CN116491950A - 心电检测装置及其制备方法 - Google Patents
心电检测装置及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116491950A CN116491950A CN202310545646.7A CN202310545646A CN116491950A CN 116491950 A CN116491950 A CN 116491950A CN 202310545646 A CN202310545646 A CN 202310545646A CN 116491950 A CN116491950 A CN 116491950A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- double
- electrocardio
- film layer
- interface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 297
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 54
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 32
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 19
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 18
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 18
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 18
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 16
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 16
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 7
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 31
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 28
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 19
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 5
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920004933 Terylene® Polymers 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920005839 ecoflex® Polymers 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 4
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 229920006302 stretch film Polymers 0.000 description 2
- STYHKGTUMYFCLA-UHFFFAOYSA-N 1-ethenoxybut-1-ene Chemical compound CCC=COC=C STYHKGTUMYFCLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 208000003251 Pruritus Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007803 itching Effects 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- OTBGVKCQFOAAQH-UHFFFAOYSA-N trichloro(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-tridecafluorohexyl)silane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)[Si](Cl)(Cl)Cl OTBGVKCQFOAAQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXLXFZNRNUCRP-UHFFFAOYSA-N trichloro(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadecafluorooctyl)silane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)[Si](Cl)(Cl)Cl AVXLXFZNRNUCRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/263—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
- A61B5/27—Conductive fabrics or textiles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/251—Means for maintaining electrode contact with the body
- A61B5/257—Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes
- A61B5/259—Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes using conductive adhesive means, e.g. gels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/263—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
- A61B5/268—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials containing conductive polymers, e.g. PEDOT:PSS polymers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/12—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
- A61B2562/125—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
- A61B2562/164—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted in or on a conformable substrate or carrier
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Abstract
本发明涉及一种心电检测装置及其制备方法。所述心电检测装置包括心电传感贴和检测电路;心电传感贴包括:底层保护膜;心电电极,位于底层保护膜上,包括双面导电织物层和金属导电膜层,金属导电膜层位于双面导电织物层的中心位置;拉伸膜层,位于心电电极上方,包括粘性层、延展层、以及贯穿粘性层和延展层的通孔,通孔与金属导电膜层对准设置;应力控制膜层,位于拉伸膜层上方,包括用于与检测电路电连接的第一接口;拉伸引线,填充于通孔内,且拉伸引线的一端与心电电极电连接、另一端与第一接口电连接;顶层保护膜。本发明提高了心电检测装置与皮肤表面的生物兼容性以及心电电极与拉伸膜层的结合力,从而提高了心电检测装置的检测可靠性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及心电传感技术领域,尤其涉及一种心电检测装置及其制备方法。
背景技术
随着现代生活节奏的加快和老年化的来临,心血管疾病已经成为我们不可忽视的健康隐患。对心血管疾病的诊断、治疗以及病理学研究都需要心电信号监测的辅助。不同的心血管疾病会带来不同的心电信号异常情况,特别是,长时间的心电信号监测会携带更多的健康信息。
