CN110974249B - 一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医疗健康检测器械领域，公开了一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备，该系统包括相互连接的前端柔性血氧饱和度检测电路(17)和后端信号处理输出模块，其中，前端柔性血氧饱和度检测电路(17)是以柔性封装材料作为封装层，且表面具有粘性功能层(10)，用于通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行检测；后端信号处理输出模块用于将关于血氧饱和度的信号通过蓝牙天线发射模块(12)发送至移动终端。本发明通过设计结构和使用柔性材料赋予前端血氧检测电路能够紧密贴附人体皮肤并共形的能力，通过设计电路实现后端信号处理模块对前端传感数据的接收、处理与发送，能够实现血氧饱和度信息的实时传输与显示。

Description

一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备
技术领域
本发明属于医疗健康检测器械领域，更具体地，涉及一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备，该检测系统用于实现非侵入式人体血氧健康监测。
背景技术
随着电子信息技术不断发展，近些年来陆续涌现出塑料电子、有机电子、印刷电子等与柔性电子领域相关的新兴电子领域，柔性电子因其具有独特的延展性、良好的可穿戴性以及可进行大规模制造、成本低廉等优点，广泛应用于医疗、能源、军事、教育等领域，现已研发出的柔性电子产品包括印刷RFID、柔性显示器、有机发光二极管OLED等，因其不同于传统硬质电路，能够实现弯折、拉伸延展等功能，广泛应用于现实生活中，传统的微纳电子采用光刻、电子束和离子束刻蚀等工艺实现微纳尺度下的加工，该工艺复杂、制造成本高，同时对环境的要求高，很难满足柔性电子技术大面积、批量化、高适应性的生产要求，因此在结构图案化、高可靠性封装等柔性电子制造关键技术方面，研发出稳定高效的工艺方法具有很大的应用前景与意义。
传统的血样检测原理多为光电容积法，该原理主要利用人体血管搏动时血液对光吸收量的不同来进行测量血氧饱和度，血氧传感器主要由光电变换器和光源两部分组成，光源采用对氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(Hb)有选择性的特定波长的发光二极管进行检测，由光电变换器接收反射回来的光线，进行光电信号转换放大输出，并基于Beer-Lambert定律作为理论基础进行实时计算出相应时刻的血氧饱和度。
目前市场上商业化血氧检测传感系统，多采用刚性电路板，测量方式多为夹持指尖进行测量。这种方式不仅测量部位单一，而且人体肢体动作的变化会导致传感系统的贴附性大大降低，从而严重影响检测精度和舒适度。目前市面上并没有能够与皮肤紧密贴合的血氧饱和度测量系统。除了测量部位的限制和测量精度难以保证之外，目前大部分血氧传感系统的前端测试电路和后端信号分析处理电路的集成度均较低，电路体积较大难以携带，并且当前端进行人体血氧检测时，后端电路往往需要连接电脑、显示器等装置进行显示反馈血氧饱和度，无法与常用的移动终端通信，不具备很好的移动可穿戴性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备，其中通过对系统各个组件的结构及其设置方式，各个组件间的连接关系、配合工作方式，以及相应制备方法的整体工艺流程设计等进行改进，利用前端柔性血氧检测电路和后端信号处理输出模块，通过设计结构和使用柔性材料赋予前端血氧检测电路能够紧密贴附人体皮肤并共形的能力，通过设计电路实现后端信号处理模块对前端传感数据的接收、处理与发送，利用移动终端接收以及进一步显示血氧传感数据，能够实现血氧饱和度信息的实时传输与显示。并且，本发明制备方法可直接采用丝网印刷工艺，相较于光刻、电子束和离子束刻蚀等传统微纳制备工艺，工艺更加简单、且制造成本更低廉，更加利于大面积、批量化的工业生产。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统，其特征在于，包括前端柔性血氧饱和度检测电路、以及后端信号处理输出模块，其中，
所述前端柔性血氧饱和度检测电路是以柔性封装材料作为封装层，且表面具有粘性功能层，该粘性功能层用于直接与使用者的人体皮肤进行粘附，从而使该表皮贴附式血氧饱和度检测系统整体粘附于使用者的皮肤表皮；所述前端柔性血氧饱和度检测电路用于通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行非侵入式检测，得到关于血氧饱和度的信号；
所述后端信号处理输出模块与所述前端柔性血氧饱和度检测电路相连，该后端信号处理输出模块将所述前端柔性血氧饱和度检测电路检测得到的信号进行处理，首先通过滤波降低环境光干扰，之后通过寻找峰谷值找到同一个脉动过程中投射光强的比值，再通过公式
Figure BDA0002317535950000031
计算血氧饱和度数值，该公式中，A、B均为预先设定的常量，D1代表波长为λ1的光强的吸收峰谷值的比值，D2代表波长为λ2的光强的吸收峰谷值的比值，λ1和λ2均为预先设定；最后将计算得到的血氧饱和度数值通过蓝牙天线发射模块发送至移动终端，基于血氧饱和度的信号即可使移动终端获得使用者的血氧饱和度计算结果。
作为本发明的进一步优选，所述前端柔性血氧饱和度检测电路包括柔性基底层、导线层、芯片层、柔性封装层和粘性功能层，其中，所述柔性基底层和所述柔性封装层用于配合构建形成所述前端柔性血氧饱和度检测电路的柔性框架主体，所述导线层和所述芯片层均位于该柔性框架主体内，所述芯片层用于通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行非侵入式检测，所述导线层则用于对所述芯片层的电信号进行传导。
作为本发明的进一步优选，所述前端柔性血氧饱和度检测电路具体是利用MAX30102芯片通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行检测的，并且在该前端柔性血氧饱和度检测电路内还以固化后具备可拉伸性能的导电银浆作为导线进行电信号的传导，其中导电银浆为将银粉与聚二甲基硅氧烷按照质量比为3:1混合搅拌制备而成；
