CN210472144U - 一种导电水凝胶电刺激贴片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导电水凝胶电刺激贴片，所述电刺激贴片为片层结构，包括片层状的电子表皮与导电高分子材料层，其中，所述电子表皮设置在电刺激贴片的中间层位置，电子表皮的一面为面向人体放电的放电面，该放电面与导电高分子材料层接触。本实用新型的电刺激贴片能对覆盖区域进行均匀的电刺激，且放电效果良好。

Description

一种导电水凝胶电刺激贴片

技术领域

本实用新型涉及一种电刺激贴片，具体涉及基于导电水凝胶电刺激贴片，属于医疗器械技术领域。本实用新型主要采用水凝胶材料改性实现导电性能，复合得到高品质、高效率的导电水凝胶电刺激贴片产品。

背景技术

电刺激作为一种新型治疗手段，在慢性病治疗和促进慢性伤口愈合方面具有广泛的应用。电刺激贴片附着于人体的皮肤表层，通过施加微弱的电流刺激，可刺激附着的人体肌肉、神经等部位，达到血液循环镇静、止痛、伤口愈合等目的。

现有的电刺激贴片的使用原理是将连接脉冲发生电路正负极的两个贴片附于人体相应的治疗部位，使治疗仪正负极连通，治疗仪产生的脉冲通过贴片在人体皮肤表面形成透皮的流通电路，让佩戴者体验类似无数电针进行模拟针灸及按摩治疗等的功能。贴片的通常结构为硅胶导电层及外接电极的电路层，市面较多是采用纽扣电极向硅胶导电层放电。纽扣电极在使用过程中存在放电过于集中，导电不均匀，与人体皮肤接触后会产生刺痛感的问题。另外，现有导电电极没有拉伸性，对于特殊非平整皮肤区域贴合性不佳，佩戴后有明显的不适感。现有的硅胶导电层长时间使用后与人体皮肤的贴合性较差，无法达到良好的电刺激效果。

实用新型内容

本申请要求中国专利201810015909.2、201820028269.4的优先权，在先申请的专利文件中的所有内容可以引入本申请中。

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的电刺激贴片贴合效果不佳、放电不均或者电子表皮容易分离失效的问题，提供一种导电水凝胶电刺激贴片。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种电刺激贴片，所述电刺激贴片为片层结构，包括片层状的电子表皮与导电高分子材料层，其中，所述电子表皮设置在电刺激贴片的中间层位置，电子表皮的一面为面向人体放电的放电面，该放电面与导电高分子材料层接触。

进一步，所述电子表皮设置在电刺激贴片的中部。优选地，所述电子表皮贴合或者嵌入导电高分子材料层中。其中嵌入可以是部分嵌入，也可以是完全嵌入。优选地，所述电子表皮可以是电极层。

进一步，所述导电高分子材料层是导电水凝胶材料层。

本实用新型一个具体实施方式中，提供又一电刺激贴片产品方案，具体如下：

一种导电水凝胶电刺激贴片，所述电刺激贴片为层状结构(或者片层结构)，包括电极层和导电水凝胶材料层。

所述电极层采用导电织物电极实现，所述导电织物连接引线，所述引线用于连接电刺激放电电路。

所述导电水凝胶材料层是由水凝胶和导电填料混合制成。

所述导电水凝胶材料层结合在电极层的下面。

本实用新型的导电水凝胶电刺激贴片中为了方便描述，将贴合皮肤的一面定义为下面，相对的背面定义为上面。通过导电织物电极和导电水凝胶材料层的配合实现导电水凝胶电刺激贴片对于人体良好的贴合性和电刺激传导作用。

进一步，所述电刺激贴片还包括衬底层，所述衬底层结合在电极层的上面。

优选地，导电织布连接的引线穿过衬底层引出，或者引线从导电水凝胶材料层的侧面引出，确保电极层能够通过引线连接至外部电路。优选地，引线穿过衬底层，更优选地，引线中衬底层中央的位置穿出，稳定性、导电均匀性较好。