目前,在进行心电信号监测的过程中,临床常用Ag/AgCl湿电极置于监测者的体表,通过大型的心电信号机读取体表电位以形成心电图。由于这种大型的心电信号机获取心电图的方式通常都是使用长屏蔽线连接心电信号机芯片与置于体表不同位置的单个电极,所以被监测者不能随意的走动或离开医院测试,从而降低了人们的使用感受。同时,Ag/AgCl湿电极通常会利用导电胶增强其与体表的电学接触,但是Ag/AgCl湿电极的粘性固定层与皮肤的长时间接触会引起皮肤的红肿和/或瘙痒症状,同时Ag/AgCl湿电极的不可拉伸性导致人体运动过程中阻碍皮肤的正常拉伸,导致穿戴舒适性差。为解决粘性固定胶对人体皮肤的过敏性和穿戴舒适性的问题,以粘性硅胶为粘附层,并具有拉伸性的心电贴薄膜可以与人体皮肤有较好地兼容性和穿戴舒适性,由于各心电电极之间的距离需要大于一定的值,使用较大尺寸的心电贴片的可满足心电电极间距的需求和对皮肤的粘附性的需求。但粘性硅胶本身的粘性有限,对平面心电电极的固定作用不强,导致心电电极在心电贴上的附着力不足,使心电电极在心电贴薄膜的分离和电连接的失效。
因此,如何提高心电检测装置的使用便捷性,并提高心电检测装置的检测可靠性和准确性,是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种心电检测装置及其制备方法,以心电检测装置的使用便捷性,并提高心电检测装置的检测可靠性和准确性。
为了解决上述问题,本发明提供了一种心电检测装置,包括心电传感贴和检测电路;其中,所述心电传感贴包括:
底层保护膜;
心电电极,位于所述底层保护膜上,所述心电电极包括双面导电织物层、以及位于所述双面导电织物层表面的金属导电膜层,所述金属导电膜层位于所述双面导电织物层的中心位置;
拉伸膜层,位于所述心电电极上方,所述拉伸膜层包括粘性层、位于所述粘性层上方的延展层、以及连续贯穿所述粘性层和所述延展层的通孔,所述通孔与所述金属导电膜层对准设置;
应力控制膜层,位于所述拉伸膜层上方,所述应力控制膜层中包括用于与所述检测电路电连接的第一接口;
拉伸引线,填充于所述通孔内,且所述拉伸引线的一端与所述心电电极电连接、另一端与所述第一接口电连接;
顶层保护膜,覆盖所述拉伸膜层、所述应力控制膜层和所述拉伸引线。
可选的,所述双面导电织物层包括涤纶基底、覆盖于所述涤纶基底表面的非致敏金属材料层;
所述粘性层围绕所述金属导电膜层的外周分布,所述导电织物层未覆盖金属导电膜层区域的空隙中填充粘性层材料。
可选的,所述金属导电膜层为双面导电的金属胶带,且所述双面导电的金属胶带包括粘性导电层,且所述粘性导电层与所述双面导电织物层接触电连接;
所述金属导电膜层在所述底层保护膜上的正投影面积小于或者等于所述双面导电织物层在所述底层保护膜上的正投影面积的二分之一。
可选的,所述粘性层的材料为硅胶粘合剂;
所述延展层的材料为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯或者铂催化硅胶。
可选的,所述应力控制膜层为聚酰亚胺胶带或聚对苯二甲酸乙二醇酯胶带。
可选的,所述应力控制膜层中的所述第一接口包括第一接口电极、以及位于所述第一接口电极的表面上的连接层;
所述连接层为仅纵向导电的双面粘胶层;或者,所述连接层包括仅纵向导电的双面粘胶层、以及位于所述双面粘胶层上的铁磁性膜层。
可选的,所述拉伸引线的材料为弹性硅胶材料、弹性聚氨酯材料、或者弹性橡胶与微米级金属片构成的复合材料。
可选的,所述顶层保护膜的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺。
可选的,所述检测电路包括用于与所述第一接口电连接的第二接口,所述第二接口为金属电极或是磁性导电片,且所述第二接口的尺寸与所述第一接口的尺寸匹配。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种如上所述的心电检测装置的制备方法,包括如下步骤:
形成衬底;
于所述衬底上形成所述延展层、以及位于所述延展层上的所述粘性层,以形成包括所述延展层和所述粘性层的所述拉伸膜层;
形成连续贯穿所述粘性层和所述延展层的所述通孔;
形成所述心电电极,所述心电电极包括双面导电织物层、以及位于所述双面导电织物层表面的金属导电膜层;
贴合所述心电电极至所述粘性层上,使得所述心电电极中所述金属导电膜层与所述通孔对准;
分离所述衬底与所述延展层、并贴合所述粘性层至所述底层保护膜上;
形成包括所述第一接口的所述应力控制膜层;
贴合所述应力控制膜层至所述延展层的表面;
形成填充满所述通孔的所述拉伸引线,所述拉伸引线的一端与所述心电电极电连接、另一端与所述第一接口电连接;
形成覆盖所述拉伸膜层、所述应力控制膜层和所述拉伸引线的所述顶层保护膜。
本发明提供的心电检测装置及其制备方法,通过设置包括双面导电织物层、以及位于所述双面导电织物层表面的金属导电膜层的心电电极,在心电电极上方依次设置拉伸膜层和应力控制膜层,并通过贯穿拉伸膜层的拉伸引线电连接所述心电电极和位于所述应力控制膜层中的第一接口,从而将所述心电电极的检测信号通过所述第一接口传输至检测电路,通过所述双面导电织物层和所述拉伸膜层的柔性、可拉伸性能,提高了所述心电检测装置与皮肤表面的生物兼容性以及心电电极与拉伸膜层的结合力,从而提高了所述心电检测装置的检测可靠性和准确性。
