CN111840584B - 一种脑电传感器导电液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医用导电液领域，具体涉及一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：盐类电解质2％‑10％，脂肪酶0.1％‑1％，保湿剂2％‑20％，成胶剂10％‑20％，防腐剂0.1％‑1％，其余为去离子水，所述脑电传感器导电液的pH值为8‑9。本发明的脑电传感器导电液中添加脂肪酶，并调节导电液在最适pH值范围，使导电液在接触油脂时将其酶解为脂肪酸钠，减低油脂对电极采集人体电信号的干扰，调高电极对信号收集的灵敏度和脑电传感器的测试准确度。

Description

一种脑电传感器导电液

技术领域

本发明涉及医用导电液领域，具体涉及一种脑电传感器导电液。

背景技术

导电液作为一种人体与医用电极的中间媒介，在心电图、脑电图等医疗器械领域具有重要的应用价值。由于导电液具有渗透提高，导电性能提高，阻抗降低等优点，在脑电图测试中具有广泛应用。

在人体面部皮肤表面通常分泌油脂和汗液，油脂的主要成分是甘油酯，其它是少量胆固醇、肌醇和脂肪酸，汗腺中含氯化钠、少量尿素、乳酸、脂肪酸等物质。在脑电图检测中，油脂是影响脑电传感器电极导电性能最大的因素。在正式测试之前，医疗工作人员通常用先用生理盐水浸泡的无纺布擦拭皮肤表面，擦除油脂，以提高传感器采集端与人体表面连接的可靠程度，提高检测准确度，但测试前皮表测试增加的操作步骤，无疑延长了测试时间，影响医疗工作效率。

发明内容

为提高脑电传感器电极与人体表面接触的可靠程度，节省检测前的皮肤清洁步骤，本发明提供一种脑电传感器导电液，具体技术方案如下：

一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：盐类电解质2％-10％，脂肪酶0.1％-1％，保湿剂2％-20％，成胶剂10％-20％，防腐剂0.1％-1％，其余为去离子水，所述脑电传感器导电液的pH值为8-9。

进一步的，所述脂肪酶为三酰基甘油酰基水解酶，脂肪酶在碱性环境下可将甘油酯等油脂成分酶解为脂肪酸钠和甘油，降低皮表油脂电信号采集的干扰。

进一步的，所述脑电传感器导电液还包括pH值调节剂，所述pH值调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾中的一种或多种，优选碳酸氢钠和碳酸氢钾。

进一步的，所述盐类电解质包括氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾中的一种或多种。

进一步的，所述保湿剂包括甘油、丙二醇、聚丙烯酸钠中的一种或多种。

进一步的，所述成胶剂包括果胶、明胶、卡拉胶、琼脂、结冷胶中的一种或多种。

进一步的，所述防腐剂包括对羟基苯甲酸甲酯钠、羟苯乙酯、对羟基苯甲酸丙酯钠中的一种或多种。

进一步的，所述其制备方法包括如下步骤：

(1)在50-70℃下，向所述去离子水中加入所述盐类电解质、脂肪酶和防腐剂并搅拌5-15min；

(2)将所述成胶剂与保水剂混合均匀后边搅拌边加入步骤(1)所得溶液中，加入完成后继续搅拌1-3h；

(3)向步骤(2)所得溶液加入所述pH值调节剂至pH值为8-9；

(4)将步骤(3)所得溶液注模，室温冷却6-24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

进一步的，步骤(1)的搅拌速度为150-300r/min。

进一步的，步骤(2)中加成胶剂与保水剂混合物时搅拌速度为10-50r/min，加入完后的搅拌速度为150-300r/min。在成胶剂与保水剂添加过程中采用低速搅拌可防止搅拌器的剪切力破坏成胶剂的分子结构，影响导电液的粘度和使用效果。

本发明的一种脑电传感器导电液，具有如下有益效果：

1.本发明的脑电传感器导电液中添加脂肪酶，并调节导电液在最适pH值范围，使导电液在接触油脂时将其酶解为脂肪酸钠，减低油脂对电极采集人体电信号的干扰，调高电极对信号收集的灵敏度和脑电传感器的测试准确度。

2.本发明的脑电传感器导电液中添加保水剂、成胶剂，与水协同作用形成分子间氢键，易溶性盐类电解质掺杂其中起到离子导电的作用，提高了导电液的导电性能和电极对信号收集的灵敏度。

3.本发明的脑电传感器导电液可分解皮肤表面油脂，节省测试前的皮肤清洁步骤，可大大节约测试时间，提高医疗工作效率，缓解医疗压力。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：氯化钠10％，三酰基甘油酰基水解酶0.5％，甘油10％，果胶10％，对羟基苯甲酸甲酯钠0.1％，其余为去离子水，所述导电液含碳酸氢钠，所述导电液的pH值为8。