本实用新型一个具体实施方式中，提供又一电刺激贴片产品方案，具体如下：

一种导电水凝胶电刺激贴片，所述电刺激贴片为层状结构，包括电极层、导电水凝胶材料层和衬底层。

所述电极层是由导电织布制成的，所述导电织布连接引线，所述引线用于连接电刺激放电电路。

所述导电水凝胶材料层是由水凝胶和导电填料混合制成。

所述衬底层为绝缘衬底层，所述导电水凝胶材料层和衬底层分别结合在电极层的两侧。优选地，导电织布连接的引线穿过衬底层引出，或者引线从导电水凝胶材料层的侧面引出。确保电极层能够通过引线连接至外部电路。

进一步，所述衬底层由绝缘材料制成。

优选地，所述绝缘衬底层为绝缘塑料薄膜、绝缘织物等任意一种或多种构成复合层。优选地，绝缘衬底层由绝缘高分子材料制成。例如，绝缘高分子材料可以是硅胶、橡胶等材料，不得添加导电填料。电极层背面绝缘衬底层选用绝缘橡胶制成，作为电刺激贴片背离人体皮肤的侧面，绝缘可以更好的保证贴片正常工作过程中电流传导方向，起到保护作用。

优选地，所述绝缘衬底层厚度大于0.1微米，优选不超过1mm，以免影响贴合舒适性。本实用新型中最优选的衬底层的厚度为0.1mm～0.5mm。

本实用新型电刺激贴片采用柔性的电子表皮或导电织物作为放电电极，因而电子表皮和导电织物本身具备良好的柔韧性，可以在电刺激贴片弯曲变形的时候相应的弯折，不易损坏，保持网状结构的电极层功能稳定可靠。同时，可以和导电水凝胶材料相互配合更加紧密，两者都能够发挥优秀的弯曲、变形、贴合作用，使得电刺激贴片的综合贴合性能优秀。

而且，由于导电织物本身具有抵抗弯曲、拉伸的特性，使得电极层在反复使用的过程中，能够更好的保持其形态稳定，避免被拉扯损坏。

另外，由于电极层和导电水凝胶两者共同具有的柔韧性，电极层对于导电水凝胶材料在使用中不会产生切割力，所以电刺激贴片的整体形态、结构不容易破坏，电刺激贴片的使用寿命更长、更稳定。传统技术中使用的分叉状的金属导线，对于电刺激贴片的贴合高分子材料存在严重的切割力，特别是在电刺激贴片弯曲变形的时候，长期使用非常容易出现贴合高分子材料被划裂失效的问题。

在本实用新型中，所述导电织布可以通过织物镀银、镀镍、镀铜等制成，或者采用通过银纤维、镍纤维、铜纤维、碳纤维、有机导电纤维等与氨纶、锦纶等材料通过混纺制成的混纺材料，具有良好均匀的导电性，也可具有较强的弹性和可拉伸性。

另外，由于本实用新型电刺激贴片采用导电水凝胶材料，使得电刺激贴片与人体皮肤接触舒适性大幅度提升优化，更具有高品质质感，兼顾均匀放电刺激和良好舒适性的优势。并且由于水凝胶具有良好的吸水性能和保水性能，当贴片用于伤口愈合时，贴片吸收伤口渗液后贴片不会与伤口沾粘，能有效减少更换贴片带来的二次损伤。

另外，在制备时可在水凝胶贴片时加入一定的药物。例如，加入了巯基化海藻酸钠的水凝胶在止血应用上具有良好的效果；又如，将激素类药物氢化可的松负载于壳聚糖聚氧乙烯氧化锌纳米纤维水凝胶中，氢化可的松的缓释性能得到提高，达到显著的抗炎效果；又如，将松萝酸、姜黄素及蜂胶等动植物提取物和产物与水凝胶结合也可起到止血、减轻症反应及抗菌等多重治疗作用。通过增加不同的药物成分,可使药物在创口局部缓慢释放从而达到治疗及加速愈合的功能。