附图说明
附图1是本发明具体实施方式中心电检测装置的结构示意图;
附图2是本发明具体实施方式中心电检测装置的制备方法流程图;
附图3-附图12是本发明具体实施方式在制备心电检测装置的过程中主要的工艺结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的心电检测装置及其制备方法的具体实施方式做详细说明。
本具体实施方式提供了一种心电检测装置,附图1是本发明具体实施方式中心电检测装置的结构示意图。如图1所示,所述心电检测装置,包括心电传感贴和检测电路;其中,所述心电传感贴包括:
底层保护膜10;
心电电极,位于所述底层保护膜10上,所述心电电极包括双面导电织物层11、以及位于所述双面导电织物层11表面的金属导电膜层12,所述金属导电膜层12位于所述双面导电织物层11的中心位置;
拉伸膜层,位于所述心电电极上方,所述拉伸膜层包括粘性层13、位于所述粘性层13上方的延展层14、以及连续贯穿所述粘性层13和所述延展层14的通孔,所述通孔与所述金属导电膜层12对准设置;
应力控制膜层17,位于所述拉伸膜层上方,所述应力控制膜层17中包括用于与所述检测电路电连接的第一接口18;
拉伸引线16,填充于所述通孔内,且所述拉伸引线16的一端与所述心电电极电连接、另一端与所述第一接口18电连接;
顶层保护膜15,覆盖所述拉伸膜层、所述应力控制膜层17和所述拉伸引线16。
具体来说,所述底层保护膜10的材料可以为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等。所述底层保护膜10作为所述心电传感贴的承载基底和所述心电电极的保护薄膜。在一些实施例中,所述底层保护膜10朝向所述拉伸膜层的上表面上还设置有第一分离层。所述第一分离层用于分离所述底层保护膜10与所述拉伸膜层、所述底层保护膜10与所述心电电极等,以便于对所述拉伸膜层或者心电电极进行维护或者更换。所述第一分离层的材料可以为含氟材料。
可选的,所述双面导电织物层11包括涤纶基底、覆盖于所述涤纶基底表面的非致敏金属材料层,所述非致敏金属材料包括钛、钽和金不锈钢;
所述粘性层13围绕所述金属导电膜层12的外周分布。
可选的,所述金属导电膜层12为双面导电的金属胶带,且所述双面导电的金属胶带包括粘性导电层,且所述粘性导电层与所述双面导电织物层11接触电连接;
所述金属导电膜层12在所述底层保护膜10上的正投影面积小于或者等于所述双面导电织物层11在所述底层保护膜10上的正投影面积的二分之一。
具体来说,所述心电电极作为所述心电传感贴的传感电极。所述心电电极为由所述双面导电织物层11和所述金属导电膜层12构成的双层复合电极。所述双面导电织物层11是通过将所述非致敏金属材料层沉积在所述涤纶基底的表面形成的。所述金属导电膜层12位于所述双面导电织物层11表面的中心位置,即所述金属导电膜层12的轴线与所述双面导向织物层11的轴线重合。所述金属导电膜层12的尺寸(例如所述金属导电膜层12沿平行于所述底层保护膜10方向的宽度)不超过所述双面导电织物层11的尺寸(例如所述双面导电织物层11沿平行于所述底层保护膜10方向的宽度)的一半,从而便于通过所述双面导电织物层11将所述金属导电膜层12稳定的固定在所述粘性层13中。所述双面导电织物层11中具有空隙,以增强所述心电电极与所述粘性层13的结合力,从而提高所述心电电极与所述拉伸引线16的电连接可靠性。所述金属导电膜层12覆盖所述双面导电织物层11中的部分区域,所述双面导电织物层11中未被所述金属导电膜层12覆盖的区域的所述空隙中填充有所述粘性层13,一方面,防止所述心电电极与所述粘性层13集成过程中所述粘性层13过多的填充到所述双面导电织物层11的所述空隙中并溢出到所述双面导电织物层的表面,导致所述双面导电织物层11无法与皮肤形成电学接触;另一方面,所述金属导电膜层12与所述通孔对准,从而使得所述金属导电膜层12能够覆盖所述通孔的一端(即所述金属导电膜层12覆盖所述通孔朝向所述底层保护膜10的端部),防止在填充拉伸引线材料至所述通孔来形成所述拉伸引线16的过程中,所述拉伸引线材料渗透到所述双面导电织物层11的所述空隙中,进一步保证了所述心电电极与皮肤接触面的生物兼容性。在一示例中,所述通孔的孔径小于所述金属导电膜层12的宽度,从而能够通过所述金属导电膜层12完全封闭所述通孔的底部(即所述金属导电膜层12覆盖所述通孔朝向所述底层保护膜10的端部)开口。
可选的,所述粘性层13的材料为硅胶粘合剂;
所述延展层14的材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯(PU)或者铂催化硅胶(Ecoflex)。
