阅读说明：本技术 可持续性探测的电极装置 (Electrode device capable of sustainable detection ) 是由 林家莹 林家龙 林必盛 张加强 于 2019-08-21 设计创作，主要内容包括：一种可持续性探测的电极装置,包含有：一固定架,其一侧设有一固定槽；一海绵体,其以可拆卸的方式对应嵌固于该固定槽,且该海绵体环设有一埋线槽,并可供直接碰触于待读取的表面皮肤或黏膜位置的电信号；一送液管,其一端皆连接设有一可存放一电解流体的储液筒,另一端连接于该埋线槽,而该储液筒的一端设有一耦合件；以及一电极件,其可穿设于该送液管的内部,且该电极件的一端可设置于该埋线槽,并将该电极件的另一端设置于该储液筒的内部；当浸润于该电解流体的电极件接触于人体任一表面皮肤或黏膜位置时,该耦合件可将其电信号导引至外界或将电流导入人体,可随时监控病患相关位置的电信号,以期未来可适用于应用在医疗场所中多数的患者。(An electrode assembly for sustainable detection, comprising: a fixing frame, one side of which is provided with a fixing groove; a sponge body which is embedded and fixed in the fixed groove in a detachable way, is provided with a wire embedding groove and can be used for directly touching the electric signal of the surface skin or mucous membrane position to be read; one end of the liquid delivery pipe is connected with a liquid storage cylinder capable of storing electrolytic fluid, the other end of the liquid delivery pipe is connected with the wire embedding groove, and one end of the liquid storage cylinder is provided with a coupling piece; the electrode piece can be arranged in the liquid sending pipe in a penetrating way, one end of the electrode piece can be arranged in the wire embedding groove, and the other end of the electrode piece is arranged in the liquid storage cylinder; when the electrode piece soaked in the electrolytic fluid contacts with the skin or mucous membrane of any surface of a human body, the coupling piece can guide the electric signals to the outside or guide the current into the human body, so that the electric signals of the relevant positions of patients can be monitored at any time, and the electrode piece can be suitable for most patients in medical places in the future.)

可持续性探测的电极装置

技术领域

本发明涉及一种电极装置；尤指一种可持续性探测的电极装置，可随时监控病患表面皮肤或黏膜位置的电信号。

背景技术

现有皮肤表面电信号的技术中，以肌电诊断(electrodiagnosis)为较佳的范例说明，其主要是利用神经及肌肉的电生理特性，以电流刺激神经记录其运动和感觉的反应波；或用针极记录肌肉的电生理活动。来辅助诊断神经肌肉疾患的检查。肌电诊断检查基本上包括三大部分:1.神经传导检查(nerve conduction studies)2.针极肌电图检查(needleelectromyography)3.诱发电位检查(evoked potentials)。临床上借着上述检查可帮助诊断中枢神经、周边神经及肌肉病变。特别是对于下运动神经元、神经根、神经丛、神经肌肉接点(neuromuscular junction)，乃至肌肉的各种异常，神经传导检查及针极肌电图检查均可帮助侦测病变的性质(区分神经病变或肌肉病变)、位置(神经根、丛、或周边神经病变)及严重度，以协助正确临床诊断、选择治疗方式，及评估效果与预后。以下仅针对神经传导检查的肌电诊断检查作一概括介绍：

神经传导检查是以电极刺激受测神经，而于其支配的感觉神经或肌肉上记录电位，以得到感觉神经电位波(sensory nerve action potential)、复合肌肉动作电位波(compound muscle action potential)，及特殊反射的电位波(H-reflex及F-response)的检查。检查方法是以超大电量刺激(supramaximal stimulation)来刺激受测神经(H反射例外)，以使该神经所有轴突均同时兴奋，而得到一最大反应波，根据此最大反应波的传导潜期(latency)，振幅(amplitude)，表面积(surface area)，及传导速度(nerve conductionvelocity)，再与正常值作比较，可以帮助区别神经的轴突病变(axonopathy)或髓鞘病变(demyelination)。