所述柔性封装材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)；
所述粘性功能层为聚丙烯、聚乙烯醇、或硅胶Silbione RT4717。
作为本发明的进一步优选，所述后端信号处理输出模块包括CC2640核心处理器模块，32.768KHz和4MHz时钟电路，复位电路，下载程序模块，以及I2C通信端口；其中，
所述CC2640核心处理器模块主要包括X32KQ1、X32KQ2、X24MP、X24MN、TMSC、TCKC、TDI、TDO、RESET、RFN、RFP、SCL、SDA和INT端口，其中所述CC2640核心处理器模块的X32KQ1、X32KQ2、X24MP、X24MN端口分别与所述32.768KHz和4MHz时钟电路输入端连接；所述CC2640核心处理器模块的TMSC、TCKC、TDI、TDO端口分别与所述下载程序模块的信号输入端连接，实现程序烧录；所述CC2640核心处理器模块的RESET端口与所述复位电路信号输入端连接；所述CC2640核心处理器模块的SCL、SDA、INT端口分别与所述I2C通信端口信号的输入端连接；所述CC2640核心处理器模块的RFN、RFP端口分别与所述蓝牙天线发射模块的信号输入端连接。
作为本发明的进一步优选，所述后端信号处理输出模块还包括供电模块，所述供电模块包括CR2032纽扣电池供电模块和电池升压供电模块，其中，所述CR2032纽扣电池供电模块用于提供固定电压，所述电池升压供电模块用于将所述CR2032纽扣电池供电模块提供的固定电压升高达到电路运行要求电压；
所述电池升压供电模块为TPS61070DDCR3.3V升压模块，所述TPS61070DDCR3.3V升压模块的输入端与所述CR2032纽扣电池供电模块的输出端连接，用于将所述CR2032纽扣电池供电模块提供的固定电压升高至3.3V；所述TPS61070DDCR3.3V升压模块的3.3V电压输出端与所述CC2640核心处理器模块的电压输入VCC端口连接，所述TPS61070DDCR3.3V升压模块的1.8V电压输出端与所述前端柔性血氧饱和度检测电路的电压输入端口连接；
所述后端信号处理输出模块还包括3.3V去耦模块，该3.3V去耦模块用于与所述TPS61070DDCR3.3V升压模块的输出端相连，从而减小3.3V输出电压的耦合噪声；优选的，所述3.3V去耦模块是由3个100nF贴片电容并联而成。
作为本发明的进一步优选，所述后端信号处理输出模块通过FPC连接软排线与所述前端柔性血氧饱和度检测电路相连，其中，所述前端柔性血氧饱和度检测电路通过该FPC连接软排线将检测得到的关于血氧饱和度的信号传输到所述后端信号处理输出模块，所述后端信号处理输出模块则通过该FPC连接软排线对所述前端柔性血氧饱和度检测电路进行供电并同时提供接地电位。
作为本发明的进一步优选，所述前端柔性血氧饱和度检测电路的体积不超过18mm×18mm×2mm；所述后端信号处理输出模块为单层电路，优选的，面积大小不超过28mm×28mm。
作为本发明的进一步优选，所述移动终端为手机。
按照本发明的另一方面，本发明提供了制备上述表皮贴附式血氧饱和度检测系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)前端柔性血氧检测电路的制备：
首先将聚二甲基硅氧烷(PDMS)通过旋涂固化在硬质基底上得到主要由聚二甲基硅氧烷构成的柔性材料基底层；然后采用刮涂法在柔性基底层上制备形成满足预先设计电路图案的导电银浆层用于形成导线层；接着，将制备完成的柔性材料基底层和其上的导电银浆层作为整体从硬质基底上剥离，并转移至不与PDMS粘连的另一硬质基底上，然后在导电银浆层的预先设置的目标位置上连接多个芯片得到芯片层，接着固化，所述导电银浆层经固化后即可形成导电层；
其中，所述芯片层包括1.8V降压芯片、第一上拉电阻、第二上拉电阻、第三上拉电阻、去耦电容、以及MAX30102芯片；各个芯片的引脚采用涂敷导电银浆后轻触按压的方式与所述导电银浆层粘连；经过在150℃～170℃烘箱内固化1～1.5小时，后自然降温至80℃～100℃后，即可实现所述芯片层引脚固连；
接着，在所述芯片层上浇注聚二甲基硅氧烷作为柔性封装层，通过在40℃～80℃烘箱内固化2～4小时后即可实现对各个芯片的固定和保护；
然后，在柔性封装层上制备有机高分子层作为粘性功能层即可制备得到前端柔性血氧检测电路；
(2)FPC连接软排线、后端信号处理输出模块的连接：
针对FPC连接软排线的VIN、SCL、SDA、INT、GND五个连接端口，将这5个端口的同一端通过导电银浆与所述前端柔性血氧检测电路的导线层粘连，另一端通过焊锡焊接与2.54mm单排五孔插针固连，实现前端柔性血氧检测电路与FPC连接软排线的连接；所述2.54mm单排五孔插针后续则用于通过焊锡焊接在后端信号处理输出模块的VIN、SCL、SDA、INT、GND插孔上，然后将后端信号处理输出模块的不同引脚分别与这些VIN、SCL、SDA、INT、GND插孔相连，从而实现后端信号处理输出模块经由所述FPC连接软排线与所述前端柔性血氧检测电路的连接，最终得到表皮贴附式血氧饱和度检测系统。
作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，所述采用刮涂法在柔性基底层上制备形成满足预先设计电路图案的导电银浆层，具体是采用平口刮刀对导电银浆进行刮涂，导电银浆在刮刀的挤压下透过印制有电路图案的聚酯网板，从而在柔性材料基底层形成具有预先设计电路图案的导电银浆层。
通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下有益效果：
(1)本发明中表皮贴附式血氧饱和度检测系统，同时也是一种可穿戴式柔性血氧饱和度检测系统，该表皮贴敷式血氧检测系统能够实现可穿戴性实时检测人体血氧饱和度，并通过无线蓝牙传输到移动终端，实时反馈血氧数据。前端柔性血氧饱和度检测电路，通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行非侵入式检测，得到关于血氧饱和度的信号；后端信号处理输出模块同时接收传感器的数据并通过蓝牙发送至手机等移动终端。前端传感部分电路体积可优选不超过18mm×18mm×2mm，后端处理电路为单层电路，其面积大小可优选不超过28mm×28mm，整个系统小巧轻便，稳定性好，测量精度高。