具体来说,所述硅胶粘合剂的生物兼容性较好,因而采用所述硅胶粘合剂形成所述粘性层,能够更好的实现所述心电传感贴与人体皮肤的粘合。
可选的,所述应力控制膜层17为聚酰亚胺胶带或聚对苯二甲酸乙二醇酯胶带。
可选的,所述应力控制膜层17中的所述第一接口18包括第一接口电极、以及位于所述第一接口电极的表面上的连接层;
所述连接层为仅纵向导电的双面粘胶层;或者,所述连接层包括仅纵向导电的双面粘胶层、以及位于所述双面粘胶层上的铁磁性膜层。
可选的,所述拉伸引线16的材料为弹性硅胶材料、弹性聚氨酯材料、或者弹性橡胶与微米级金属片构成的复合材料。
可选的,所述顶层保护膜15的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者聚酰亚胺(PI)。
可选的,所述检测电路包括用于与所述第一接口18电连接的第二接口,所述第二接口为金属电极或是磁性导电片,且所述第二接口的尺寸与所述第一接口的尺寸匹配。
不仅如此,本具体实施方式还提供了一种如上所述的心电检测装置的制备方法,附图2是本发明具体实施方式中心电检测装置的制备方法流程图,附图3-附图12是本发明具体实施方式在制备心电检测装置的过程中主要的工艺结构示意图。本具体实施方式形成的心电检测装置的结构示意图可以参见图1。
如图1-图12所示,所述心电检测装置的制备方法,包括如下步骤:
步骤S21,形成衬底31;
步骤S22,于所述衬底31上形成所述延展层14、以及位于所述延展层14上的所述粘性层13,以形成包括所述延展层14和所述粘性层13的所述拉伸膜层;
步骤S23,形成连续贯穿所述粘性层13和所述延展层14的所述通孔50;
步骤S24,形成所述心电电极,所述心电电极包括双面导电织物层11、以及位于所述双面导电织物层11表面的金属导电膜层12;
步骤S25,贴合所述心电电极至所述粘性层13上,使得所述心电电极中所述金属导电膜层12与所述通孔50对准;
步骤S26,分离所述衬底31与所述延展层14、并贴合所述粘性层13至所述底层保护膜10上;
步骤S27,形成包括所述第一接口18的所述应力控制膜层17;
步骤S28,贴合所述应力控制膜层17至所述延展层14的表面;
步骤S29,形成填充满所述通孔50的所述拉伸引线16,所述拉伸引线16的一端与所述心电电极电连接、另一端与所述第一接口18电连接;
步骤S30,形成覆盖所述拉伸膜层、所述应力控制膜层17和所述拉伸引线16的所述顶层保护膜15。
举例来说,所述衬底31的材料可以为玻璃、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚对二甲苯等。所述衬底31可以采用乙醇溶液、丙酮溶液和去离子水对衬底200进行超声清洗,清洗后干燥,采用氧等离子体或紫外光/臭氧处理衬底31表面。在一示例中,所述衬底31的表面还形成有第二分离层32,如图3所示。所述第二分离层32用于后续剥离所述衬底31。所述第二分离层32的材料可以为聚四氟乙烯、全氟(1-丁烯基乙烯基醚)聚合物、三氯硅烷、全氟辛基三氯硅烷、全氟已基三氯硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺。所述第二分离层32可以采用旋涂或是刮涂工艺形成。在形成所述第二分离层32之后,可以采用旋涂或是刮涂工艺在所述第二分离层32的表面形成所述延展层14,如图4所示。在一示例中,所述延展层14的材料可以为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯(PU)或铂催化硅胶(Ecoflex)。之后,在所述延展层14的表面形成所述粘性层13,并采用激光切割工艺或者机械切割工艺形成连续贯穿所述粘性层13和所述延展层14的所述通孔50,如图5所示。在一示例中,所述粘性层13的材料为生物兼容的硅胶粘合剂。
在分别形成所述双面导电织物层11和所述金属导电膜层12之后,可以采用激光切割或者机械切割方式切割所述双面导电织物层11和所述金属导电膜层12至所需尺寸,然后采用贴合工艺将切割后的所述双面导电织物层11和所述金属导电膜层12贴合连接,形成如图6所示的结构。之后,将所述心电电极中的所述金属导电膜层12与所述粘性层13贴合,且所述金属导电膜层12的中心与所述通孔50的中心对齐,使得所述金属导电膜层12能够封闭所述通孔50的一端开口,形成如图7所示的结构。接着,将所述延展层14从所述第二分离层32的表面剥离,并转移至所述底层保护膜10上,形成如图8所示的结构。所述底层保护膜10的材料可以为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等。在一些实施例中,所述底层保护膜10朝向所述拉伸膜层的上表面上还设置有第一分离层。所述第一分离层的材料可以为含氟材料。