脑电传感器导电液的制备方法包括如下步骤：

(1)将去离子水加入到反应釜中并加热至60℃并保持恒定，加入氯化钠10g，三酰基甘油酰基水解酶0.5g，对羟基苯甲酸甲酯钠0.1g，以200r/min的速度搅拌15min至所加成分全部溶解；

(2)将甘油10g和果胶10g混合均匀，调节步骤(1)反应釜的搅拌速度为40r/min，边搅拌边加入甘油和果胶混合物，添加完成后以200r/min的搅拌速度搅拌2h；

(3)边搅拌边向反应釜内加入碳酸氢钠溶液，调节反应液pH值至8；

(4)将步骤(3)所得溶液注模，室温冷却24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

实施例2

一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：氯化钾10％，三酰基甘油酰基水解酶0.5％，丙二醇10％，明胶10％，羟苯乙酯0.1％，其余为去离子水，所述导电液含碳酸氢钠，所述导电液的pH值为8.2。

脑电传感器导电液的制备方法包括如下步骤：

(1)将去离子水加入到反应釜中并加热至60℃并保持恒定，加入氯化钾10g，三酰基甘油酰基水解酶0.5g，羟苯乙酯0.1g，以200r/min的速度搅拌15min至所加成分全部溶解；

(2)将丙二醇10g和明胶10g混合均匀，调节步骤(1)反应釜的搅拌速度为40r/min，边搅拌边加入丙二醇和明胶混合物，添加完成后以200r/min的搅拌速度搅拌2h；

(3)边搅拌边向反应釜内加入碳酸氢钠溶液，调节反应液pH值至8；

(4)将步骤(3)所得溶液注模，室温冷却24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

实施例3

一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：氯化钠5％，三酰基甘油酰基水解酶0.3％，甘油20％，果胶15％，对羟基苯甲酸甲酯钠0.5％，其余为去离子水，所述导电液含碳酸氢钠，所述导电液的pH值为8.6。

脑电传感器导电液的制备方法包括如下步骤：

(1)将去离子水加入到反应釜中并加热至65℃并保持恒定，加入氯化钠5g，三酰基甘油酰基水解酶0.3g，对羟基苯甲酸甲酯钠0.5g，以300r/min的速度搅拌15min至所加成分全部溶解；

(2)将甘油20g和果胶15g混合均匀，调节步骤(1)反应釜的搅拌速度为30r/min，边搅拌边加入甘油和果胶混合物，添加完成后以300r/min的搅拌速度搅拌2h；

(3)边搅拌边向反应釜内加入碳酸氢钠溶液，调节反应液pH值至8.6；

(4)将步骤(3)所得溶液注模，室温冷却24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

实施例4

一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：氯化钠2％，三酰基甘油酰基水解酶1％，甘油5％，果胶20％，对羟基苯甲酸甲酯钠1％，其余为去离子水，所述导电液含碳酸氢钠，所述导电液的pH值为9。

脑电传感器导电液的制备方法包括如下步骤：

(1)将去离子水加入到反应釜中并加热至70℃并保持恒定，加入氯化钠2g，三酰基甘油酰基水解酶1g，对羟基苯甲酸甲酯钠1g，以200r/min的速度搅拌15min至所加成分全部溶解；

(2)将甘油5g和果胶20g混合均匀，调节步骤(1)反应釜的搅拌速度为40r/min，边搅拌边加入甘油和果胶混合物，添加完成后以200r/min的搅拌速度搅拌2h；

(3)边搅拌边向反应釜内加入碳酸氢钠溶液，调节反应液pH值至9；

(4)将步骤(3)所得溶液注模，室温冷却24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

实施例5

一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：氯化钠6％，三酰基甘油酰基水解酶0.5％，聚丙烯酸钠2％，卡拉胶15％，对羟基苯甲酸甲酯钠0.3％，其余为去离子水，所述导电液含碳酸钠，所述导电液的pH值为9。

脑电传感器导电液的制备方法包括如下步骤：

(1)将去离子水加入到反应釜中并加热至60℃并保持恒定，加入氯化钠6g，三酰基甘油酰基水解酶0.5g，对羟基苯甲酸甲酯钠0.3g，以200r/min的速度搅拌15min至所加成分全部溶解；

(2)将提前用水溶胀的聚丙烯酸钠溶液(含聚丙烯酸钠2g)和卡拉胶15g混合均匀，调节步骤(1)反应釜的搅拌速度为30r/min，边搅拌边加入聚丙烯酸钠和卡拉胶混合物，添加完成后以200r/min的搅拌速度搅拌2h；

(3)边搅拌边向反应釜内加入碳酸钠溶液，调节反应液pH值至9；

(4)将步骤(3)所得溶液注模，室温冷却24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

对比例1

与实施例1相比，区别仅在于，本对比例未添加脂肪酶和pH值调节剂。

一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：氯化钠10％，甘油10％，果胶10％，对羟基苯甲酸甲酯钠0.1％，其余为去离子水。