(2)尤其对于本发明中的柔性血氧检测电路，该柔性电路采用PDMS作为基底，采用自制导电浆作为导线层，该电路具有良好的可拉伸性、延展性、体积小；在PDMS封装层上增加的黏附层(即，粘性功能层)，以聚丙烯、聚乙烯醇、硅胶Silbione RT 4717制备黏附层为例，黏附层的剥离能为普通PDMS材料(即Sylgard184)的10倍，使得制备的系统能够很好贴附在人体的待检测部位，抗干扰性强；这些粘性功能材料，一方面它们具有柔性，另一方面它们还具有良好生物相容性，并且不与PDMS发生反应。
针对本发明的前端柔性血氧饱和度检测电路，以柔性高分子材料聚二甲基硅氧烷作为封装层并辅以粘性高分子材料作为粘性功能层，所使用电子元件被柔性材料包覆封装。使用柔性材料作为电路的封装材料，赋予整个电路能够承受一定范围变形的能力，使得其能够与人体皮肤同步变形。粘性高分子材料更赋予其与皮肤紧密贴合的能力。通过制备一层具有良好粘性有机高分子薄层作为粘性功能层，能够将器件黏附固定在皮肤上，实现器件与皮肤的长时间良好接触。
(3)并且，在制备过程中，在丝网印刷导线层之后将柔性基底提前剥离，能够避免系统制备完成后的剥离操作对系统内的硬质电子元件造成损伤，影响系统的正常工作。
(4)本发明所采用的后端信号处理电路是依据前端血氧传感电路输出信号的特点进行设计，采用低功耗蓝牙通讯作为系统与移动终端的通信方式增加了系统的可穿戴性能。后端信号处理输出电路可优选采用CC2640核心处理器，该CC2640核心处理器芯片自带2.4GHz天线，实现无线通信，同时保证超低功耗，同时，3VCR2032纽扣电池供电，能够实现长时间实时血氧检测，续航时间长。
综上，本发明通过采用丝网印刷，可实现柔性电路的大面积、批量化制备，本发明尤其可采用特定组成配比的固化后可拉伸的导电银浆，将银粉与聚二甲基硅氧烷按照质量比为3:1混合搅拌制成该特定组成配比的固化后可拉伸的导电银浆，能够进一步确保器件的良品率。本发明中的表皮贴附式血氧饱和度检测系统，首先在前端血氧饱和度检测电路结构设计及制备上，在电路基底方面，目前其他学者所采用的一些工艺或商业化器件通常采用硬质基底或可弯曲但不可拉伸的基底(如聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等)，基于上述基底材料所制备的检测电路都不能与皮肤保持共形接触，可穿戴性差，测量过程中信号容易受到干扰，本发明采用柔软可拉伸的PDMS作为基底，确保前端测量电路与皮肤的共形贴合，提高了系统的可穿戴性和测量信号准确度；在柔性电路导线制备方面，其他学者通常采用光刻等传统微纳加工工艺进行图案化导线的制备，而本发明得益于所采用的柔性导电材料未固化前的可流动性，固化后的高导电性和高可拉伸性以及与柔性基底很好的粘接性，通过采用柔性导电材料和丝网印刷工艺实现柔性电路图案化导线制备。也就是说，本发明采用软硬材料相结合组成的前端电路，基底和导线是柔软可拉伸的，电子元件是硬质的，整体系统可拉伸可卷曲，并且在拉伸和卷曲状态保持工作正常。其次在传感器与皮肤贴附方面，在前期研发过程中，为使得传感器能够与皮肤紧密贴合，需要借助外部固定如绷带、腕带等，极大地限制其能够贴附的区域，为突破这一局限性，本发明采用粘性功能材料(如聚丙烯、聚乙烯醇、硅胶Silbione RT4717等)实现与皮肤紧密贴合。另外，在信号处理发射系统集成上，在研发过程中，对于后端信号处理和发射系统的设计，现有的一些设计方案都会使得后端系统体积变大并且附带繁琐复杂的接线，本发明通过选用具备控制和蓝牙发射功能的芯片，减小系统整体体积，简化了不同模块之间的接线。
本发明通过特定的制备工艺流程整体设计，能够大大提高成品率。现有技术中柔性电路的制备工艺一般都是将整体电路制备完成之后再进行剥离，但是在本发明中，剥离整体电路会导致电子元件与基底分离，所以本发明在制备过程中选择在印刷好导线之后直接剥离并转印至不与PDMS粘连的基底上，再进行后续的电路制备工艺，通过这种方式避开剥离过程对电路的影响。并且，本发明通过将丝网印刷所采用的网板的目数控制为300目，将网板底面与目标沉积面之间的高度控制为2mm，能够适用于制得导电性良好、且导线之间的间距为0.4mm的导线，避免目数较小的网板容易导致印刷的导线较薄、导电性不好，目数较大的网板容易导致印刷的相邻导线连通从而出现短路的问题，以及避免高度过高容易导致印刷的导线较薄、导电性不好，高过低容易导致相邻导线连通出现短路。
附图说明
图1为一种可穿戴式柔性血氧检测系统的前端柔性血氧检测电路制作工艺示意图。
图2为一种可穿戴式柔性血氧检测系统的前端柔性血氧检测电路三维结构示意图。
图3为导电银浆层与芯片层的俯视示意图。
图4为一种可穿戴式柔性血氧检测系统的电路原理示意图。
图中各附图标记的含义如下：1为柔性基底层，2为普通硬质基底(如载玻片、硅片、亚克力等)，3为刮刀，4为聚酯网板，5为导电银浆层，6为芯片层，601为第一去耦电容，602为第二去耦电容，603为MAX30102芯片，604为第一上拉电阻，605为第三去耦电容，606为第二上拉电阻，607为第三上拉电阻，608为XC6206P182MR降压芯片，7为不与PDMS粘连的硬质基底层(如砂纸、织物等)，8为烘箱，9为方框模具，10为粘性功能层，11为CC2640核心处理器模块，12为蓝牙天线发射模块，13为电池升压供电模块，14为时钟晶振模块，15为I2C通信端口，16为FPC软排线连接端，17为前端柔性血氧检测电路，18为移动终端(如具有血氧APP的通信终端)，19为CR2032纽扣电池供电模块，20为TPS61070DDCR3.3V升压模块，21为3.3V去耦模块，22为程序下载模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种可穿戴式柔性血氧检测系统，该血氧检测系统能够较好地对血氧饱和度进行实时检测，并通过蓝牙天线传输到远程移动终端反馈血氧数据。
如图1所示为一种可穿戴式柔性血氧检测系统的前端柔性血氧检测电路制作工艺示意图，下面结合实例说明该前端柔性血氧检测电路制备过程。