在所述延展层14的表面贴合所述带有所述第一接口18的所述应力控制膜层17,形成如图9所示的结构。其中,所述第一接口18包括第一接口电极、以及位于所述第一接口电极的表面上的连接层。所述应力控制膜层17为聚酰亚胺(PI)胶带或是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)胶带,所述应力控制膜层17与所述延展层14粘合。所述第一接口电极的材料可以为导电聚合物、碳基导电物、金属、金属氧化物、金属纳米线、金属或者金属氧化物纳米颗粒等导电材料。可以采用真空蒸镀、磁控溅射、光刻、喷墨打印、丝网印刷或凹版印刷的方式形成所述第一接口电极。所述连接层为仅纵向导电的双面粘性层或是仅纵向导电的双面粘性层与铁磁性薄膜的双层复合薄膜。可采用机械贴合的方式将所述第一接口电极与所述连接层连接。接着,可以采用点胶或丝网印刷的方式形成填充满所述通孔50并与所述控制控制膜层17表面的所述第一接口18电连接的所述拉伸引线16,如图10所示。所述拉伸引线16的材料可以为弹性硅胶、弹性聚氨酯或弹性橡胶与微米级金属片的复合材料。然后,形成覆盖所述延展层14、所述拉伸引线16、所述控制控制膜层17和所述第一接口18的所述顶层保护膜15,如图11所示。所述顶层保护膜15的材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚酰亚胺(PI)。
本具体实施方式形成的所述心电传感贴与检测电路的连接请参考图12。如图12所示,使用时预先通过所述第一分离层剥离所述心电传感贴的所述底层保护膜10,将所述心电传感贴贴合到人体表面后剥离所述顶层保护膜15,再将所述检测电路120的第二接口121对准所述心电传感贴表面的所述第一接口18并施压形成电学连接进行心电检测。所述心电检测装置还包括心电采集芯片、供能结构与无线传输结构。所述功能结构用于向所述心电检测装置中的各元器件供应电能;所述无线传输结构用于将所述心电传感贴采集到的信号传输至外界。所述检测电路与所述心电传感贴连接的所述第二接口121为金属电极或是磁性导电片,尺寸和位置均与所述心电传感贴中的所述第一接口18匹配。
本具体实施方式提供的心电检测装置及其制备方法,通过设置包括双面导电织物层、以及位于所述双面导电织物层表面的金属导电膜层的心电电极,在心电电极上方依次设置拉伸膜层和应力控制膜层,并通过贯穿拉伸膜层的拉伸引线电连接所述心电电极和位于所述应力控制膜层中的第一接口,从而将所述心电电极的检测信号通过所述第一接口传输至检测电路,通过所述双面导电织物层和所述拉伸膜层的柔性、可拉伸性能,提高了所述心电检测装置与皮肤表面的生物兼容性,从而提高了所述心电检测装置的检测可靠性和准确性。
以下为形成所述心电传感贴的3个实施例。
实施例1
通过下列具体步骤完成所述心电传感贴的制备:
(1)利用乙醇溶液、丙酮溶液和去离子水对玻璃衬底进行超声清洗,清洗后干燥,采用氧等离子体或紫外光/臭氧处理衬底表面;
(2)采用旋涂的方式在衬底上制备聚乙烯醇分离层;
(3)采用刮涂工艺在聚乙烯醇分离层上制备聚二甲基硅氧烷延展层;
(4)采用刮涂工艺在可延展层上制备硅胶粘性层;
(5)采用激光切割工艺在延展层和粘性层上形成通孔;
(6)采用贴合工艺在通孔位置形成心电电极,所述心电电极为双面导电织物层与双面导电铜箔胶带(即所述金属导电膜层)的复合电极;
(7)将带所述心电电极的延展层和粘性层从聚乙烯醇分离层表面剥离并转移到底层保护膜。
(8)采用贴合工艺在延展层表面贴合应力控制膜层;
(9)采用刮涂工艺在延展层表面形成拉伸引线;
(10)在延展层、拉伸引线及应力控制膜层上表面覆盖顶层保护膜,以形成心电传感贴。
实施例2
通过下列具体步骤完成所述心电传感贴的制备:
(1)利用乙醇溶液、丙酮溶液和去离子水对玻璃衬底进行超声清洗,清洗后干燥,采用氧等离子体或紫外光/臭氧处理衬底表面;
(2)采用旋涂的方式在衬底上制备聚四氟乙烯分离层;
(3)采用刮涂工艺在聚四氟乙烯分离层上制备聚铂催化硅胶(Ecoflex)延展层;
(4)采用刮涂工艺在延展层上制备硅胶粘性层;
(5)采用激光切割工艺在延展层和粘性层上形成通孔;
(6)采用贴合工艺在通孔位置形成心电电极,所述心电电极为双面导电织物层与双面导电铜箔胶带(即所述金属导电膜层)的复合电极;
(7)将带心电电极的延展层和粘性层从聚四氟乙烯分离层表面剥离并转移到底层保护膜。
(8)采用贴合工艺在延展层表面贴合应力控制膜层;
(9)采用刮涂工艺在延展层表面形成拉伸引线;
(10)在延展层、拉伸引线及应力控制膜层上表面覆盖顶层保护膜,以形成心电传感贴。
实施例3