现有技术主要是以一组表面电极贴附于人体表面以量测肌肉群的电位变化，经由计算机运算后，产出各种电位波周期图表，以供一操作者读取相关生理数据，如文献期刊-Clinical Neurophysiology 110(1999)2171-2175所示，并以7种坊间常见的表面电极进行比较，主要差异性在于材料、可抛弃式、接触表面积，其结果可得知，当接触面积越小，其电阻越大，所能读取到的信号则较微弱；此外，表面电极的感测区与待测区域的紧密贴合程度越高，其电阻越小，所能读取到的信号则较强，然而，上述现有一般所采用的贴片式电极皆无法完整贴附于表面，造成信号呈现较为混乱，无法有效读取，且大部分皆为可抛弃式，容易造成患者的医疗负担。

现有技术的外型，主要为平面状、棒状的外型，请参阅图1及图2所示，由于人体皮肤于微观上属于多个弧凸状的结构，当平面状的电极件放置于人体的皮肤上时，电极件所能侦测到的接触面积仅为多个点状；当棒状的电极件放置于人体的皮肤上时，电极件所能侦测到的接触面积亦仅为多个点状，信号源取得不够全面造成杂讯较多，因此，若要进一步提升信号的稳定度，以期所获得的生理数据可完全符合临床上的需求，依据上述种种考虑的缺陷，足见背景技术仍存在有一定程度的改进空间，须针对表面电极的内部结构作进一步改善。

发明内容

有鉴于上述缺点，本发明提供一种可持续性探测的电极装置，主要采用纤维材料且具有絮毛状的电极件搭配电解流体量测患者的待测区域，并以一电信号监视器直接监控人体任一表面皮肤位置或黏膜位置的电信号，判断患者的表面皮肤或黏膜的电位变化，或将电流导入人体，以期未来可适于应用在医疗场所中多数的患者。

本发明提供一种可持续性探测的电极装置，供用于接收一人体任一表面皮肤或黏膜位置的电信号，其包含有：一固定架，其一侧设有一固定槽；一海绵体，其以可拆卸的方式对应嵌固于该固定槽，且该海绵体环设有一埋线槽，并供直接碰触于待读取的表面皮肤或黏膜位置的电信号；一送液管，其一端皆连接设有一能够存放一电解流体的储液筒，另一端连接于该埋线槽，而该储液筒的一端设有一耦合件；以及一电极件，其穿设于该送液管的内部，且该电极件的一端设置于该埋线槽，并将该电极件的另一端设置于该储液筒的内部，其中，该电极件是由多条具可回弹性的纤维线所制成，使该电解流体能够顺着该电极件逐渐流入该埋线槽；由此，当浸润于该电解流体的电极件接触于人体任一表面皮肤或黏膜位置时，该耦合件能够将其电信号导引至外界或将电流导入人体。

本发明使用时，固定架适应待测位置的外型，并使海绵体贴靠于待测之处，而海绵体中的电极件便会自埋线槽外露而直接碰触于待读取的表面皮肤或黏膜位置。

通过上述，本发明目的之一，其中，主要是利用具可回弹性的纤维线作为该电极件的材料，并搭配该电解流体浸润导电，由此，该电极件可因表面张力的关系因此可以随着凹凸不平的表面而弯曲进而完整服贴于人体的表面皮肤或黏膜位置，使得紧密贴合程度较高，所能读取到的电信号则较强。

通过上述，本发明目的之二，其中，该储液筒的一端设有一开放口，并可供设置一橡皮塞，以避免该电解流体于储液筒发生渗漏的情况发生，此外，该储液筒内部设有一可供该电极件绑固的吸液海绵，当该电解流体渗入该吸液海绵时，可将该电解流体以毛细现象的方式传送至该埋线槽。

通过上述，本发明目的之三，其中，不限制该固定架的外型，并根据不同人体待测量的位置，对应设计固定架的外型，于本发明实施例中，该固定架的外形设计为中空环状的结构，主要施用于口咽、肠道；该固定架的外形设计为一半弹状的结构或一可对半拆卸的弹状结构，主要施用于鼻部、***；该固定架的外形设计为圆饼状的结构，主要施用于皮肤表面。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该电极件所采用具可回弹性的纤维线属于一种由多条纤维细线所缠绕而成的毛絮状细线，当该电解流体碰触该电极件时，会产生毛细现象。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该电极件进一步包含一银丝线，该银丝线与该多条纤维线共同缠绕。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该储液筒内部设有一供该电极件绑固的吸液海绵。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该耦合件连接一电信号监视器，用以监测该表面皮肤或黏膜位置的电信号。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该储液筒的一端设有一开放口，并设置一橡皮塞，以供避免该电解流体外漏的情况。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该固定架的外形为一中空环状的结构。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该固定架的外形为一能够对半拆卸的弹状结构。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该固定架的外形为一半弹状的结构。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该固定架的外形为一圆饼状的结构。

优选地，前述的可持续性探测的电极装置，其中，该耦合件与该储液筒之间设置一锡质套件。

附图说明

图1为现有技术的平面状电极件示意图。

图2为现有技术的棒面状电极件示意图。

图3A为本发明的立体外观图。

图3B为图3A的部分放大图。

图4A为本发明的分解示意图。

图4B为图4A的部分放大图。

图4C为海绵体及电极件的设置示意图。

图5为本发明使用状态的示意图。

图6为本发明前置作业的示意图。

图7为本发明使用状态的微观示意图。

图8为本发明另一较佳实施例的示意图。

图9为本发明再一较佳实施例的示意图。

图10为本发明又一较佳实施例的示意图。

图11至图13为本发明针对吞咽反应的肌电信号图。

图14为本发明设置于心脏周围部位的心电信号图。

图15为本发明的电极件的另一实施例示意图。

附图标记说明：

10固定架 11固定槽

20海绵体 21埋线槽

30送液管 40储液筒

41开放口 42耦合件

43锡质套件 50电解流体

60橡皮塞 70电信号监视器

80吸液海绵 90、90A电极件

91A银丝线 92A纤维线。

具体实施方式

以下配合附图及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。

请参阅图3A～图5所示，图3A及图3B为本发明的立体外观图及其放大图，图4A及图4B为本发明的分解示意图及其放大图，图4C为其中部分元件的示意图。图5为本发明使用状态的示意图。本发明的可持续性探测的电极装置，可供用于接收一人体任一表面皮肤或黏膜位置的电信号，其包括有：

一固定架10，其一侧设有一固定槽11，于本发明中，由于根据不同人体待测量的位置，须对应改变该固定架10的外型设计，以适应待测位置的外形，方可得到较佳的回馈信号，于本实施例中，该固定架10的外形为一半弹状(半颗子弹形状)的结构，主要可施用置入于鼻部、***的小管部器官。

一海绵体20，其以可拆卸的方式对应嵌固于该固定槽11，且该海绵体20环设有一埋线槽21(如图4C所示)，电极件90的一端可设置于埋线槽21中，埋线槽21可供电极件90外露而直接碰触于待读取的表面皮肤或黏膜位置的电信号(如图4C所示)。

一送液管30，其一端皆连接设有一可存放一电解流体50的储液筒40，另一端连接于该埋线槽21，于本实施例中，该储液筒40的一端具有一开放口41，该储液筒40的另一端设有一耦合件42，其中，该开放口41可设置一橡皮塞60，以供避免该电解流体50发生渗漏的情况发生，该耦合件42可供连接一电信号监视器70，用以监测接收该皮肤表面或黏膜位置的电信号，或可将电流导入该耦合件42；此外，该储液筒40内部设有一吸液海绵80，可令该电解流体50稳定地停留于该储液筒40内部的一侧，于本实施例中，该耦合件42与该储液筒40之间可设置一锡质套件43，其化学性质较为稳定，可避免该电解流体50直接与该耦合件42碰触造成氧化反应。

一电极件90，其可穿设于该送液管30的内部，且该电极件90的一端可设置于该埋线槽21，并将该电极件90的另一端绑固于该储液筒40的内部的吸液海绵80，其中，该电极件90是由多条具可回弹性的纤维线所制成，纤维线较佳为尼龙材料，但不以此为限；当该电解流体50渗入该吸液海绵时，该电解流体50可顺着该电极件90逐渐流入该埋线槽21。

另外，请参阅图15所示，在电极件90A的另一实施例中，可进一步加入银丝线91A，银丝线91A与数条纤维线92A共同缠绕，在本实施例中，以两条纤维线92A缠绕一条位于中心的银丝线91A，但其缠绕形式不以此为限；由此可避免尼龙材料的纤维线92A因为回弹而无法有效固定，银丝线91A可增强固定性。

以上即为本发明的一较佳实施例基本结构概述及元件组装过程，并其所能达成的功效原理陈述如下：

请参阅图6及图7所示，图6为本发明前置作业的示意图，图7为本发明使用状态的微观示意图。当一施术者操作本发明设置于该人体任一表面皮肤或黏膜位置欲撷取该位置的电信号时，于本实施例中，便是将该固定架10直接设置于人体的鼻部，并由海绵体20贴靠于欲量测之处，而海绵体20中的电极件90便会自埋线槽21外露而直接碰触于待读取的表面皮肤或黏膜位置，该电极件90所采用的纤维线属于一种由多条纤维细线所缠绕而成的毛絮状细线，由于该电极件90内部微观上属于一细微结构，当该电解流体50接近该电极件90时，便会产生毛细现象；其中，如图6所示，使用者亦可利用针筒方式***该橡皮塞60适时补充该电解流体50注入于该储液筒40浸润于该吸液海绵80，该电解流体50便因毛细现象由该吸液海绵80顺着该电极件90缓缓流入于该埋线槽21浸润，当浸润于该电解流体50的电极件90接触于人体任一表面皮肤或黏膜位置时，该耦合件42可将其位置的电信号导引至外界或将外界的电流顺着本发明的装置导入人体，此时，设置于该埋线槽21的电极件90会因表面张力完全贴附到皮肤表面，造成紧密贴合程度较高，其电阻越小，所能读取到的信号则较强，同时，毛絮状细线的电极件90所能碰触到皮肤的接触面积也较多，其电阻越小，所能读取到的电信号亦较强，由此，便可解决现有技术上因信号源取得不够全面造成杂讯较多的问题，于本实施例中，该电解流体可为生理食盐水。

请参阅图8～图10所示，图8为本发明另一较佳实施例的示意图，图9为本发明再一较佳实施例的示意图，图10为本发明再一较佳实施例的示意图。于本发明中，根据不同人体待测量的位置，须对应改变该固定架10的外型设计，或可针对量测需求增加一组以上的结构，以符合上述待量测位置的数据需求，如：该固定架10的外形若设计为中空环状的结构，主要可套设于一置入物，进一步施用于口咽、肠道，以量测上述器官的内壁；该固定架10的外形若设计为一可对半拆卸的弹状结构，主要可扩大施用于鼻部的单侧或两侧皆可，亦可直接放入***施作；该固定架10的外形若设计为圆饼状的结构，主要可直接贴附于皮肤表面直接使用。

综上所述，本发明的设计是一种可持续性探测的电极装置，能够随时监测人体表面皮肤或黏膜位置的电信号，主要是采用具可回弹性的纤维线作为电极件的材料，并搭配该电解流体50浸润导电，利用物理原理令该电极件90可完整服贴于人体的待测位置，使其紧密贴合程度较高，接触面积较多，所能读取到的电信号则较强；另外，该储液筒40两端及内部的设计可防止漏液，亦可适时补充该电解流体50进行注入，亦可作为将电信号导引至外界或将电流导入人体的中介体；此外，本发明不限制该固定架10的外形设计，根据不同的人体待测位置，对应改变该固定架10的设计，本实施例中，揭示有一半弹状的结构、一可对半拆卸的弹状结构，一圆饼状的结构及中空环状的结构，各有其相对应的功能及用途；上述此方式可用于侦测属于凹凸不平的表面，亦可带有较高的侦测反应，方便检测者针对生理数据的需求进行监测，以符合临床实验的需求。