实施例1
可利用Sylgard 184聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其中，预聚体与固化剂的质量比可以为11:1，将所述预聚体和固化剂混合均匀搅拌5-8分钟得到PDMS，将所述PDMS置于真空箱抽真空，静置40-60分钟，待PDMS中的气泡全都消除即可取出静置后PDMS；所述真空箱的气压为0-0.1个大气压。
然后，将所述静置后PDMS均匀涂敷在普通硬质基底2上；例如，可以先将涂有PDMS的普通硬质基底2放入旋涂机平台上，将所述旋涂机设置为单步旋涂模式，选取转速600rpm/min、加速度500rpm2/min、旋涂时间30s，实现普通硬质基底2上PDMS的厚度均匀一致；待旋涂完毕后，将所述旋涂有PDMS的普通硬质基底2常温静置1-2分钟后，放入所述热板上，将温度调为60度，固化时间40分钟，即可得到在普通硬质基底2上制成柔性基底层1。
接着，将刻有电路图案的聚酯网板4固定在丝网印刷机上，所述聚酯网板4采用的型号可以为300目网板；将所述丝网印刷机上的聚酯网板4调制水平中央位置，距所述丝网印刷机平台2mm高度后，将所述涂有柔性基底层1的硬质基底2置于所述丝网印刷平台上，调节所述丝网印刷平台平面位置，保证所述聚酯网板4的电路图案位于所述硬质基底中央(聚酯网板4的电路图案预先设计，以便于根据该电路图案得到的导线层其导线分布满足预先的要求；由于网板的整体尺寸需要匹配丝网印刷台的夹具尺寸，而实际的电路图案较小，所以电路图案只是在网板中央的一小块区域；而硬质基底的整体尺寸也小于网板尺寸，所以需要调整平台位置，使得电路图案对应基底中心)，调试完成后，将导电银浆5均匀涂抹在电路图案部分的聚酯网板4上，可采用刮刀3，如采用倾斜45度，单手握住刮刀3，中指抵在刮刀3中间，匀速刮过聚酯网板4，速度保持在2cm/s，保证导电银浆5均匀涂在柔性基底层1上，制成所述导电银浆层5。该导电银浆是由商业化银粉(如AgF-3C银粉)与聚二甲基硅氧烷按照质量比为3:1混合搅拌制备而成。
然后，将涂有导电银浆层5的柔性基底层1整体与硬质基底2剥离并转移到不与PDMS粘连的硬质基底7(如砂纸)表面，得到整体独立的柔性基底层1和导电银浆层5。
接着，将所述MAX30102芯片603、第一去耦电容601、第二去耦电容602、第一上拉电阻604、第三去耦电容605、第二上拉电阻606、第三上拉电阻607、XC6206P182MR608降压芯片分别采用尖嘴镊子夹住，对准所述导线层上相应的芯片封装引脚后，轻放；将所述尖嘴镊子尖端轻轻按压相应的芯片引脚，实现所述芯片层6与导电银浆层5粘连，将所述粘连有芯片层6的系统置于烘箱8中160度固化1小时20分钟，常温降至90度，即可实现导电银浆层5和芯片层6固连以及导电银浆层5固化，形成良好的电气连接。
由此，即可得到前端柔性血氧检测电路17。
然后，将所述FPC软排线16的一端端口采用2.54mm的公头单排插针焊接，将所述FPC软排线16与前端柔性血氧检测电路17连接的另一端每个端口上涂上导电银浆5，接着将所述涂有导电银浆5的一端对准导电银浆层5上的相应引脚端口，轻轻按压使其紧密粘连，将所述粘连有FPC软排线16的系统置于烘箱8中160度固化1小时20分钟，常温降至90度，即可实现FPC软排线16和导电银浆层5固连，形成良好的电气连接。
接着，在所述固化好FPC软排线16的柔性基底上放置不超过18mmX18mm、厚度为1mm的方框模具9，用PI胶带固定好所述方框模具9后，将所述静置后PDMS缓慢注入方框模具9内，待所述静置后PDMS均匀覆盖在整个电路上时，在PDMS上表面涂敷一层粘性功能材料10，静置反应25分钟后，置于烘箱8中60度固化3个小时后取出，在所述芯片层6上方制成封装层和粘性功能层10，将所述方框模具用刀片缓慢取掉，所述PDMS上方与空气接触的那一薄层即为粘性功能层10，具有良好的粘性，能够与皮肤紧密贴合，实现器件的可穿戴性。
在本实施例中，如图2、图3所示，一种前端柔性血氧检测电路17，它包括柔性基底层1、导电银浆层5、芯片层、粘性功能层10，所述柔性基底层1通过旋涂PDMS后90度固化20分钟制成；所述导电银浆层5通过将导电银浆5均匀涂抹在电路图案部分的网板上，采用刮刀3匀速刮过聚酯网板4，保证导电银浆5均匀粘涂在柔性基底层1上，制成所述导电银浆层5；所述芯片层主要包括第一去耦电容601、第二去耦电容602、MAX30102芯片603、第一上拉电阻604、第三去耦电容605、第二上拉电阻606、第三上拉电阻607、XC6206P182MR降压芯片608，其中所述的1.8VXC6206P182MR降压芯片608，实现3.3V降压为1.8V为所述MAX30102芯片603供电；所述第一上拉电阻604、第二上拉电阻606、第三上拉电阻607输出使能端分别与所述MAX30102芯片603的SCL、SDA、INT端口相连实现I2C通信，所述上拉电阻604、606、607输入端与3.3V电源线连接；所述去耦电容601、602、605分别与XC6206P182MR降压芯片608的3.3V输入端，MAX30102芯片603的1.8V、GND端口并联，实现电源线的去耦降噪；所述MAX30102芯片603采用放射光路实现对血氧饱和度的检测和数据的采集。所述芯片层引脚采用涂敷导电银浆5后轻触按压的方式与导电银浆层5粘连；所述导电银浆层5的导电浆经过固化后即可实现所述芯片层6引脚固连。
其中，所述MAX30102芯片603的SCL、SDA、INT端口经过上拉电阻604、606、607使能端后将血氧饱和度数据通过FPC软排线16传输到后端信号处理输出模块I2C通信端口15实现通信；
所述粘性功能层10是指制备一层具有良好粘性有机高分子薄层(如聚丙烯、聚乙烯醇、硅胶Silbione RT4717等)，能够将器件黏附固定在皮肤上，实现器件与皮肤的长时间良好接触。
所述FPC连接软排线16的VIN、SCL、SDA、INT、GND五个连接端口其中一端通过导电银浆5与导电银浆层5粘连；所述FPC连接软排线16的VIN、SCL、SDA、INT、GND五个连接端口另一端口通过焊锡焊接与2.54mm单排五孔插针固连；所述2.54mm单排五孔插针通过焊锡焊接在CC2640核心处理器模块的VIN、SCL、SDA、INT、GND插孔上。
在本实施例中，如图4所示，可穿戴式柔性血氧检测系统所采用的电路原理，所述电池升压供电模块13主要包括CR2032纽扣电池供电端模块19、TPS61070DDCR3.3V升压模块20、3.3V去耦模块21；所述CR2032纽扣电池供电端模块19包括3V输出CR2032纽扣电池和纽扣电池底座；所述TPS61070DDCR升压模块20输入端与所述CR2032纽扣电池供电端模块19输出端连接；所述TPS61070DDCR升压模块20输出端分别与所述核心控制器模块11VCC端口和所述前端柔性血氧检测电路的VIN端口(即，电压输入端口)连接；所述3.3V去耦模块21在TPS61070DDCR升压模块20输出端与GND之间并联3个100nF贴片电容，实现对3.3V输出电压耦合噪声的减小。
所述CC2640核心处理器模块11，主要包括32.768KHz和4MHz时钟电路14、程序下载模块22、I2C通信端口15、蓝牙天线发射模块12；所述CC2640核心处理器模块11主要包括X32KQ1、X32KQ2、X24MP、X24MN、TMSC、TCKC、TDI、TDO、RESET、RFN、RFP、SCL、SDA、INT端口，其中所述CC2640核心处理器模块11中X32KQ1、X32KQ2、X24MP、X24MN端口分别与所述32.768KHz和4MHz时钟电路14输入端连接；所述CC2640核心处理器模块11中TMSC、TCKC、TDI、TDO端口分别与所述下载程序模块22信号输入端连接，能够实现程序烧录(该下载程序模块22能够从电脑端将程序下载到芯片内部；当然，可以在电脑端预先编写好处理数据的一系列程序，通过烧录进芯片内部即可实现芯片的工作)；所述CC2640核心处理器模块11中SCL、SDA、INT端口分别与所述I2C通信端口15信号输入端连接；所述CC2640核心处理器模块11中RFN、RFP端口分别与所述蓝牙天线发射模块12信号输入端连接。核心控制器和处理模块可以共同一个核心芯片，蓝牙天线发射模块12可以仅包含蓝牙天线和一些电感电容器件，主要起发射信号的作用、对信息进行装载以及发射速率的控制可以是由核心芯片内部的蓝牙板块来实现。
在后端信号处理输出模块中，利用处理器模块(如CC2640核心处理器模块11)对前端柔性血氧饱和度检测电路检测得到的信号进行处理，首先通过滤波降低环境光干扰，之后通过寻找峰谷值找到同一个脉动过程中投射光强的比值，再通过公式
Figure BDA0002317535950000151
计算血氧饱和度数值；该公式中，A、B均为预先设定的常量，例如A、B可采用官方的芯片应用笔记中的推荐设置，以MAX30102芯片为例，分别为A＝104，B＝-17(所参考芯片应用笔记可见参考文献：Maxim Integrated,“Recommended Configurations andOperating Profiles for MAX30101/MAX30102 EV Kits.”UG6409；Rev 0；3/18.)，D1和D2分别代表波长分别为λ1和λ2的光强的吸收峰谷比值，其中λ1和λ2由芯片决定、同样预先设定，例如分别为650～670nm和870nm～900nm，最后将计算得到的血氧饱和度数据通过蓝牙天线发射模块12发送至移动终端，基于血氧饱和度的信号即可实现例如在移动终端绘制测量时间内使用者的血氧饱和度变化曲线等功能。
如此利用CC2640核心处理器模块11可实现对信号滤波降低环境光干扰、寻峰、求峰谷比值，求不同光的峰谷比值，带入公式即可计算血氧饱和度。前端血氧检测电路主要是通过光电接收器接收穿过人体组织之后的光强，在一个心跳间隔内，由于血管的扩张和收缩，接收到的光强会有变化，其中峰谷值分别代表血管直径最小和最大的情况。通过将峰谷值相比，可以去掉肌肉、脂肪、色素等一些在心跳间隔内吸光量不变的因素，峰谷的比值只受血液内血红蛋白浓度以及血管直径变化影响，通过选用两种不同波长的光，通过将两种光的峰谷比值相比，去掉血管直径的影响，最后得到的数据只与血红蛋白的浓度有关，可以带入公式中求出血氧饱和度。
所述蓝牙天线发射模块12可包括去耦磁珠、2.4GHz贴片天线；所述去耦磁珠实现无线信号的降噪；所述2.4GHz贴片天线实现血氧数据的发射，同时与手机等移动终端18实现无线蓝牙通信。
本实施例工作时，所述CR2032纽扣电池供电端模块19作为供电源为整个电路供给3V电压；所述TPS61070DDCR3.3V升压模块20将所述CR2032纽扣电池供电端模块19供给的3V电压升为3.3V，为所述CC2640核心处理器模块11供电，所述TPS61070DDCR3.3V升压模块20通过FPC连接软排线16的VIN端口与前端柔性血氧检测电路17连接供给3.3V电压，所述前端柔性血氧检测电路17通过FPC连接软排线16的GND端口接地，整个电路处于工作状态；可以将所述前端柔性血氧检测电路17的粘性功能层10一侧贴于指尖(当然也可以是其他皮肤表皮位置)，调整所述前端柔性血氧检测电路17中MAX30102芯片603位置，使所述MAX30102芯片603与手指中央贴合；MAX30102芯片表面裸露、不被粘性功能层10所覆盖，确保MAX30102芯片顶部能够与皮肤直接接触。所述MAX30102芯片603通过FPC连接软排线16中的SCL、SDA、INT端口将血氧饱和度数据信号通过I2C通信端口15传输到CC2640核心处理器模块11中；所述CC2640核心处理器模块11将相关的血氧饱和度数据信号进行处理后可以通过蓝牙天线发射模块12无线传输到移动终端18实时反馈人体血氧饱和度(在该移动终端上也进一步单独设置一个“血氧检测APP”，通过GUI设计等向用户展示得到的人体血氧饱和度；例如，该血氧饱和度检测APP，可对传输至手机终端的数据进行计算，获取人体组织血氧饱和度的实时数据并显示随时间变化的曲线图)。
本发明中表皮贴附式血氧饱和度检测系统尤其可配合移动终端内的血氧检测APP使用。通过2.4GHz天线模块与手机血氧检测APP实现无线蓝牙通信，传输血氧数据。可开发出一款配套血氧检测APP，手机终端即可进行接收血氧数据，APP操作步骤简便，专业知识水平要求低，人机交互界面友好，能够适应于不同年龄段的人群。下面扩展介绍下血氧检测APP，血氧检测APP界面可包括搜索、开始、设置、打开通知四个选项。例如，搜索选项能够使移动终端检测到待连接的蓝牙设备；连接到蓝牙设备后，打开通知实现对蓝牙传输数据的接收，开始选项实现对接收数据的绘图，设置选项可以对数据的传输速率，绘图中相邻数据点的时间间隔进行设置。