通过下列具体步骤完成所述心电传感贴的制备:
(1)利用乙醇溶液、丙酮溶液和去离子水对玻璃衬底进行超声清洗,清洗后干燥,采用氧等离子体或紫外光/臭氧处理衬底表面;
(2)采用刮涂的方式在衬底上制备聚聚酰亚胺分离层;
(3)采用刮涂工艺在聚聚酰亚胺分离层上制备聚铂催化硅胶(Ecoflex)延展层;
(4)采用刮涂工艺在延展层上制备硅胶粘性层;
(5)采用激光切割工艺在延展层和粘性层上形成通孔;
(6)采用贴合工艺在通孔位置形成心电电极,所述心电电极为双面导电织物层与双面导电铜箔胶带(即所述金属导电膜层)的复合电极;
(7)将带心电电极的延展层和粘性层从聚聚酰亚胺分离层表面剥离并转移到底层保护膜。
(8)采用贴合工艺在延展层表面贴合应力控制膜层;
(9)采用刮涂工艺在延展层表面形成拉伸引线;
(10)在延展层、拉伸引线及应力控制膜层上表面覆盖顶层保护膜,以形成心电传感贴。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种心电检测装置,其特征在于,包括心电传感贴和检测电路;其中,所述心电传感贴包括:
底层保护膜;
心电电极,位于所述底层保护膜上,所述心电电极包括双面导电织物层、以及位于所述双面导电织物层表面的金属导电膜层,所述金属导电膜层位于所述双面导电织物层的中心位置;
拉伸膜层,位于所述心电电极上方,所述拉伸膜层包括粘性层、位于所述粘性层上方的延展层、以及连续贯穿所述粘性层和所述延展层的通孔,所述通孔与所述金属导电膜层对准设置;
应力控制膜层,位于所述拉伸膜层上方,所述应力控制膜层中包括用于与所述检测电路电连接的第一接口;
拉伸引线,填充于所述通孔内,且所述拉伸引线的一端与所述心电电极电连接、另一端与所述第一接口电连接;
顶层保护膜,覆盖所述拉伸膜层、所述应力控制膜层和所述拉伸引线。
2.根据权利要求1所述的心电检测装置,其特征在于,所述双面导电织物层包括涤纶基底、覆盖于所述涤纶基底表面的非致敏金属材料层;
所述粘性层围绕所述金属导电膜层的外周分布,所述导电织物层未覆盖金属导电膜层区域的空隙中填充粘性层材料。
3.根据权利要求1所述的心电检测装置,其特征在于,所述金属导电膜层为双面导电的金属胶带,且所述双面导电的金属胶带包括粘性导电层,且所述粘性导电层与所述双面导电织物层接触电连接;
所述金属导电膜层在所述底层保护膜上的正投影面积小于或者等于所述双面导电织物层在所述底层保护膜上的正投影面积的二分之一。
4.根据权利要求1所述的心电检测装置,其特征在于,所述粘性层的材料为硅胶粘合剂;
所述延展层的材料为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯或者铂催化硅胶。
5.根据权利要求1所述的心电检测装置,其特征在于,所述应力控制膜层为聚酰亚胺胶带或聚对苯二甲酸乙二醇酯胶带。
6.根据权利要求1所述的心电检测装置,其特征在于,所述应力控制膜层中的所述第一接口包括第一接口电极、以及位于所述第一接口电极的表面上的连接层;
所述连接层为仅纵向导电的双面粘胶层;或者,所述连接层包括仅纵向导电的双面粘胶层、以及位于所述双面粘胶层上的铁磁性膜层。
7.根据权利要求1所述的心电检测装置,其特征在于,所述拉伸引线的材料为弹性硅胶材料、弹性聚氨酯材料、或者弹性橡胶与微米级金属片构成的复合材料。
8.根据权利要求1所述的心电检测装置,其特征在于,所述顶层保护膜的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺。
9.根据权利要求1所述的心电检测装置,其特征在于,所述检测电路包括用于与所述第一接口电连接的第二接口,所述第二接口为金属电极或是磁性导电片,且所述第二接口的尺寸与所述第一接口的尺寸匹配。
10.一种如权利要求1所述的心电检测装置的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
形成衬底;
于所述衬底上形成所述延展层、以及位于所述延展层上的所述粘性层,以形成包括所述延展层和所述粘性层的所述拉伸膜层;
形成连续贯穿所述粘性层和所述延展层的所述通孔;
形成所述心电电极,所述心电电极包括双面导电织物层、以及位于所述双面导电织物层表面的金属导电膜层;
贴合所述心电电极至所述粘性层上,使得所述心电电极中所述金属导电膜层与所述通孔对准;
分离所述衬底与所述延展层、并贴合所述粘性层至所述底层保护膜上;
形成包括所述第一接口的所述应力控制膜层;
贴合所述应力控制膜层至所述延展层的表面;
形成填充满所述通孔的所述拉伸引线,所述拉伸引线的一端与所述心电电极电连接、另一端与所述第一接口电连接;
