本發明涉及一種用于傳導人體生物電信號的電極帶，特別是一種用戶佩戴后才屏蔽工頻干擾的電極帶，屬于生物電信號采集領域。

背景技術：

人體頭部的生物電信號，是一種非常微弱的電信號，在通過電極和電極引線傳導用戶頭部生物電信號時，極易通過電極引線引入環境中的工頻輻射帶來的工頻干擾。對付這種環境輻射引入的工頻干擾有兩種辦法，一種是后續工頻陷波，雖然這種方法可以得到很好的陷波效果，但增加了程序運算量，另一種是主動屏蔽，通過物理屏蔽的手段將工頻干擾從源頭上解決掉。

在頭部生物電信號采集領域，通常會兩種方法結合使用，先通過屏蔽層屏蔽工頻干擾，再根據需要，通過工頻陷波濾掉沒有屏蔽干凈的工頻干擾。

對于腦電極帽，腦電極頭環，腦電極頭帶等生物電信號采集設備的工頻干擾的屏蔽，本領域的常規做法是：電極引線選用屏蔽線，屏蔽線的屏蔽層最終接到探測器的“屏蔽地”上。以brainlink為例，brainlink采用的是三芯屏蔽線，每一芯都有自己的獨立屏蔽層，所有的屏蔽層在隨著電極引線連接探測器線路板后一起連接到探測器線路板的“屏蔽地”上。

上述常規的屏蔽法，一旦屏蔽層接地屏蔽，工頻就大幅減弱，不論用戶是否正確佩戴生物電信號采集設備，工頻屏蔽的效果都是一樣的。

申請號為2016110454442名稱為《一種頭戴電極帶》的專利申請公布的一種電極帶，電極層屏蔽面積較大，而且屏蔽層接地還需要另外增加導電按扣，導致結構相對復雜，成本提高。而且由于常規的屏蔽層接地屏蔽法使得工頻干擾始終被屏蔽著，因此很難通過工頻干擾判斷用戶是否已經正確佩戴電極帶。

技術實現要素：

為了在不增加成本的情況下，得到顯著的工頻屏蔽效果的同時還可以提供一種判斷用戶是否正確佩戴電極帶的依據。本發明公開了一種只有在用戶正常佩戴電極帶的時候屏蔽層才發揮作用的電極帶。

本發明采用的技術方案為：

一種用戶佩戴后才屏蔽工頻干擾的電極帶，包括織帶層，電極層，絕緣層，和屏蔽層，其特征在于所述屏蔽層并不“接地”，所述屏蔽層留有與用戶皮膚接觸的皮膚接觸部。

所述電極帶，其特征在于，所述屏蔽層并不“接地”，是指屏蔽層不通過電氣連接的方式接生物電信號采集設備的“屏蔽地”。

所述電極帶，其特征在于，所述屏蔽層留有與用戶皮膚接觸的皮膚接觸部，所述皮膚接觸部分布在用戶佩戴電極帶時可以接觸用戶皮膚的位置；所述皮膚接觸部可以使裸露的屏蔽層也可以是與屏蔽層電氣連接的電極。

所述電極帶，其特征在于，所述屏蔽層只需要在織帶側盡量全覆蓋電極層，在用戶皮膚側可以只留屏蔽層皮膚接觸部而不覆蓋其余部分，可以節省屏蔽層材料。

所述電極帶，還可以是市面常規的用屏蔽線連接電極的電極帶，所述屏蔽線的屏蔽層并不“接地”，而是將屏蔽層單獨接一個電極，在用戶佩戴所述電極帶時，該電極與用戶皮膚穩定接觸，同樣可以起到只有用戶佩戴時屏蔽層才發揮作用的效果。

所述電極帶的頭戴框架不僅僅可以是織帶，還可以是帽子、頭箍等頭戴框架。

所述電極帶還可以是任何其他需要屏蔽的腦電帽、腦電頭箍、腦電頭帶等，只需將原有的屏蔽層與探測器的“屏蔽地”斷開，然后單獨設置與屏蔽層連接的電極，并在用戶佩戴時可以與用戶皮膚穩定接觸。

