电极贴片及脑电信号处理系统的制作方法
本申请涉及医疗器材,具体而言,本申请涉及一种电极贴片及脑电信号处理系统。
背景技术:
1、肿瘤电场治疗是一种通过施加低强度、中频交变电场来干扰肿瘤细胞有丝分裂过程的治疗方法,具有非侵入性和高选择性的特点。
2、然而,现有设备通常采用预设模式,缺乏基于患者大脑当前生理状态进行动态调整的能力,限制了治疗的精度与安全性。
技术实现思路
1、本申请针对现有方式的缺点,提出一种电极贴片及脑电信号处理系统,用以解决相关技术存在的技术问题。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种电极贴片,包括:依次层叠的柔性基底、脑电电极层、屏蔽层和刺激电极层,以及导电结构;
3、所述柔性基底用于贴敷在对象的头部皮肤上;
4、所述脑电电极层用于采集第一频率范围的脑电信号;
5、所述刺激电极层用于施加第二频率范围的电场;所述第二频率范围的下限高于所述第一频率范围的上限;
6、屏蔽层,设置于所述脑电电极层与所述刺激电极层之间,所述屏蔽层用于与参考电极电连接;
7、所述导电结构,贯穿所述屏蔽层,与所述脑电电极层电连接;所述导电结构,与所述屏蔽层、所述刺激电极层均相绝缘;
8、在工作状态下,所述刺激电极层、所述屏蔽层和所述头部皮肤构成级联的电容,以使所述刺激电极层以电容耦合方式施加电场。
9、可选地,电极贴片还包括:
10、第一绝缘层,设置在所述脑电电极层与所述屏蔽层之间;
11、第二绝缘层,设置在所述屏蔽层与所述刺激电极层之间;
12、通孔,依次贯穿所述刺激电极层、所述第二绝缘层、所述屏蔽层和所述第一绝缘层;
13、绝缘结构,覆盖于所述通孔的内周侧壁;
14、所述导电结构填充于所述通孔中。
15、可选地,所述通孔呈螺旋贯穿于所述刺激电极层、所述第二绝缘层、所述屏蔽层和所述第一绝缘层设置。
16、可选地,所述屏蔽层在所述柔性基底上的正投影,与所述刺激电极层的刺激电极在所述柔性基底上的正投影,至少部分重合。
17、可选地,所述屏蔽层由兼具导电性和导热性的材料制成。
18、可选地,电极贴片还包括至少一个信号放大层,至少一个所述信号放大层设置于所述屏蔽层与所述柔性基底之间,至少一个所述信号放大层与所述脑电电极层电连接
19、可选地,所述柔性基底包括具有第一柔韧度的第一基底和第二柔韧度的第二基底,所述第二柔韧度低于所述第一柔韧度,所述第二基底嵌设于所述第一基底,所述第一基底用于贴敷在所述头部皮肤上,至少一个所述信号放大层设于所述第二基底上
20、可选地,所述第一频率范围为0.5hz≦f1≦100hz,所述第二频率范围为50khz≦f2≦500khz。
21、可选地,所述脑电电极层包括呈阵列设置的多个脑电电极,所述导电结构与至少一个所述脑电电极对应设置。
22、可选地,所述柔性基底的触肤面上设置有生物相容性水凝胶粘合层
23、第二方面,本申请提供一种脑电信号处理系统,包括低通滤波器、控制单元、电场发生模块、开关器件和上述本申请中的电极贴片;
24、所述低通滤波器的输入端与所述导电结构电性连接,且所述低通滤波器的截止频率高于所述第一频率范围的上限并低于所述第二频率范围的下限;所述电场发生模块电连接所述控制单元和所述刺激电极层;
25、所述开关器件电连接于所述导电结构与所述低通滤波器的输入端之间,所述控制单元用于控制所述开关器件选择性地导通或断开所述导电结构与所述低通滤波器之间的电连接。
26、本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:
27、电极贴片通过柔性基底、脑电电极层、屏蔽层和刺激电极层的多层堆叠构成一个集成结构,确保了在同一区域内既能高灵敏度地采集脑电信号,又能有效施加治疗电场;刺激电极层的电极并不直接与皮肤接触,能够避免直流通路,提升治疗安全性;而且,刺激电极层与屏蔽层之间构成电容、屏蔽层与头部皮肤构成另一个电容,两个电容级联;两个电容可以构成整体耦合电容,整体耦合电容对高频信号的电容阻抗很小,刺激电极层产生的电场能通过耦合电容传递至头皮和深层脑组织,该整体耦合电容对低频信号的电容阻抗很大,能有效阻断低频电流,允许交变电流通过;
28、在工作状态下,例如将高频交变电压施加到电极贴片上,刺激电极层产生高频的交变刺激信号,通过电容耦合方式,在两个级联电容上产生高频的交变电场,作用于头皮和深层脑组织,并且阻断了低频电流的直接渗透。因此,本申请实施例的电极贴片,既能屏蔽刺激电极向下的电场干扰到电脑电极,又保证刺激电极的电场能够通过电容耦合传输到患者的头皮。
29、本申请通过多层堆叠结构,使得采集到的脑电信号能够实时反映治疗电场直接作用区域的神经响应,提升了治疗的靶向性;本申请电极贴片的多层堆叠结构体积更小、更轻薄、更隐蔽,极大地提升了患者的佩戴舒适度和生活质量。确保了治疗电极与人体之间没有直流通路,保证了治疗的安全性,避免电解和皮肤灼伤。
30、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
1.一种电极贴片,其特征在于,包括:依次层叠的柔性基底、脑电电极层、屏蔽层和刺激电极层,以及导电结构;
2.根据权利要求1所述的电极贴片,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求2所述的电极贴片,其特征在于,所述通孔呈螺旋贯穿于所述刺激电极层、所述第二绝缘层、所述屏蔽层和所述第一绝缘层设置。
4.根据权利要求1所述的电极贴片,其特征在于,所述屏蔽层在所述柔性基底上的正投影,与所述刺激电极层的刺激电极在所述柔性基底上的正投影,至少部分重合。
5.根据权利要求1所述的电极贴片,其特征在于,所述屏蔽层由兼具导电性和导热性的材料制成。
6.根据权利要求1所述的电极贴片,其特征在于,还包括至少一个信号放大层,至少一个所述信号放大层设置于所述屏蔽层与所述柔性基底之间,至少一个所述信号放大层与所述脑电电极层电连接。
7.根据权利要求6所述的电极贴片,其特征在于,所述柔性基底包括具有第一柔韧度的第一基底和第二柔韧度的第二基底,所述第二柔韧度低于所述第一柔韧度,所述第二基底嵌设于所述第一基底,所述第一基底用于贴敷在所述头部皮肤上,至少一个所述信号放大层设于所述第二基底上。
8.根据权利要求1所述的电极贴片,其特征在于,所述第一频率范围为0.5hz≦f1≦100hz,所述第二频率范围为50khz≦f2≦500khz。
9.根据权利要求2所述的电极贴片,其特征在于,所述脑电电极层包括呈阵列设置的多个脑电电极,所述导电结构与至少一个所述脑电电极对应设置。
10.根据权利要求1所述的电极贴片,其特征在于,所述柔性基底的触肤面上设置有生物相容性水凝胶粘合层。
11.一种脑电信号处理系统,其特征在于,包括低通滤波器、控制单元、电场发生模块、开关器件和如权利要求1至10任一所述的电极贴片;
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