以下进一步说明本发明的发明原理及相关实验资料：

发明原理：

本发明的重点应是位于该海绵体20的电极件90能否完全贴附到皮肤表面产生高灵敏度的数据反馈，排除较多背景杂讯，而固定架10根据不同人体待测量的位置，搭配人体的生理结构，对应改变固定架10的外型设计，可对该海绵体20达到一定固定的效果；于本发明中，是将该电极件90埋设于该海绵体20，并可将浸润的海绵体20直接贴附于人体任一表面皮肤，其中，该海绵体20所具有的多个孔隙可将该电解流体50分布成多个小水珠，该些小水珠各自产生的表面张力，可辅助该海绵体20贴附于皮肤表面，同时，亦可使该电极件90具有一定程度吸附于皮肤表面的效果(微观上如图7所示)，因此，设置于该埋线槽21的电极件90会因表面张力完全贴附到皮肤表面，造成紧密贴合程度较高。

实验方式及数据资料：

(一)、利用神经刺激器针对手部表面皮肤表面进行电回路测试

于本发明中，未浸润于该电解流体50的海绵体20无法有效直接贴附于皮肤表面，已浸润于该电解流体50的海绵体20则可轻易贴附于皮肤表面。

本实验针对同一待测部位采用三种不同摆放方位进行电回路测试，前置作业需先将浸润后的海绵体20设置于手部皮肤表面，利用一神经刺激器设定参数发电检查电回路是否导通，上述结果可由神经刺激器的参数符号直接判断，亦可由肉眼观察肌肉是否有产生抽动反应，同时，确认该海绵体20是否有脱落的现象；

当电回路导通完整时，神经刺激器上会显示“导通”的图示符号，肌肉便会有抽动的现象，亦代表海绵体20安装成功，可进行后续肌电信号的测试实验；

当电回路无法导通时，神经刺激器上会显示“断路”的图示符号，肌肉便不会有抽动的现象，亦代表海绵体20没有脱落现象，意即接入肌电图仪器则无法产生数据反馈的连接，须进行排除故障。

(二)、肌电图试验-口咽部位

本发明人直接将片状的海绵体20置入于口咽内壁，并纪录吞咽过程中的口咽肌电信号，测试三次结果如图11～图13所示，于肌电仪器监测过程中，受测者因生理需求产生吞咽动作时，便会出现明显的肌电信号，无吞咽动作时，肌电信号则趋于稳定，并无产生过多的背景杂讯，足以证明本发明的产品具有一定监测能力，且所采用毛絮状细线的电极件90，其灵敏度相当地高，亦可说明以人体生理结构搭配浸润状态下进行贴附固定的方式监测肌电信号具有可据以实施性。

(三)、肌电图试验-心脏部位的皮肤表面

本发明人将片状的海绵体20设置于心脏部位的皮肤表面，并纪录测试心脏部位的肌电信号(心电信号)，测试结果如图14所示，于测试过程中，心脏部位的肌电信号稳定，并无过多的背景杂讯，足以证明本发明的产品灵敏度佳、信号良好，为获得以上较佳的肌电信号，本发明中的电解流体50设置于该储液筒40可长时间以毛细现象的方式传输至该海绵体20进行供应，藉以完成可持续性观察监测肌电信号的目的，亦可说明以浸润状态下产生贴附固定的方式具有一定据以实施性。

前述图11至图14的图表，其X轴为时间(s)，Y轴为电压(uV)，当神经控制肌肉收缩时，肌纤维会产生微弱的动作电位，通常情况下整块肌肉在收缩状态能够产生uV-mV级的生物电信号。

综上所述，本发明特点为提供实验资料佐证肌电信号的准确性及如何将本发明固定于待测部位，实验二及三提供检测口腔部位及心脏部位周围的实验示范及相关地数据反馈，以佐证本发明的发明思想的可据以实施性；实验一利用该海绵体20以湿润方式贴附于待测位置产生一定的吸附力，藉以达到固定的目的，并由神经刺激器辅助检查本产品安装后电回路是否有导通，以及该海绵体20是否有脱落的现象，以利进行后续的肌电信号测试，即便设置于口腔亦可利用待测位置周围的生理结构进行固定，并由实验数据佐证其高灵敏度。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。