本發明所述的技術方案，通過斷開傳統屏蔽方法中的屏蔽層與“屏蔽地”的連接，使得屏蔽層先失去效果，然后巧妙地在用戶佩戴時將屏蔽層與用戶皮膚連接實現屏蔽效果，本發明通過克服本領域“屏蔽層需要接地”的技術偏見，達到了屏蔽層起作用時與傳統屏蔽法的相同效果，同時節約了屏蔽層，并實現了佩戴前后的工頻差值最大化，利于生物電信號采集設備使用工頻信號判斷電極帶是否被正確佩戴。

附圖說明

圖1.實施例1所述電極帶的整體結構圖。

圖2.實施例1所述電極帶的爆炸視圖。

圖3.實施例1所述電極帶的屏蔽層端頭局部放大視圖。

圖4.實施例1所述電極帶的另一角度的爆炸視圖。

圖5.實施例2所述電極帶的整體結構圖。

圖6.實施例2所述電極帶的爆炸視圖。

圖7.實施例3所述蔽線屏蔽層接電極的示意圖。

圖8.生物電信號采集設備配合本發明所述電極帶的用戶佩戴前頻譜強度圖。

圖9.生物電信號采集設備配合本發明所述電極帶的用戶佩戴后頻譜強度圖。

圖10.生物電信號采集設備配合沒有屏蔽結構電極帶的用戶佩戴后頻譜強度圖。

本申請所涉及的附圖中，編號相同的特征均為同一特征。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明所述的電極帶做進一步的說明。

實施例1：

如圖1所示，其中101為彈性織帶，作為電極帶的頭戴框架，201為屏蔽層，301為電極觸點部，401為絕緣層的皮膚側層。屏蔽層201靠近用戶皮膚的一側裸露在外面作為屏蔽層皮膚接觸部，在用戶佩戴電極帶時所述屏蔽層201的皮膚接觸部可以穩定接觸用戶的皮膚。

如圖2所示，其中501為導電四合扣的B面，502為絕緣橡膠墊，503為導電四合扣的A面，導電四合扣的B面501、絕緣橡膠墊502、導電四合扣的A面503構成了本實施例所述電極帶的導電連接結構，用于連接生物電信號采集設備；其中402為絕緣層的織帶側層，403為絕緣層皮膚側層401為電極觸點部301開的孔，302為電極層，所述電極層302的三條電極相互絕緣地固定在絕緣層織帶側層402和絕緣層皮膚側層401之間，且電極層302的電極觸點部301露出所述絕緣層皮膚側層401為電極觸點部301開的孔403；202是屏蔽層201為電極層302的電極觸點部301留的孔，其中所述屏蔽層201為電極觸點部301開的孔202大于所述絕緣層皮膚側層401為電極觸點部301開的孔403，且所述孔403全部露出所述孔202，以防止屏蔽層與電極觸點部短接。

如圖3所示，所述屏蔽層201為中空結構，圖中204為屏蔽層中空的通孔；絕緣層皮膚側層401、電極層302、絕緣層織帶側層402全部包裹在屏蔽層201的通孔204中，屏蔽層靠近織帶一側與織帶層膠合或熱壓固定。

屏蔽層201還可以將織帶層101一起包裹在通孔204中，所述各層之間可以通過膠合或者熱壓的形式固定。

如圖4所示為本實施例所述電極帶另一個視角的爆炸視圖，其中203是屏蔽層為了防止與導電四合扣的A面503短接而開的孔，以使導電四合扣的A面503可以絕緣地穿過屏蔽層201，與固定在絕緣橡膠墊502中的導電四合扣的B面501電氣連接。

其中屏蔽層201也可以由兩層組成，分別為靠近織帶層的屏蔽層織帶側層和靠近用戶皮膚的屏蔽層皮膚側層，所述屏蔽層皮膚側層與屏蔽層織帶側層之間電氣連接，且所述屏蔽層皮膚側層裸露，在用戶佩戴所述電極帶時與用戶皮膚接觸。

本實施例所述屏蔽層201采用柔性導電薄膜，所述柔性導電薄膜作為屏蔽層皮膚接觸部與用戶皮膚接觸時并不影響用戶佩戴電極帶的舒適性。

如上所述，本實施例通過采用柔性導電薄膜絕緣地包裹在電極層302的外面來充當電極帶的屏蔽層，所述屏蔽層靠近皮膚一側裸露作為屏蔽層的皮膚接觸部，在用戶佩戴所述電極帶時，所述屏蔽層的皮膚接觸部與用戶皮膚接觸。