上述实施例仅以手指表皮贴合检测为例，根据实际需求，除了能够贴附在手指表皮之外，还可以贴附在手臂皮肤、面部皮肤或耳垂等人体皮肤表面较为平坦部位。
本发明采用预先分离并使用砂纸作为分离后的基底层的工艺手段避免系统制备完成后与硬质基底的分离步骤对系统的电子元件的性能造成影响。本发明所采用的各个组件(包括如图4所示的各个功能模块、芯片等)均可由市售购得；关于功能模块、芯片等各引脚的连接，未详细说明之处均可参照相关使用说明书进行设置。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统，其特征在于，包括前端柔性血氧饱和度检测电路（17）、以及后端信号处理输出模块，其中，
所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）是以柔性封装材料作为封装层，且表面具有粘性功能层（10），该粘性功能层（10）用于直接与使用者的人体皮肤进行粘附，从而使该表皮贴附式血氧饱和度检测系统整体粘附于使用者的皮肤表皮；所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）用于通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行非侵入式检测，得到关于血氧饱和度的信号；
所述后端信号处理输出模块与所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）相连，该后端信号处理输出模块将所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）检测得到的信号进行处理，首先通过滤波降低环境光干扰，之后通过寻找峰谷值找到同一个脉动过程中投射光强的比值，再通过公式SpO2 = A + B*(D1/D2) 计算血氧饱和度数值，该公式中，A、B均为预先设定的常量，D1代表波长为λ1的光强的吸收峰谷值的比值，D2代表波长为λ2的光强的吸收峰谷值的比值，λ1和λ2均为预先设定；最后将计算得到的血氧饱和度数值通过蓝牙天线发射模块（12）发送至移动终端，基于血氧饱和度的信号即可使移动终端获得使用者的血氧饱和度计算结果；
并且，所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）具体是利用MAX30102芯片（603）通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行检测的，并且在该前端柔性血氧饱和度检测电路（17）内还以固化后具备可拉伸性能的导电银浆作为导线进行电信号的传导；
所述柔性封装材料为聚二甲基硅氧烷（PDMS）；
所述粘性功能层（10）为聚丙烯、聚乙烯醇、或硅胶Silbione RT4717；
所述后端信号处理输出模块通过FPC连接软排线与所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）相连，其中，所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）通过该FPC连接软排线将检测得到的关于血氧饱和度的信号传输到所述后端信号处理输出模块，所述后端信号处理输出模块则通过该FPC连接软排线对所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）进行供电并同时提供接地电位；
并且，所述后端信号处理输出模块包括CC2640核心处理器模块（11），32.768KHz和4MHz时钟电路（14），复位电路，下载程序模块（22），以及I2C通信端口（15）；其中，
所述CC2640核心处理器模块（11）主要包括X32KQ1、X32KQ2、X24MP、X24MN、TMSC、TCKC、TDI、TDO、RESET、RFN、RFP、SCL、SDA和INT端口，其中所述CC2640核心处理器模块（11）的X32KQ1、X32KQ2、X24MP、X24MN端口分别与所述32.768KHz和4MHz时钟电路（14）输入端连接；所述CC2640核心处理器模块（11）的TMSC、TCKC、TDI、TDO端口分别与所述下载程序模块（22）的信号输入端连接，实现程序烧录；所述CC2640核心处理器模块（11）的RESET端口与所述复位电路信号输入端连接；所述CC2640核心处理器模块（11）的SCL、SDA、INT端口分别与所述I2C通信端口（15）的信号输入端连接；所述CC2640核心处理器模块（11）的RFN、RFP端口分别与所述蓝牙天线发射模块（12）的信号输入端连接；
所述后端信号处理输出模块还包括供电模块，所述供电模块包括CR2032纽扣电池供电模块（19）和电池升压供电模块，其中，所述CR2032纽扣电池供电模块（19）用于提供固定电压，所述电池升压供电模块用于将所述CR2032纽扣电池供电模块（19）提供的固定电压升高达到电路运行要求电压；
所述电池升压供电模块为TPS61070DDCR3.3V升压模块（20），所述TPS61070DDCR3.3V升压模块（20）的输入端与所述CR2032纽扣电池供电模块（19）的输出端连接，用于将所述CR2032纽扣电池供电模块（19）提供的固定电压升高至3.3V；所述TPS61070DDCR3.3V升压模块（20）的3.3V电压输出端与所述CC2640核心处理器模块（11）的电压输入VCC端口连接，所述TPS61070DDCR3.3V升压模块（20）的1.8V电压输出端与所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）的电压输入端口连接；
所述后端信号处理输出模块还包括3.3V去耦模块（21），该3.3V去耦模块（21）用于与所述TPS61070DDCR3.3V升压模块（20）的输出端相连，从而减小3.3V输出电压的耦合噪声；
此外，前端柔性血氧饱和度检测电路（17）是按如下步骤制备得到的：
