CN109758142A - 一种基于生物电信号采集的电极 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生物电电极产品及制备方法，包括电极采集部，所述电极采集部包括背衬及传感片，所述背衬中间的开孔内设置导电生物凝胶层，所述传感片的采集点覆盖导电生物凝胶，所述传感片的底面设置印刷导电层，并与所述背衬结合为一体，其特点是：所述传感片底面的中间部位为隆起弧面或设置多个凸起，所述背衬中间的导电生物凝胶层的背面上形成内凹弧面或多个凹坑。增加印刷导电层与导电生物凝胶之间的接触面积,减少导电的传导距离，并降低传导电阻。加工制作方便，制作成本较低。

Description

一种基于生物电信号采集的电极

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及生物电电极技术，广泛用于生物电记录、测量，包括医疗设备、移动设备、家庭保健、心理认知、游戏、脑-机接口、康复训练等，特别适用于脑电、心电以及肌电测量，具体说是一种基于生物电信号采集的电极。

背景技术

随着科学技术的发展，采集生物电信号（如脑电、心电、肌电等）已经成为医学检测以及临床诊断的重要手段。信号采集设备通过电极与人体直接相连，电极与皮肤接触的好坏以及接触阻抗的大小很大程度地影响了信号采集的质量。而电极（介质）的生物相容性则是产品舒适度以及安全性的重要指标之一。传统固态电极需使用导电液或导电凝胶作为介质在皮肤与电极之间传导电信号，信号采集质量会随着介质失水而下降，另外，介质还会易引起皮肤刺激等问题。织物电极因其柔韧性及可伸缩性，除了可以改善与皮肤的接触作用之外，还可允许空气及水分透过，从而避免产生皮肤问题的风险，适宜长时间的信号采集。

织物电极（介质）通常使用合成纤维（如尼龙、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷等）做基材，其耐磨性、吸湿性、透气性相对较差，遇热容易变形，并且容易产生静电，一方面加工工艺受限，另一方面也不利于长时间生物电信号的精确采集。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种基于生物电信号采集的电极,解决合成纤维制备电极（介质）吸湿性、透气性较差的问题，提高信号持续采集能力；并在降低织物电极的皮肤-电极接触阻抗的同时，减少极化电压。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于生物电信号采集的电极，所述电极包括柔性导电材料制成的织物电极，其特征在于，所述织物电极中的柔性导电材料包括动物毛发。

对上述技术方案的一种改进：所述动物毛发中混合纳米导电材料。

对上述技术方案的另一种改进：所述动物毛发为改性处理的动物毛发，所述织物电极与人体皮肤的接触面上覆盖AgCl层。

对上述技术方案的进一步改进：所述的纳米导电材料为石墨烯或碳纳米管。

对上述技术方案的进一步改进：所述动物毛发中混合的纳米导电材料的含量为5%-80%。

对上述技术方案的进一步改进：所述AgCl层的厚度为所述织物电极厚度的1/100-1/2。

对上述技术方案的进一步改进：所述动物毛发为羊毛、兔毛或牦牛毛。

本发明与现有技术相比的优点和积极效果是：

1、本发明选用动物毛发代替合成纤维制备电极，动物毛发具有高吸水性及耐磨性，并且弹性好、不宜打皱，相比合成纤维更环保，相比棉、麻等植物纤维，保型性和伸缩性更好。

2、本发明选用动物毛发作为导电介质，原料环保易得，制成的产品对人体皮肤无刺激，导电性能优良，且长期检测信号质量高。

3、本发明的电极以动物毛发混合纳米导电材料（如石墨烯、碳纳米管等），或者对动物毛发的改性处理可以提高动物毛发的导电性，获得高导电的电极介质，有效降低皮肤接触阻抗；而在织物电极与人体皮肤的接触面上覆盖AgCl层，可以有效降低电极极化电势。

附图说明

图1为本发明一种基于生物电信号采集的电极实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述：

本发明一种基于生物电信号采集的电极的具体实施方式，所述电极包括柔性导电材料制成的织物电极，所述织物电极中的柔性导电材料包括动物毛发，所述动物毛发为羊毛、兔毛或牦牛毛，也可以为其他动物毛发。

本发明一种基于生物电信号采集的电极的实施例1：

一种基于生物电信号采集的电极，电极包括柔性导电材料制成的织物电极，所述织物电极中的柔性导电材料包括羊毛或兔毛，所述羊毛或兔毛中混合纳米导电材料，所述纳米导电材料为石墨烯或碳纳米管；所述羊毛或兔毛混合的石墨烯或碳纳米管的含量为5%-80%。

本发明一种基于生物电信号采集的电极的实施例2：

参见图1，一种基于生物电信号采集的电极，电极包括柔性导电材料制成的织物电极1，所述织物电极1中的柔性导电材料包括羊毛或牦牛毛，所述羊毛或牦牛毛为改性处理的羊毛或牦牛毛；所述织物电极1与人体皮肤的接触面上覆盖AgCl层2。所述AgCl层2的厚度为所述织物电极1厚度的1/100-1/2。

本发明在干态可作为电极单独使用，导电性能高，AgCl极化电压相对较小；本发明在加入导电液后作为介质，导电效果更好，具有一定的保水作用。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于生物电信号采集的电极，所述电极包括柔性导电材料制成的织物电极，其特征在于，所述织物电极中的柔性导电材料包括动物毛发。

2.按照权利要求1所述的基于生物电信号采集的电极，其特征在于，所述动物毛发中混合纳米导电材料。

3.按照权利要求1所述的基于生物电信号采集的电极，其特征在于，所述动物毛发为改性处理的动物毛发，所述织物电极与人体皮肤的接触面上覆盖AgCl层。

4.按照权利要求2所述的基于生物电信号采集的电极，其特征在于，所述的纳米导电材料为石墨烯或碳纳米管。

5.按照权利要求2或4所述的基于生物电信号采集的电极，其特征在于，所述动物毛发中混合的纳米导电材料的含量为5%-80%。

6.按照权利要求3所述的基于生物电信号采集的电极，其特征在于，所述AgCl层的厚度为所述织物电极厚度的1/100-1/2。

7.权利要求1-4、6任一项所述的基于生物电信号采集的电极，其特征在于，按照所述动物毛发为羊毛、兔毛或牦牛毛。

8.权利要求5所述的基于生物电信号采集的电极，其特征在于，按照所述动物毛发为羊毛、兔毛或牦牛毛。