进一步，所述电极层和导电水凝胶材料层的结合关系如下：电极层和导电水凝胶材料层相互贴合、电极层部分嵌入导电水凝胶材料层中、电极层埋入导电水凝胶材料层中。

其一，电极层和导电水凝胶材料层相互贴合，两者相互独立；其二，电极层部分嵌入导电水凝胶材料层中，电极层有部分是埋入导电水凝胶材料层的，电极层侧面的导电水凝胶材料层也可以提供导电功效作用；其三，电极层埋入导电水凝胶材料层中，电极层露出导电水凝胶材料层的表面和导电水凝胶材料层表面齐平，两者表面平整。

进一步，所述外部电路是采用纽扣电池供电的外部电路。采用纽扣电池供电，使得电刺激贴片更加小型化，方便储存、携带、使用。

进一步，电子表皮连接外部电路(电子表皮可通过引线于电刺激贴片的侧边或上部连接外部电路)，所述外部电路是形成电刺激信号的电路结构，该电路结构属于本领域较为成熟的现有技术，可根据不同的治疗目的、应用目的进行具体的设计，例如该电路可包括：控制模块、电源模块、脉冲发生电路、稳压电路、升压电路等。外部电路通过纽扣电池供电，并发出电刺激电流信号，通过引线传输至电子表皮，然后由导电水凝胶材料作用于皮肤。

进一步，所述电刺激贴片的厚度为1mm～15mm。

本实用新型电刺激贴片总厚度可以控制在1mm-15mm，包括至少电极层和导电水凝胶材料厚度之和。当包括衬底层的情况下，还应当考虑相应衬底层的厚度。电刺激贴片的厚度并不完全是各层厚度的叠加，当存在电极层嵌入凝胶材料层的情况下，可能小于各层厚度相加之和，应当以实际测量为准。

优选地，所述电刺激贴片的厚度为1-10mm。电刺激贴片整体厚度可以与现有医用电极贴片相比，进行适当的调整选择，根据具体的应用目的选择适宜厚度厚贴片，实现良好的人体皮肤贴合性，以贴合效果好，不显著影响舒适感为宜。

优选地，所述电刺激贴片的厚度为1-8mm。优选地，厚度为1-6mm。例如2mm、3mm、4mm、 5mm等厚度。以贴合到人体皮肤效果好，舒适性优为宜。另外，导电高分子材料层的厚度不同，阻抗不同，应当考虑水凝胶层的阻抗选择适宜的厚度，确保导电效果更好，同时与人体保持更好的贴合效果。

进一步，导电水凝胶材料层由导电水凝胶材料制成，形成层状结构，对于皮肤的贴合性更好。可以是规则的层状结构，也可以是包括电极层嵌入凹陷结构的非标准规则层状结构。

所述导电水凝胶材料层是由水凝胶和导电填料混合制成。

进一步，所述导电水凝胶材料由水凝胶材料加入1-8wt％的导电填料制成，优选采用 1-5wt％导电填料制成的。织物电极接受引线的电流刺激信号以后，电流信号经过导电水凝胶材料作用于贴合的皮肤。其中，水凝胶是通过向水凝胶材料中添加导电填料制成导电水凝胶，具有良好的导电性能和粘性，能够较好的与人体皮肤贴合。

优选地，导电填料的添加用量为2％～4wt％，按照水凝胶材料的总重量进行计算。

本实用新型电刺激贴片采用电子表皮或导电织物和导电水凝胶材料相互配合制成，电子表皮或导电织物形成的电极实现电刺激贴片的电流均匀分散传导，在电极的放电面表面附着的导电水凝胶材料和皮肤实现良好贴合。当电刺激贴片工作时，电流能够通过电极层实现均匀分散传导，然后经过导电水凝胶材料到达皮肤，发挥治疗、保健、镇痛或促进伤口愈合等功效作用中的一种或几种。导电水凝胶材料、电子表皮及导电织物都具有良好的柔韧性，可以保证电刺激贴片在反复使用过程中的稳定性，不会因为弯折变形而出现贴合不佳的问题。

进一步，所述导电填料是炭系导电填料、金属导电填料中的一种或几种。添加导电填料可以快速的实现水凝胶材料的导电性能提升，并且不影响凝胶材料的固有性质。

优选地，所述炭系导电填料可包括炭黑、乙炔炭黑、石墨、碳纳米管和碳纤维等中的一种或多种。

导电填料的具体添加量可根据导电性能需求确定，通常不宜过高，以避免导电高分子材料的硬度增强，导致与人体皮肤的贴合性较差。另外，导电填料可以是将多种炭系导电填料混合使用，协同具有良好的导电性。

进一步，所述碳系导电填料可以是经过亲水改性处理的炭系导电填料。使得导电填料在水凝胶中的分散性更好，避免团聚，提升材导电水凝胶的导电性能均匀一致。

进一步，所述导电水凝胶材料由以下重量百分比的以下原料制成的：1％～8％导电填料， 5％～20％水凝胶单体，0-5％海藻酸钠(SA)，0.005％～0.01％交联剂，0.02％～0.05％引发剂， 0.01％～0.04％还原剂，余量为水。优选，采用去离子水。

导电水凝胶以水凝胶材料为基础(其中海藻酸钠为可选添加成分)，添加应用导电填料成分，实现增强的导电性能，发挥水凝胶和导电填料的协同配合增强功效作用。优选地，可以构建单网导电水凝胶、双网导电水凝胶中的一种，也可以构建多网络导电水凝胶材料。

优选地，所述水凝胶单体是丙烯酰胺(AM)、丙烯酸酯、醋酸乙烯中的一种。

优选地，所述交联剂是甲叉双丙烯酰胺(MBAA)、二甲基丙烯酸乙二醇酯及衍生物中的一种。

优选的，所述引发剂是过硫酸铵(APS)、过氧化氢、亚硫酸氢钠中的一种。

优选地，所述还原剂是四甲基乙二胺(TEMED)、亚铁盐、焦亚硫酸盐中的一种。

进一步，所述导电水凝胶材料是单网导电水凝胶，单网导电水凝胶是由包括：1％～8％导电填料，5％～15％丙烯酰胺，0.005％～0.01％甲叉双丙烯酰胺，0.02％～0.05％过硫酸铵，0.01％～0.04％四甲基乙二胺的原料制成的单网导电水凝胶、余量为水。其中优选采用去离子水，水的用量约占80～90％，水凝胶的柔软性好，贴合性优秀。优选地，单网导电水凝胶中，导电填料的用量为1％-6％，更优选2％-6％。

进一步，所述导电水凝胶材料是双网导电水凝胶，双网导电水凝胶是由包括1％～8％导电填料、1％～5％海藻酸钠、10％～20％丙烯酰胺、0.006％～0.008％甲叉双丙烯酰胺、0.03％～0.06％过硫酸铵、0.01％～0.05％四甲基乙二胺、余量为水。优选采用去离子水，水的用量约占67％～87％，去离子水含量高，制成的双网络导电水凝胶的湿润性及韧性更好，对于皮肤表面的贴合效果优秀，而且皮肤贴合面的导电性能优秀。优选地，双网导电水凝胶中，导电填料的用量为1％-6％，更优选2％-6％，例如4％、5％。

进一步的，所述导电水凝胶材料中还添加了功能性物质，如止血、消炎药物或其他治疗性药物，也可以是美容性物质，如胶原蛋白、透明质酸、蜗牛原液、辅酶Q10等物质中的一种或多种。优选的，所述功能性物质的添加比例为0.1％～2％

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型电刺激贴片的电极层采用电子表皮或导电织物实现，通过与导电水凝胶材料相互配合制成，电极层将外部电路通过引线传导的电刺激信号的电流均匀分散，并通过放电面向导电水凝胶材料传导，电刺激信号经过附着在皮肤表面的导电水凝胶材料实现良好贴合以及均匀向下(向皮肤)放电刺激。