形成覆盖所述拉伸膜层、所述应力控制膜层和所述拉伸引线的所述顶层保护膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310545646.7A CN116491950A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 心电检测装置及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310545646.7A CN116491950A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 心电检测装置及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116491950A true CN116491950A (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=87318214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310545646.7A Pending CN116491950A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 心电检测装置及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116491950A (zh) |
-
2023
- 2023-05-15 CN CN202310545646.7A patent/CN116491950A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018054247A1 (zh) | 一种干电极及生理多参数监测设备 | |
CN101321494B (zh) | 用于薄医疗监测垫片的机电连接器 | |
EP1494580B1 (en) | A wearable monitoring system and method of manufacturing of a wearable monitoring system | |
CN104665806B (zh) | 电极、生物信号检测装置和测量生物信号的方法 | |
JP2001506154A (ja) | 使い捨て電極及び標準のリード線コネクタとインターフェイス接続する再使用可能なリード線アダプタを有する生医学電極 | |
CN101370551A (zh) | 特征在于抽头或按扣的用于长期患者佩戴的、与保持密封隔离的改进生物医学电极 | |
CN103462601B (zh) | 医用电极贴及其制备方法 | |
TWI312674B (en) | A bio-monitoring apparatus | |
US20050107713A1 (en) | Monitoring system comprising electrodes with projections | |
CN101321495A (zh) | 具有电极和运动传感器的医学传感器 | |
TW201705910A (zh) | 具有基於聚矽氧之封裝黏著劑之電子裝置 | |
CN116491950A (zh) | 心电检测装置及其制备方法 | |
CN113243921B (zh) | 柔性生物电干电极及制作方法、柔性基底薄膜的制作方法 | |
CN211962036U (zh) | 电极结构以及生物信息监测系统 | |
JP6795315B2 (ja) | 生体装着可能な医療器具 | |
JPH06300724A (ja) | おむつの交換時期検知センサ | |
CN215534444U (zh) | 一次性使用心电电极 | |
CN110604545A (zh) | 医用传感器及应用所述医用传感器的医疗仪器 | |
CN211355446U (zh) | 一种心电传感器配件及心电传感器组件 | |
CN212779635U (zh) | 肤温传感器 | |
CN210520965U (zh) | 一种低阻抗湿胶电极 | |
CN213488859U (zh) | 一种防液型心电电极片 | |
JP6974577B2 (ja) | 生体装着可能な医療器具、および医療用センサ補助具 | |
JP6987204B2 (ja) | 医療用センサ補助具 | |
AU2020322472B2 (en) | Printed tattoo electrode respiration sensor for laryngeal pacemakers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |