CN204207743U - 一种柔性无线生物电电极系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种柔性无线生物电电极系统，包括柔性电极，其特征在于：所述柔性电极包括导电层、柔性层、粘性层及导电件，所述粘性层设置于导电层与柔性层之间，所述导电件穿过柔性层及粘性层而与导电层电连接，所述的导电层由若干根导电纱线铺设而成，且该导电纱线粘贴在所述的粘性层上；还包括信号收集及发射装置和能接收该装置所发出信号的信号接收设备，所述信号收集及发射装置设置于柔性电极的柔性层上并与导电件相连接。本实用新型避免了纺织穿梭过程中对导电纱线表面金属电镀层的磨损及破坏，确保了电极具有良好的性能；避免了现有技术中导联线的使用，有效降低了信号的干扰及衰减，增加了柔性电极的可穿戴性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线生物电电极技术领域，具体指一种可穿戴的柔性无线生物电电极系统。
背景技术
心脑血管疾病近年来成为人类健康的首要威胁，其有效的应对方法之一是对心脑血管系统进行长期监护并及时预警，搭载柔性结构心电电极的可穿戴监护系统为人体生理信号低生理负荷、长时间连续动态监护的最佳方式。
目前，柔性生物电极大部分采用导联线与电极、数据分析及显示设备连接的方式进行数据传输，导联线的使用不仅阻碍了穿着者的日常活动，而且人体的动作也会对导联线引起牵伸，从而造成电极与皮肤之间压力的变化、电极与皮肤之间的相对滑移，造成一定的生物电信号噪音；同时，导联线的使用会导致生物电信号在达到数据处理系统的过程中信号衰减或信号干扰，进而减低信号的保真度，降低检测的准确性。
现有技术中，通常采用传统的纺织结构设计柔性心电电极，比如机织、针织、无纺布、刺绣等工艺，采用以上传统工艺，在纺织成型过程中，容易造成纱线表面导电涂层的损伤，影响电极的性能；同时，传统的纺织结构形成的电路在电极的监测过程中，易导致电极与皮肤之间的阻抗大，电极结构不稳定从而形成噪音等，使得传统纺织结构的电极存在较大的弊端。
因此，对于目前的柔性无线生物电电极系统，有待于做进一步的改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能提高可穿戴性、有效降低信号干扰及衰减的柔性无线生物电电极系统。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种柔性无线生物电电极系统，包括柔性电极，其特征在于：所述柔性电极包括导电层、柔性层、粘性层及导电件，所述粘性层设置于导电层与柔性层之间，所述导电件穿过柔性层及粘性层而与导电层电连接，所述的导电层由若干根导电纱线铺设而成，且该导电纱线粘贴在所述的粘性层上；还包括信号收集及发射装置和能接收该装置所发出信号的信号接收设备，所述信号收集及发射装置设置于柔性电极的柔性层上并与导电件相连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述的导电件包括相互匹配连接的导电扣及导电柱，所述导电扣紧固连接在导电层上，所述导电扣的上端面开有一卡槽，所述导电柱的下端插接在导电扣的卡槽内，所述导电柱的上端露出柔性层的表面，所述信号收集及发射装置的下表面开设有供导电柱的上端插入的安装槽。上述信号收集及发射装置与柔性电极的连接方式便于拆卸，可以根据需要随时将信号收集及发射装置取下来进行水洗，使用方便。
更进一步的，所述柔性电极的柔性层上设置有一太阳能收集装置，对应的，所述信号收集及发射装置内具有与太阳能收集装置相连接的蓄电池。病人长期居于室内不见阳光对身体健康不利，设置上述结构，电极系统可以在室外使用，借助太阳能收集装置可以为电极系统提供部分电源，达到绿色环保的效果。
较好的，所述太阳能收集装置和信号收集及发射装置的外表面罩设有一透明盖，该透明盖上间隔布置有多个透气孔。上述透明盖一方面可以对太阳能收集装置和信号收集及发射装置起到保护作用，另一方面，可以在一定程度上对人体排出的汗液进行阻挡，从而增加皮肤的湿度，降低皮肤与电极之间的阻抗作用；同时，透气孔的设置保证了人体皮肤的舒适度。
进一步改进，所述的导电层包括分别由若干根导电纱线间隔平行布置而成的第一导电层及第二导电层，该第一导电层与第二导电层相互错位的粘贴在所述粘性层上，且所述第一导电层与第二导电层之间的错位角度为A，0°＜A＜180°。采用上述结构，将由若干根导电纱线形成的第一导电层及第二导电层粘贴在粘性层上，而不是将导电纱线经过多次穿梭纺织制成，避免了纺织穿梭过程中对导电纱线表面金属电镀层的磨损及破坏，以确保电极制成后具有良好的性能；第一导电层与第二导电层相互交错形成导电层，以使导电层结构更为牢固，且由于相互交错的导电纱线形成“并联”的导电电路，能有效减小电极与皮肤之间的阻抗。
与现有技术相比，由于本实用新型在柔性心电电极中引入了粘性层，并将导电层与柔性层分别粘贴在粘性层的两表面上，同时设置了贯穿粘性层、柔性层而与导电层连接的导电件，与现有的纺织柔性心电电极相比，本实用新型避免了纺织穿梭过程中对导电纱线表面金属电镀层的磨损及破坏，确保了电极具有良好的性能；同时，柔性层的设置提高了电极的触感舒适性；另外，通过设置信号收集及发射装置和能接收该装置所发出信号的信号接收设备，避免了现有技术中导联线的使用，有效降低了信号的干扰及衰减，增加了柔性电极的可穿戴性。
附图说明
图1为本实用新型实施例的仰视图；
图2为本实用新型实施例的俯视图；
图3为沿图1中A–A方向的剖视图；
图4为本实用新型实施例中导电层为一层时的结构示意图；
图5为本实用新型实施例中导电层为两层时的一结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～5所示，本实施例的柔性无线生物电电极系统包括柔性电极1、信号收集及发射装置2、信号接收设备(图中未示)及太阳能收集装置3，本实施例中的柔性电极1包括导电层11、柔性层12、粘性层13及导电件，粘性层13设置于导电层11与柔性层12之间，导电件穿过柔性层12及粘性层13而与导电层11电连接，具体的，导电件包括相互匹配连接的导电扣141及导电柱142，本实施例中，导电扣141紧固连接在导电层11上，导电扣141的上端面开有一卡槽，导电柱142的下端插接在导电扣141的卡槽内，导电柱142的上端露出柔性层12的表面，信号收集及发射装置2设置于柔性电极1的柔性层12上，且信号收集及发射装置2的下表面开设有供导电柱142的末端插入的安装槽。信号收集及发射装置2与柔性电极1的连接方式便于拆卸，可以根据需要随时将信号收集及发射装置2取下来进行水洗，使用方便。太阳能收集装置3设置在柔性电极1的柔性层12上，信号收集及发射装置2内具有与太阳能收集装置3相连接的蓄电池，病人长期居于室内不见阳光对身体健康不利，设置上述结构，电极系统可以在室外使用，借助太阳能收集装置3可以为电极系统提供部分电源，达到绿色环保的效果。信号接收设备能接收收集及发射装置2所发出信号，使用本实施例的电极系统，无需使用导联线，有效降低了信号的干扰及衰减，增加了柔性电极的可穿戴性。
在本实施例中，太阳能收集装置3和信号收集及发射装置2的外表面罩设有一透明盖4，该透明盖4上间隔布置有多个透气孔41。透明盖4一方面可以对太阳能收集装置3和信号收集及发射装置2起到保护作用，另一方面，可以在一定程度上对人体排出的汗液进行阻挡，从而增加皮肤的湿度，降低皮肤与电极之间的阻抗作用；同时，透气孔的设置保证了人体皮肤的舒适度。
在本实施例中，柔性电极1的柔性层12可以采用高分子橡胶、硅胶、纺织面料及其复合涂层材料等制成，制造时，先将柔性层12与粘性层13相粘接，然后在粘性层13的另一面粘贴导电纱线100从而形成导电层11。如图4所示，导电层11可以由一层导电纱线100铺设而成；如图5所示，导电层11也可以由两层导电纱线100铺设而成，此时，导电层11包括分别由若干根导电纱线100间隔平行布置而成的第一导电层111及第二导电层112，该第一导电层111与第二导电层112相互错位的粘贴在粘性层13上，且第一导电层111与第二导电层112之间的错位角度为A，0°＜A＜180°，此时的导电层11结构更为牢固，且由于相互交错的导电纱线100形成“并联”的导电电路，能有效减小电极与皮肤之间的阻抗。采用上述结构，将由若干根导电纱线100形成的第一导电层111及第二导电层112粘贴在粘性层13上，而不是将导电纱线100经过多次穿梭纺织制成，避免了纺织穿梭过程中对导电纱线100表面金属电镀层的磨损及破坏，以确保电极制成后具有良好的性能。
本实施例中的导电件可以但不限于采用机械式、磁性、化学式等连接扣；透明盖4可以是但不限于采用高分子橡胶、硅胶、纺织面料及其复合涂层材料等制成的柔性盖子；信号收集及发射装置2可以但不限于采用蓝牙、GPRS、WIFI等无线发射模式；信号接受装置可以但不限于使用手机、平板电脑、移动接收装置、固定接收装置等。
Claims (5)
1.一种柔性无线生物电电极系统，包括柔性电极，其特征在于：所述柔性电极包括导电层、柔性层、粘性层及导电件，所述粘性层设置于导电层与柔性层之间，所述导电件穿过柔性层及粘性层而与导电层电连接，所述的导电层由若干根导电纱线铺设而成，且该导电纱线粘贴在所述的粘性层上；还包括信号收集及发射装置和能接收该装置所发出信号的信号接收设备，所述信号收集及发射装置设置于柔性电极的柔性层上并与导电件相连接。
2.根据权利要求1所述的柔性无线生物电电极系统，其特征在于：所述的导电件包括相互匹配连接的导电扣及导电柱，所述导电扣紧固连接在导电层上，所述导电扣的上端面开有一卡槽，所述导电柱的下端插接在导电扣的卡槽内，所述导电柱的上端露出柔性层的表面，所述信号收集及发射装置的下表面开设有供导电柱的上端插入的安装槽。
3.根据权利要求2所述的柔性无线生物电电极系统，其特征在于：所述柔性电极的柔性层上设置有一太阳能收集装置，对应的，所述信号收集及发射装置内具有与太阳能收集装置相连接的蓄电池。
4.根据权利要求3所述的柔性无线生物电电极系统，其特征在于：所述太阳能收集装置和信号收集及发射装置的外表面罩设有一透明盖，该透明盖上间隔布置有多个透气孔。
5.根据权利要求1～4中任一权利要求所述的柔性无线生物电电极系统，其特征在于：所述的导电层包括分别由若干根导电纱线间隔平行布置而成的第一导电层及第二导电层，该第一导电层与第二导电层相互错位的粘贴在所述粘性层上，且所述第一导电层与第二导电层之间的错位角度为A，0°＜A＜180°。
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2014
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