2、本实用新型电刺激贴片工作时，电流能够更好的实现均匀分散、传导到达皮肤，达到治疗、保健、镇痛或促进伤口愈合等功效作用中的一种或几种。导电水凝胶材料和电极层都具有良好的柔韧性，并且相互穿插渗透，可以保证电刺激贴片在重复使用过程中的稳定性，不会因为弯折变形而出现贴合不佳的问题，或者电刺激贴片的局部放电刺激信号不一致的问题。

3、本实用新型的电刺激贴片导电水凝胶材料层，交联固化和电极层成型一体化，因而在使用时具有相对较小的厚度控制特点，减小了电极层和皮肤之间的导电水凝胶材料厚度，使得电极层能够更好地向人体皮肤完成放电。

4、本实用新型的电刺激贴片中，可以包括衬底层，通过将电极层与导电水凝胶材料的紧密结合，并且使得衬底层也同步交联固化形成一体化结构，即使电刺激贴片多次弯折，电极层也不会对周边的导电水凝胶材料产生明显切割力，使之结构稳定大幅度提高。所以，电极层和导电水凝胶材料之间不会出现变形空隙，不会影响放电均匀性。

附图说明：

图1为本实用新型的电刺激贴片作用于皮肤表面的示意图。

图2为本实用新型的又一种电刺激贴片的结构示意图(衬底层包裹电极层)。

图3为本实用新型的又一种电刺激贴片的结构示意图(电极层部分嵌入衬底层和导电水凝胶材料层)。

图4为本实用新型的又一种电刺激贴片的结构示意图(电极层完全嵌入导电水凝胶材料层)。

图5为本实用新型的电刺激贴片的导电水凝胶材料对于细胞活性的影响。

图中标记：10-电极层，101-放电面，20-水凝胶导电层，30-衬底层，40-外部电路。

具体实施方式

一种电刺激贴片，所述电刺激贴片为片层结构，包括片层状的电子表皮与导电高分子材料层，其中，所述电子表皮设置在电刺激贴片的中间层位置，电子表皮的一面为面向人体放电的放电面，该放电面与导电高分子材料层接触。

为方便描述，将本实用新型中电子表皮面向人体放电的方向定义为“下”，相对的方向定义为“上”。

本实用新型的电刺激贴片中，所述导电高分子材料层用于接触人体皮肤，向人体提供电刺激。当电子表皮接通电源(电子表皮可通过引线于电刺激贴片的侧边或上部外接电路)时，向其下的导电高分子材料层放电，导电高分子材料层具有良好的导电性能，形成均匀的导电信号，从而向人体皮肤提供稳定的电刺激信号。

根据本实用新型的具体实施方案，所述电子表皮的上面，即背离人体皮肤的侧面，设置有导电高分子材料层和/或衬底层。所述衬底层可以是由不导电高分子材料制成。

根据本实用新型的具体实施方案，所述电子表皮可以是嵌入或埋入导电高分子材料层中。也可以是仅放电面与导电高分子材料层接触。

根据本实用新型的具体实施方案，可以是电子表皮上、下面均覆盖有导电高分子材料(即，导电高分子材料包裹住电子表皮)，也可以是仅在电子表皮面向人体的放电侧覆盖有导电高分子材料。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，主要是通过将电子表皮设置在贴片中间层位置的设置方式(即，电刺激贴片在作用于人体表面时，电子表皮不是位于贴片的最上层，也不是位于贴片的最下层)，从而相对降低了从电子表皮到人体皮肤之间的均流层(导电高分子材料)的电阻，使得电子表皮能够更好地向人体放电。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，其整体厚度可以与现有技术的电刺激贴片(医用电极贴片)的整体厚度相同，具体厚度以贴合到人体皮肤后不显著影响舒适感即可。本实用新型中，优选地，所述电刺激贴片的整体厚度为20μm以上，最大厚度不受限制，一般以贴合到人体皮肤后不显著影响舒适感即可，通常能够接受的最大厚度为 1.5cm。

根据本实用新型的具体实施方案，位于电子表皮的放电面的导电高分子材料层的厚度为 10μm以上，最大厚度不受限制，一般以贴合到人体皮肤后不显著影响舒适感即可，通常能够接受的最大厚度为1cm。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片中，所述电子表皮的结构包括导电层，还可选择性地进一步包括绝缘层，所述绝缘层设置在导电层之上。导电层的一面贴合绝缘层构成电子表皮，未贴合绝缘层的一面为放电面。当电子表皮包括绝缘层的情况下，则电刺激贴片可以不再设置独立的衬底层，电子表皮中绝缘层和衬底层功能作用相似或相同。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型中，所述电子表皮的整体厚度为0.05μm ～25.2μm，当电子表皮设置在电刺激贴片的中间层位置，其能够有效地与上、下面的层材料结合在一起，当贴片弯折拉伸时，电子表皮不会对周边的材料产生切割力而影响导电性能。

根据本实用新型的具体实施方案，电子表皮的导电层可以为金属材料，例如金Au、钛 Ti、铜Cu、银Ag等导电材料，也可为石墨、金属油墨等非金属导电材料，其厚度为优选为50nm～200nm。

根据本实用新型的具体实施方案，当所述电子表皮的结构包括导电层和绝缘层时，绝缘层可以为塑料PET材料、橡胶、树脂等非导电绝缘材料；其厚度优选为0.5μm～25μm。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型所用的电子表皮具有可弯曲可拉伸的性能，电子表皮能够跟随导电高分子材料一同被弯曲拉伸，不会产生切割力。具体地，本实用新型中电子表皮的结构可为多个单元连接在一起的飞镖形，也可为多个单元连接在一起的波浪形或镂空风扇结构等形状。为了提高贴片表面的放电均匀度和放电面积，可增大电子表皮在导电高分子材料中的接触面积。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片中，所述导电高分子材料可为添加了导电填料的水凝胶等高分子材料，具有导电性能。本实用新型的导电高分子材料用于与人体皮肤接触，均匀释放电刺激。

具体地，所述导电填料包括炭系导电填料和/或金属系导电填料。

优选地，所述炭系导电填料可包括炭黑、乙炔炭黑、石墨、碳纳米管和碳纤维等中的一种或多种。所述金属系导电填料包括金粉、银粉、铜粉、铝粉、镍粉等中的一种或多种。

导电填料的具体添加量可根据导电性能需求确定，通常不易过高，以避免导电高分子材料的硬度增强，导致与人体皮肤的贴合性较差。

在本实用新型的另一具体实施方案中，本实用新型的导电高分子材料可为导电水凝胶。导电水凝胶在现有技术中通常可分为聚电解质导电水凝胶、酸掺杂导电水凝胶、无机物添加导电水凝胶和导电高分子基水凝胶等。

本实用新型优选为添加无机物的导电水凝胶，所述无机物填料可采用石墨、碳纤维、碳纳米管、金属粉等材料，采用无机填料添加的导电水凝胶制备简单、且具有较高的电导率和胶体稳定性。

在本实用新型的更具体实施方案中，本实用新型提供以丙烯酰胺(AM)作为单体，甲叉双丙烯酰胺(MBAA)作为交联剂，过硫酸铵(APS)作为引发剂制备的水凝胶，其制备方法包括：

1、取1％～5％左右的导电填料(如石墨粉)和80～95％的去离子水配成一个混合体系；

2、搅拌30min～1h；

3、降温至室温0-10℃左右，加入5％～15％丙烯酰胺(AM)，0.005％～0.01％甲叉双丙烯酰胺(MBAA)，0.02％～0.05％过硫酸铵(APS)，继续搅拌10min～20min溶解；