本實施例所述屏蔽結構的電極帶的特點是，在用戶佩戴電極帶之前，屏蔽層因為并不“接地”而沒有任何屏蔽工頻的效果，如圖8所示，用戶未佩戴時的頻譜強度圖中50Hz工頻的強度極其突出；而在用戶佩戴好電極帶后，屏蔽層因為通過屏蔽層皮膚接觸部與用戶皮膚接觸而具有了工頻屏蔽效果，如圖9所示，用戶正確佩戴電極帶后，50Hz工頻的強度完全淹沒在低頻腦電信號中了，基本看不見工頻干擾帶來的50Hz處強度的異常凸起。

通過圖8和圖9的對比，本領域技術人員可以輕易地分辨出用戶是否已經正常佩戴了電極帶。

為了更清楚地說明本實施例所述電極帶的屏蔽效果，圖10給出了電極帶未加屏蔽層時用戶正常佩戴上之后的頻譜強度效果，可以看到，用戶正常佩戴后，50Hz工頻干擾引起的50Hz處強度的異常凸起非常明顯，異常突出于低頻腦電信號，同時還有50Hz整數倍的多次諧波也很明顯。

通過比較圖9和圖10可以清楚地看到，通過本實施例所述的電極帶屏蔽結構可以實現非常好的工頻屏蔽效果，甚至可以省掉生物電信號采集設備的數字工頻陷波步驟。

實施例2：

圖5、圖6所示為本實施例的電極帶的整體結構圖及爆炸視圖，圖中601為半包裹結構的屏蔽層，602為半包裹結構屏蔽層的屏蔽層皮膚接觸部。

本實施例與實施例1的大體結構相同，區別在于屏蔽層601并未全部包裹電極層，而是呈C字狀包裹了電極層靠近織帶層的一側，并未包裹電極層靠近用戶皮膚的一側。

所述屏蔽層皮膚接觸部602，覆蓋在絕緣層皮膚側層401的外面，與絕緣層皮膚側層401熱壓或膠合固定。所述屏蔽層皮膚接觸部602與電極層的電極觸點部301留有絕緣間隙，以防止屏蔽層皮膚接觸部602與電極觸點部301短接。

本實施例所述屏蔽層601為柔性導電薄膜，相比實施例1減少了屏蔽層皮膚接觸部的面積，但絲毫沒有影響屏蔽層的工頻屏蔽效果，本實施例所述結構同樣可以達到圖8和圖9所示的屏蔽效果。

實施例3：

常規的屏蔽型腦電頭環或腦電頭帶，都是通過屏蔽線連接各個電極，然后將屏蔽線的屏蔽層接信號探測儀器的“屏蔽地”。而本實施例通過斷開常規屏蔽型腦電頭環和腦電頭帶的屏蔽層與探測儀器“屏蔽地”的連接，再將屏蔽線的屏蔽層單獨接一個屏蔽電極，在用戶佩戴相應設備時，所述屏蔽電極與用戶皮膚穩定接觸。

所述相應設備的屏蔽線與電極之間的具體連接結構如圖7所示，圖中701為屏蔽線的絕緣層，702為屏蔽線的屏蔽層，屏蔽線的三個芯分別各自連接一個電極703，屏蔽線的屏蔽層702單獨連接一個屏蔽電極704；在用戶未佩戴所述相應設備時，因為屏蔽層未接地而沒有工頻屏蔽的效果，在用戶正常佩戴相應設備時，屏蔽電極與用戶的皮膚穩定接觸，使得屏蔽層發揮其屏蔽效果，因此同樣可以實現實施例1、2所述的效果。

綜上所述，本發明所述的一種用戶佩戴后才屏蔽工頻干擾的電極帶，通過克服本領域“屏蔽層必須接地”的技術偏見，采用屏蔽層斷開“屏蔽地”后接觸用戶皮膚的屏蔽結構，實現了屏蔽層只有在用戶正常佩戴相應電極帶時才起作用的目的，使得工頻干擾的強度在用戶佩戴前后的差值最大化，方便了本領域技術人員利用工頻干擾判斷用戶是否正常佩戴相應的電極帶。而且本發明所述電極帶在用戶佩戴后的屏蔽效果與常規屏蔽層接地屏蔽法的屏蔽效果相同。因此本發明所述的一種用戶佩戴后才屏蔽工頻干擾的電極帶相比現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步。