脑电传感器导电液的制备方法包括如下步骤：

(1)将去离子水加入到反应釜中并加热至60℃并保持恒定，加入氯化钠10g，对羟基苯甲酸甲酯钠0.1g，以200r/min的速度搅拌15min至所加成分全部溶解；

(2)将甘油10g和果胶10g混合均匀，调节步骤(1)反应釜的搅拌速度为40r/min，边搅拌边加入甘油和果胶混合物，添加完成后以200r/min的搅拌速度搅拌2h；

(3)将步骤(2)所得溶液注模，室温冷却24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

对比例2

与实施例1相比，区别仅在于，本对比例未添加pH值调节剂。

一种脑电传感器导电液，包括如下质量百分比的组份：氯化钠10％，三酰基甘油酰基水解酶0.5％，甘油10％，果胶10％，对羟基苯甲酸甲酯钠0.1％，其余为去离子水。

脑电传感器导电液的制备方法包括如下步骤：

(1)将去离子水加入到反应釜中并加热至60℃并保持恒定，加入氯化钠10g，三酰基甘油酰基水解酶0.5g，对羟基苯甲酸甲酯钠0.1g，以200r/min的速度搅拌15min至所加成分全部溶解；

(2)将甘油10g和果胶10g混合均匀，调节步骤(1)反应釜的搅拌速度为40r/min，边搅拌边加入甘油和果胶混合物，添加完成后以200r/min的搅拌速度搅拌2h；

(3)将步骤(2)所得溶液注模，室温冷却24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

以上实施例和对比例制备的脑电传感器导电液的测试如下：

(1)采用pH计测得各导电液pH值结果如表1所示。

表1.脑电传感器导电液pH值和电导率测定结果

由上表1可知，不调节pH时，制备的脑电传感器导电液呈中性(对比例1的pH值为7.5、对比例2的pH值为7.2)。实施例通过调节pH,可使pH值为8-9。

(2)使用阻抗和使用噪声测定：将上述实施例和对比例的导电液分别添加到脑电传感器电极上，组成7组脑电传感器。选三位健康成人(男性或女性都可以)，按照如下方式进行测试。每个实验人分别使用以上7条脑电传感器进行测试，按说明书装好脑电传感器后5min进行数据收集，使用前不对皮肤表面进行擦拭清洁。考虑到导电液对皮肤的消脂作用，在连续测试的情况下，上一组的导电液会对下一组造成影响，所以每人每组试验间隔至少1d以上，以保证试验人在正常皮肤状况下进行测试。测试结果如下表2。

表2.三位成人使用阻抗和使用噪声测定结果

表2结果显示，增加了脂肪酶之后，导电性能得到较好的改善，使用效果有较为明显提升。实施例与对比例1综合相比，阻抗低1.5KΩ以上，使用噪声低50uV以上，说明了脂肪酶的加入后，由于脂肪酶的消脂作用，在不擦拭皮肤表面油脂的情况下，导电性能仍较好，对比例2与实施例综合相比，对比例2阻抗和使用噪声都略高实施例，且低于对比例1，说明pH影响了脂肪酶对脂肪的消解速度。

Claims (8)

1.一种脑电传感器导电液，其特征在于，包括如下质量百分比的组份：盐类电解质2%-10%，三酰基甘油酰基水解酶0.1%-1%，保湿剂2%-20%，成胶剂10%-20%，防腐剂0.1%-1%；其余为去离子水和pH值调节剂，所述脑电传感器导电液的pH值为8-9。

2.根据权利要求1所述的脑电传感器导电液，其特征在于，所述pH值调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的脑电传感器导电液，其特征在于，所述盐类电解质包括氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的脑电传感器导电液，其特征在于，所述保湿剂包括甘油、丙二醇、聚丙烯酸钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的脑电传感器导电液，其特征在于，所述成胶剂包括果胶、明胶、卡拉胶、琼脂、结冷胶中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的脑电传感器导电液，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：

（1）在50-70℃下，向所述去离子水中加入所述盐类电解质、三酰基甘油酰基水解酶和防腐剂并搅拌5-15 min；

（2）将所述成胶剂与保湿剂混合均匀后边搅拌边加入步骤（1）所得溶液中，加入完成后继续搅拌1-3 h；

（3）向步骤（2）所得溶液加入所述pH值调节剂至pH值为8-9；

（4）将步骤（3）所得溶液注模，室温冷却6-24h成型，即得所述脑电传感器导电液。

7.根据权利要求6所述的脑电传感器导电液，其特征在于，步骤（1）的搅拌速度为150-300 r/min。

8.根据权利要求6所述的脑电传感器导电液，其特征在于，步骤（2）中加成胶剂与保湿剂混合物时搅拌速度为10-50 r/min，加入完后的搅拌速度为150-300 r/min。