[发明专利]具有凝胶微针脑电极的脑机接口

说明书

提供一种具有凝胶微针脑电极的脑机接口，所述脑机接口包括多个微针电极(1)，每个所述微针电极(1)均包括多个微针(11)，所述微针(11)包括凝胶电解质(111)和柱状电极(112)，所述柱状电极(112)从所述凝胶电解质(111)的内部穿过并从所述微针(11)的尖端裸露。本公开的具有凝胶微针脑电极的脑机接口阻抗低、能够快速精准地采集脑电信号。

技术领域

本公开涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种具有凝胶微针脑电极的脑机接口。

背景技术

作为人机意念交互最为直接有效的工具，脑机接口一直以来备受关注。基于EEG(脑电图)的无创脑机接口应用广泛。

目前的EEG脑机接口具有以下缺点：

第一，通过有线连接的方式与外部设备连接以传输信号，整个脑机接口的监测部分体积臃肿，便携性、可穿戴性差，无法在不影响日常生活的情况下长时间佩戴。

第二，测试精度不高，空间分辨率低，无法完成高速、准确的人机信息交互和意念控制。

第三，电极的制备材料的杨氏模量和人体头皮的杨氏模量不匹配，造成电极和头皮表面失配，使得电极与头皮表面的接触面积显著减小，造成阻抗较大和测量不精确。

发明内容

鉴于上述现有技术的状态而做出本公开。本公开的目的在于提供一种具有凝胶微针脑电极的脑机接口，其阻抗低、能够快速精准地采集脑电信号。

提供一种具有凝胶微针脑电极的脑机接口，其包括多个微针电极，每个所述微针电极均包括多个微针，所述微针包括：

凝胶电解质；以及

柱状电极，所述柱状电极从所述凝胶电解质的内部穿过并从所述微针的尖端裸露。

在至少一个实施方式中，所述微针还包括中空锥形的、具有粘性的仿生材料外层，所述凝胶电解质设置于所述仿生材料外层内并从所述仿生材料外层的尖端伸出。

在至少一个实施方式中，每个所述微针电极还包括一个柔性贴片，所述一个柔性贴片上设有所述多个微针，

所述柔性贴片具有粘性以用于贴合到头皮表面。

在至少一个实施方式中，所述柔性贴片包括第一柔性衬底和第二柔性衬底，所述第一柔性衬底的两个相反的表面分别与所述微针和所述第二柔性衬底结合，

所述微针电极还包括埋设于所述第一柔性衬底内且与所述柱状电极相连的金属薄膜导线，

所述第二柔性衬底具有粘性。

在至少一个实施方式中，所述柱状电极包括银以及在所述银的外部包覆的氯化银膜层。

在至少一个实施方式中，所述脑机接口还包括无线传输模块和柔性接口，所述无线传输模块用于无线通信，所述多个微针电极通过柔性导线连接至所述柔性接口，所述柔性接口连接至所述无线传输模块。

在至少一个实施方式中，所述无线传输模块包括用于无线传输的电子器件和柔性衬底，所述电子器件集成于所述柔性衬底上，所述柔性衬底具有粘性，从而所述无线传输模块具有可赋形性及粘性，能够贴合到头皮表面。

在至少一个实施方式中，所述柔性导线具有剪纸结构从而具有可拉伸性和延展性，便于贴合到头皮表面。

在至少一个实施方式中，所述仿生材料外层的材料包括修饰有聚多巴胺的聚二甲基硅氧烷。

在至少一个实施方式中，所述一个柔性贴片的设置所述多个微针的表面的面积为10mm²至60mm²，所述一个柔性贴片上设置有15至45个所述微针；并且/或者

所述脑机接口设有64至512所述微针电极。