影响，大幅度降低强磁场对脑电信号的干扰，保证患者的身体健康，并且保证了电极与皮肤较大的接触面积的同时，降低了电极与皮肤之间的阻抗，避免产生很大的涡电流，避免形成局部高温而危害人体健康。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。在附图中：
[0026]图1为本专利技术所述的一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极的实施1的第一级金属电极的连接结构示意图；
[0027]图2为图1对应的第二级金属电极的连接结构示意图；
[0028]图3为图2中A的放大示意；
[0029]图4为另一实施例的金属电极的连接结构示意图；
[0030]图5为又一实施例的金属电极的连接结构示意图；
[0031]图6为fMRI电磁兼容的柔性贴片电极整体结构示意图。
[0032]附图中标记及对应的零部件名称：
[0033]1‑
主金属电极，1.1
‑
第一级金属电极，1.1.1
‑
第二级金属电极，1.1.1.1
‑
第三级金属电极，2
‑
导线，3
‑
柔性基底层。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0035]实施例1
[0036]一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极，包括柔性基底层3、电极层和隔离层，电极层位于柔性基底层3和隔离层之间；电极层包括多个离散的金属电极，多个金属电极相连接成非封闭结构从而形成主金属电极1，主金属电极1贴合在柔性基底层3的表面，金属电极具有多级分形结构，每一级的金属电极均由若干下一级的离散的金属电极相连而成，且同等级的若干金属电极相连接成非封闭结构；避免同等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极，包括柔性基底层、电极层和隔离层，其特征在于，所述电极层位于所述柔性基底层和所述隔离层之间；所述电极层包括多个离散的金属电极，多个所述金属电极相连接成非封闭结构从而形成主金属电极，所述主金属电极贴合在所述柔性基底层的表面，所述金属电极具有多级分形结构，每一级的所述金属电极均由若干下一级的离散的金属电极相连而成，且同等级的若干所述金属电极相连接成非封闭结构；所述隔离层设置在相邻所述金属电极之间的间隙中，用于将多个所述金属电极彼此隔离。2.根据权利要求1所述的一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极，其特征在于，还包括引线和引出点，所述金属电极包括与皮肤接触的接触点，同等级的所述金属电极的接触点相连接成非封闭结构，所述引线与其中一个等级的金属电极的所有接触点连接，所述引线远离所述接触点的一端为引出点，所述引出点从所述柔性基底层伸出，所述接触点用于采集生理学信号，所述引线用于接收所述生理学信号并传输至所述引出点，所述引出点用于和外部设备连接以将所述生理学信号向外传输。3.根据权利要求2所述的一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极，其特征在于，所述主金属电极/金属电极的形状包括正方形或矩形的一种或组合。4.根据权利要求2所述的一种fMRI电磁兼容的柔性贴片电极，其特征在于，所述主金属电极/金属电极的形状为除正方形...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚风，段书凯，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：