首先将聚二甲基硅氧烷（PDMS）通过旋涂固化在硬质基底上得到主要由聚二甲基硅氧烷构成的柔性基底层；然后采用刮涂法在柔性基底层上制备形成满足预先设计电路图案的导电银浆层用于形成导线层；接着，将制备完成的柔性基底层和其上的导电银浆层作为整体从硬质基底上剥离，并转移至不与PDMS粘连的另一硬质基底上，然后在导电银浆层的预先设置的目标位置上连接多个芯片得到芯片层，接着固化，所述导电银浆层经固化后即可形成导线层；
其中，所述芯片层包括1.8V降压芯片、第一上拉电阻、第二上拉电阻、第三上拉电阻、去耦电容、以及MAX30102芯片；各个芯片的引脚采用涂敷导电银浆后轻触按压的方式与所述导电银浆层粘连；经过在150℃~170℃烘箱内固化1~1.5小时，后自然降温至80℃~100℃后，即可实现所述芯片层引脚固连；
接着，在所述芯片层上浇注聚二甲基硅氧烷作为柔性封装层，通过在40℃~80℃烘箱内固化2~4小时后即可实现对各个芯片的固定和保护；
然后，在柔性封装层上制备有机高分子层作为粘性功能层从而制备得到前端柔性血氧饱和度检测电路（17）。
2.如权利要求1所述表皮贴附式血氧饱和度检测系统，其特征在于，所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）包括柔性基底层（1）、导线层（5）、芯片层（6）、柔性封装层和粘性功能层（10），其中，所述柔性基底层（1）和所述柔性封装层用于配合构建形成所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）的柔性框架主体，所述导线层（5）和所述芯片层（6）均位于该柔性框架主体内，所述芯片层（6）用于通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行非侵入式检测，所述导线层（5）则用于对所述芯片层（6）的电信号进行传导。
3.如权利要求1所述表皮贴附式血氧饱和度检测系统，其特征在于，所述导电银浆为将银粉与聚二甲基硅氧烷按照质量比为3:1混合搅拌制备而成。
4.如权利要求1所述表皮贴附式血氧饱和度检测系统，其特征在于，所述3.3V去耦模块是由 3个100nF贴片电容并联而成。
5.如权利要求1－4任意一项所述表皮贴附式血氧饱和度检测系统，其特征在于，所述前端柔性血氧饱和度检测电路（17）的体积不超过18mm×18mm×2mm；所述后端信号处理输出模块为单层电路，面积大小不超过28mm×28mm。
6.如权利要求1－4任意一项所述表皮贴附式血氧饱和度检测系统，其特征在于，所述移动终端为手机。
7.制备如权利要求1－6任意一项所述表皮贴附式血氧饱和度检测系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）前端柔性血氧饱和度检测电路的制备：
首先将聚二甲基硅氧烷（PDMS）通过旋涂固化在硬质基底上得到主要由聚二甲基硅氧烷构成的柔性基底层；然后采用刮涂法在柔性基底层上制备形成满足预先设计电路图案的导电银浆层用于形成导线层；接着，将制备完成的柔性基底层和其上的导电银浆层作为整体从硬质基底上剥离，并转移至不与PDMS粘连的另一硬质基底上，然后在导电银浆层的预先设置的目标位置上连接多个芯片得到芯片层，接着固化，所述导电银浆层经固化后即可形成导线层；
其中，所述芯片层包括1.8V降压芯片、第一上拉电阻、第二上拉电阻、第三上拉电阻、去耦电容、以及MAX30102芯片；各个芯片的引脚采用涂敷导电银浆后轻触按压的方式与所述导电银浆层粘连；经过在150℃~170℃烘箱内固化1~1.5小时，后自然降温至80℃~100℃后，即可实现所述芯片层引脚固连；
接着，在所述芯片层上浇注聚二甲基硅氧烷作为柔性封装层，通过在40℃~80℃烘箱内固化2~4小时后即可实现对各个芯片的固定和保护；
然后，在柔性封装层上制备有机高分子层作为粘性功能层即可制备得到前端柔性血氧饱和度检测电路；
（2）FPC连接软排线、后端信号处理输出模块的连接：
针对FPC连接软排线的VIN、SCL、SDA、INT、GND五个连接端口，将这5个端口的同一端通过导电银浆与所述前端柔性血氧饱和度检测电路的导线层粘连，另一端通过焊锡焊接与2.54mm单排五孔插针固连，实现前端柔性血氧饱和度检测电路与FPC连接软排线的连接；所述2.54mm单排五孔插针后续则用于通过焊锡焊接在后端信号处理输出模块的VIN、SCL、SDA、INT、GND插孔上，然后将后端信号处理输出模块的不同引脚分别与这些VIN、SCL、SDA、INT、GND插孔相连，从而实现后端信号处理输出模块经由所述FPC连接软排线与所述前端柔性血氧饱和度检测电路的连接，最终得到表皮贴附式血氧饱和度检测系统。
8.如权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述采用刮涂法在柔性基底层上制备形成满足预先设计电路图案的导电银浆层，具体是采用平口刮刀对导电银浆进行刮涂，导电银浆在刮刀的挤压下透过印制有电路图案的聚酯网板，从而在柔性基底层形成具有预先设计电路图案的导电银浆层。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020206646A1 (zh) * 2019-04-10 2020-10-15 中国科学院深圳先进技术研究院 一种基于银粉和pdms的柔性导电薄膜及其制备方法
CN111839503A (zh) * 2020-06-29 2020-10-30 华中科技大学 一种表皮贴附式心电加速度检测系统及其制备方法
CN113180618A (zh) * 2021-04-20 2021-07-30 华中科技大学 一种表皮贴附式健康检测系统及其制备方法
CN113171094B (zh) * 2021-04-30 2022-05-24 华中科技大学 人体情绪状态信息柔性检测电路、制备方法和集成系统
CN113729654B (zh) * 2021-09-14 2023-03-28 华中科技大学 术后皮瓣与重建肢体血流状态检测表皮贴附式传感系统
CN114354567A (zh) * 2021-12-01 2022-04-15 中国科学院深圳先进技术研究院 一种可拉伸多功能传感器及其制备方法和应用
