【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物医学领域，特别涉及一种基于多通道微针干电极的电信号检测装置及制备方法。
技术介绍
1、电生理记录是一项广泛应用于神经科学、生理学和临床医学研究的技术。电生理记录是通过记录生物体内的电活动信号来研究神经系统和其他生理过程的方法。电生理记录技术能够提供有关生物体内电活动的时间特性、频率特征和空间分布等信息，帮助研究者了解神经系统功能和相关疾病的机制。
2、随着电子技术的不断发展，使得电生理信号的采集方式多样化，近年来微针透皮技术取得了乐观的进展。微针电极能够穿透组织表面的角质层或皮肤的障碍，降低电极与皮肤的界面阻抗，提高电生理记录信号的质量。相关技术中，通过设置微针阵列干电极同时接触多个被测对象，微针阵列中的每根微针都是电气连接在一起，只有一路信号采集通道，导致通道空间分辨率不高，使得电生理信号的采集精度不高。另外，一路信号采集通道无法同时记录不同检测位置的电生理信号，因此无法准确地了解生物不同肌肉区域的活动情况。
技术实现思路
1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请实施例提供了基于多通道微针干电极的电信号检测装置及制备方法，提高电生理信号检测通道的空间分辨率以及能够同时记录多个不同位置的电信号。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于多通道微针干电极的电信号检测装置，包括：
3、微针阵列贴片，包括柔性基底层和若干根微针干电极，所述柔性基底层设置有若干个与所述微针干电极尺寸对应的焊盘和信号引出接口，所述柔性基
4、信号处理装置，包括若干组放大滤波电路和数据传输接口，所述微针干电极通过所述信号引出接口与所述放大滤波电路一一对应连接；
5、上位机，所述信号处理装置通过所述数据传输接口和所述上位机连接，所述上位机用于显示、存储并分析用于表征所述电生理信号的图像和/或数据信息。
6、本申请上述第一方面的技术方案至少具备如下的优点或有益效果之一：微针阵列贴片包括柔性基底层和若干根微针干电极，若干根微针干电极通过焊盘固定于柔性基底层，微针干电极用于采集电生理信号，微针干电极采集到的电生理信号通过柔性基底层印刷的电极导电图案传输至信号引出接口，信号引出接口通过金属导线和信号处理装置连接，以使得微针干电极和信号处理装置连接。信号处理装置包括若干组放大滤波电路，每根微针干电极对应一组放大滤波电路，放大滤波电路对微针干电极采集到的电生理信号进行预处理，经处理后的电生理信号通过数据传输接口传送至上位机，上位机显示、存储并分析用于表征所述电生理信号的图像和/或数据信息。本申请实施例中通过设置一根微针干电极对应一个电生理信号采集通道，若干根微针干电极组成的微针阵列贴片形成多通道电生理检测，能够以单微针精度多通道记录皮下组织的电生理信号，以及能够同时记录不同位置肌肉活动的电生理信号。另外，采用多通道电生理检测能够提供更高的空间分辨率，从而提高电生理信号的质量。
7、根据本申请的一些实施例，还包括数据采集模块和供电模块，所述供电模块用于为所述信号处理装置供电，所述数据采集模块的输入端和所述放大滤波电路的输出端连接，所述数据采集模块的输出端和所述上位机连接。
8、根据本申请的一些实施例，所述信号处理装置还包括双通道dc/dc电压转换器，所述双通道dc/dc电压转换器用于将所述供电模块输出的电压转换为第一预设电压以向所述放大滤波电路供电。
9、根据本申请的一些实施例，还包括金属屏蔽盒，所述采集模块和所述供电模块容置于所述金属屏蔽盒内，所述金属屏蔽盒设置于所述信号处理装置的下方，以对所述信号处理装置支撑和固定。
10、根据本申请的一些实施例，所述放大滤波电路包括仪表放大电路、带通滤波电路和同相放大电路，所述仪表放大电路的输出端和所述带通滤波电路连接，所述带通滤波电路的输出端和所述同相放大电路连接。
11、根据本申请的一些实施例，所述带通滤波电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一运算放大器的反相输入端和所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端和所述同相放大电路的输入端连接，所述第一运算放大器的正相输入端依次和所述第一电阻、所述第二电阻、第三电阻连接，所述第一电容的一端和所述第一运算放大器的输出端连接，另一端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第二电容的一端连接于所述第一电阻和所述第一运算放大器的正相输入端之间，另一端接地，所述第三电容的一端和所述仪表放大电路的输出端连接，另一端和所述第二电阻连接，所述第三电阻的一端连接于所述第三电容和所述第二电阻之间，另一端接地；所述同相放大电路包括第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第三电容，所述第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻和所述第一运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第四电容和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第五电阻和所述第四电容并联连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接地。
12、根据本申请的一些实施例，所述柔性基底层为双面柔性电路板传感层，相邻的传感线路在所述双面柔性电路板传感层的顶层和底层交替分布，所述双面柔性电路板传感层设置有过孔，所述过孔用于将相邻的传感线路导通。
13、第二方面，本申请实施例提供了一种基于多通道微针干电极的电信号检测装置的制备方法，包括：
14、制备微针干电极；
15、制备柔性基底层；
16、将所述微针干电极固定于所述柔性基底层，得到微针阵列贴片；
17、设置信号处理装置的参数信息；
18、将所述微针阵列贴片通过预设金属导线和所述信号处理装置的输入端连接，并将所述信号处理装置的输出端和上位机连接，得到基于多通道微针干电极的电信号检测装置。