CN114259219A (zh) * 2021-12-22 2022-04-01 华中科技大学 一种一次性术后血运检测监测系统及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203988049U (zh) * 2014-06-30 2014-12-10 中国科学院昆明动物研究所 实验动物脑电多通道半自由活动实验记录设备
CN105919607A (zh) * 2016-04-08 2016-09-07 爱乔（上海）医疗科技有限公司 一种人体膝关节软组织压力及其轨迹测量系统
CN110123310A (zh) * 2019-04-19 2019-08-16 东北大学 区域型柔性组合心电电极

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7096052B2 (en) * 2002-10-04 2006-08-22 Masimo Corporation Optical probe including predetermined emission wavelength based on patient type
JP2007105316A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Konica Minolta Sensing Inc 生体情報測定器
CN100446722C (zh) * 2006-12-25 2008-12-31 华中科技大学 一种基于mems的智能服装及其制作方法
CN101347334B (zh) * 2007-07-19 2012-09-05 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 血氧饱和度测量方法和装置
US9161722B2 (en) * 2011-09-07 2015-10-20 Covidien Lp Technique for remanufacturing a medical sensor
CN103294879A (zh) * 2012-02-24 2013-09-11 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 便携式远程健康监护系统及其实现方法
CN102579053A (zh) * 2012-03-02 2012-07-18 天津大学 一种基于扩散理论的反射式脉搏血氧检测方法
US9289621B2 (en) * 2012-05-08 2016-03-22 Physio-Control, Inc. Defibrillator network system
CN103750829A (zh) * 2014-01-16 2014-04-30 清华大学 一种多参数生理指征检测装置
US20150230743A1 (en) * 2014-02-17 2015-08-20 Covidien Lp Sensor configurations for anatomical variations
CN104856691A (zh) * 2014-02-21 2015-08-26 谢亚男 一种基于眼底照相机的视网膜血氧饱和度测量的方法
US20150305974A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Sympara Medical, Inc. Methods and devices for treating hypertension
CN104224197B (zh) * 2014-09-24 2017-02-15 天津大学 双波长光电容积脉搏波特征量的动脉血氧饱和度计算方法
CN108024745B (zh) * 2015-09-25 2021-09-07 三线性生物公司 健康护理监测系统和生物传感器
US10646144B2 (en) * 2015-12-07 2020-05-12 Marcelo Malini Lamego Wireless, disposable, extended use pulse oximeter apparatus and methods
CN107041734A (zh) * 2016-02-06 2017-08-15 上海兆观信息科技有限公司 一种柔性连续脉搏血氧饱和度监测器
US10925499B2 (en) * 2017-03-02 2021-02-23 SP Global, Inc. System and method for using integrated sensor arrays to measure and analyze multiple biosignatures in real time
CN108814620A (zh) * 2018-05-30 2018-11-16 清华大学 柔性生理信息监测装置
CN108937957B (zh) * 2018-06-05 2021-11-09 武汉久乐科技有限公司 检测方法、装置及检测设备
CN109077713B (zh) * 2018-07-23 2020-09-08 华中科技大学 一种人体表皮生理电极传感器的制备方法
CN110236503B (zh) * 2019-06-19 2022-05-27 杭州电子科技大学 一种柔性可穿戴睡眠生理参数检测方法及装置
CN110338815B (zh) * 2019-07-16 2020-09-11 清华大学 用于深层血氧检测的柔性装置及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203988049U (zh) * 2014-06-30 2014-12-10 中国科学院昆明动物研究所 实验动物脑电多通道半自由活动实验记录设备
CN105919607A (zh) * 2016-04-08 2016-09-07 爱乔（上海）医疗科技有限公司 一种人体膝关节软组织压力及其轨迹测量系统
CN110123310A (zh) * 2019-04-19 2019-08-16 东北大学 区域型柔性组合心电电极

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