19、本申请上述第二方面的技术方案至少具备如下的优点或有益效果之一：通过激光微切割或微加工的方式制备微针干电极阵列，确保了微创、安全的透皮检测，从而减少了微针干电极可能带来的疼痛或潜在感染；制备柔性基底层包括在柔性基底层设置若干个与微针干电极尺寸对应的焊盘和信号引出接口，并在柔性基底层印刷电极导电图案，使得电极导电图案连通焊盘和信号引出接口，微针干电极穿过焊盘并固定于柔性基底层，得到微针阵列贴片；微针阵列贴片贴合皮肤以采集皮下组织的电生理信号，实现较低的皮肤电极接触阻抗，穿透非导电性角质层，以最小的侵袭力获得高质量的电生理信号。将信号处理装置的输出端和上位机连接，上位机显示、存储并分析用于表征电生理信号的图像和/或数据信息，从而得到基于多通道微针干电极的电信号检测装置。通过上述制备方法获得的基于多通道微针干电极的电信号检测装置能够提高电生理信号检测通道的空间分辨率以及能够同时记录多个不同本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，还包括数据采集模块和供电模块，所述供电模块用于为所述信号处理装置供电，所述数据采集模块的输入端和所述放大滤波电路的输出端连接，所述数据采集模块的输出端和所述上位机连接。
3.根据权利要求2所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，所述信号处理装置还包括双通道DC/DC电压转换器，所述双通道DC/DC电压转换器用于将所述供电模块输出的电压转换为第一预设电压以向所述放大滤波电路供电。
4.根据权利要求2所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，还包括金属屏蔽盒，所述采集模块和所述供电模块容置于所述金属屏蔽盒内，所述金属屏蔽盒设置于所述信号处理装置的下方，以对所述信号处理装置支撑和固定。
5.根据权利要求1所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，所述放大滤波电路包括仪表放大电路、带通滤波电路和同相放大电路，所述仪表放大电路的输出端和所述带通滤波电路连接，所述
6.根据权利要求5所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，所述带通滤波电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一运算放大器的反相输入端和所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端和所述同相放大电路的输入端连接，所述第一运算放大器的正相输入端依次和所述第一电阻、所述第二电阻、第三电阻连接，所述第一电容的一端和所述第一运算放大器的输出端连接，另一端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第二电容的一端连接于所述第一电阻和所述第一运算放大器的正相输入端之间，另一端接地，所述第三电容的一端和所述仪表放大电路的输出端连接，另一端和所述第二电阻连接，所述第三电阻的一端连接于所述第三电容和所述第二电阻之间，另一端接地；所述同相放大电路包括第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第三电容，所述第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻和所述第一运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第四电容和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第五电阻和所述第四电容并联连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接地。
7.根据权利要求1所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，所述柔性基底层为双面柔性电路板传感层，相邻的传感线路在所述双面柔性电路板传感层的顶层和底层交替分布，所述双面柔性电路板传感层设置有过孔，所述过孔用于将相邻的传感线路导通。
8.一种基于多通道微针干电极的电信号检测装置的制备方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置的制备方法，其特征在于，所述制备微针干电极包括：
10.根据权利要求8所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置的制备方法，其特征在于，所述信号处理装置包括放大滤波电路，所述放大滤波电路包括仪表放大电路、带通滤波电路和同相放大电路，所述设置信号处理装置的参数信息包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，还包括数据采集模块和供电模块，所述供电模块用于为所述信号处理装置供电，所述数据采集模块的输入端和所述放大滤波电路的输出端连接，所述数据采集模块的输出端和所述上位机连接。
3.根据权利要求2所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，所述信号处理装置还包括双通道dc/dc电压转换器，所述双通道dc/dc电压转换器用于将所述供电模块输出的电压转换为第一预设电压以向所述放大滤波电路供电。
4.根据权利要求2所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，还包括金属屏蔽盒，所述采集模块和所述供电模块容置于所述金属屏蔽盒内，所述金属屏蔽盒设置于所述信号处理装置的下方，以对所述信号处理装置支撑和固定。
5.根据权利要求1所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，所述放大滤波电路包括仪表放大电路、带通滤波电路和同相放大电路，所述仪表放大电路的输出端和所述带通滤波电路连接，所述带通滤波电路的输出端和所述同相放大电路连接。
6.根据权利要求5所述的基于多通道微针干电极的电信号检测装置，其特征在于，所述带通滤波电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一运算放大器的反相输入端和所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端和所述同相放大电路的输入端连接，所述第一运算放大器的正相输入端依次和所述第...
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