4、加入0.01％～0.04％四甲基乙二胺(TEMED)，搅拌5～10min；制成液态导电水凝胶。

上述过程制备出的导电水凝胶为单网导电水凝胶。

在本实用新型的另一更具体实施方案中，本实用新型还提供了通过添加海藻酸钠(SA)、氯化钙(CaCl2)溶液制备的双网络的导电水凝胶，其具体制备方法包括：

1、取1％～5％左右的导电填料(如石墨粉)、1％～5％海藻酸钠(SA)和80％～95％去离子水配成一个混合体系；

2、搅拌30min～1h，使SA充分溶解；

3、降温至室温0-10℃左右，加入10％～20％丙烯酰胺(AM)，0.006％～0.008％甲叉双丙烯酰胺(MBAA)，0.03％～0.06％过硫酸铵(APS)，继续搅拌10min～20min溶解；

4、加入0.01％～0.05％四甲基乙二胺(TEMED)，搅拌5min～10min；制成液态导电水凝胶。

本实用新型的上述导电高分子材料，用于与人体皮肤接触，具有良好的接触舒适性，且能均匀释放电刺激。

进一步的，根据本实用新型的优选实施例，电刺激贴片还包括不导电高分子材料作为衬底，所述不导电高分子材料具体可为硅胶、橡胶等材料。所述衬底设置在电子表皮面的上面，即背离人体皮肤的侧面。根据本实用新型的具体实施方案，所述衬底的层厚大于10微米，优选不超过0.5厘米，以免影响贴合舒适性。本实用新型中最优选的衬底层(衬底)的厚度为 0.2mm～0.8mm。

在本实用新型中，电子表皮进一步连接外围电路(电子表皮可通过引线于电刺激贴片的侧边或上部连接外围电路)，所述外围电路为形成电刺激信号的电路结构，该电路结构属于本领域较为成熟的现有技术，可根据不同的治疗目的、应用目的进行具体的设计，例如该电路可包括：控制模块、电源模块、脉冲发生电路、稳压电路、升压电路等。

本实用新型还提供了所述电刺激贴片的制备方法，其包括：

将电刺激贴片中位于电子表皮一面的材料层(以已固化的材料层的形式，或者以液态原材料的形式)的原材料以液态形式装入模具(所述模具的形状与成型的贴片形状相同)，将电子表皮平铺在已装入模具的所述材料上，再向模具中倒入液态形式的电子表皮另一面材料层的材料；加热，固化液态材料，制得电子表皮设置在中间层位置的电刺激贴片。

也就是说，本实用新型的方法中，可以是先将位于电子表皮下面的导电高分子材料层(简称下层)的材料装入模具，放好电子表皮后，覆盖液态形式的上层材料(导电高分子材料层和/或衬底层材料)，固化成型；也可以是先将位于电子表皮上面的导电高分子材料层和/或衬底层的材料(优选以液体形式，也可以是已固化的材料层)装入模具，放好电子表皮后，覆盖液态形式的下层材料(导电高分子材料层的材料)，固化成型。

在本实用新型的一具体实施方案中，所述电刺激贴片的制备方法包括：

S1、制备液态导电高分子材料；

S2、将所述步骤S1制备的液态导电高分子材料一部分装入模具，将电子表皮平铺在导电高分子材料上；再倒入剩余的液态导电高分子材料，使电子表皮嵌入在液态导电高分子材料中；

S3、加热，固化液态导电高分子材料；

S4、将固化的导电高分子材料倒出模具。

本实用新型的上述方法，所述液态导电高分子材料可为本实用新型所述水凝胶等高分子材料。

根据本实用新型的具体实施方案，所述导电高分子材料为本实用新型所述的导电水凝胶时，可在获取所述液态导电水凝胶后，按照所述步骤S2将电子表皮置入模具中，时间为 30min～1h。在制备双网络导电水凝胶的电刺激帖片时，完成所述步骤S4后，可进一步将固化后的导电水凝胶贴片浸入0.2mol/L～0.5mol/L(摩尔)的CaCl₂溶液4h～6h，得到最终的双网络导电水凝胶贴片。

另一方面，本实用新型还提供了所述电刺激贴片的应用，具体包括其在制备止痛、镇静、和/或伤口愈合用的治疗贴片中的应用。

本实用新型贴片不限于应用在止痛、镇静、伤口愈合等，其原理都是采用本实用新型所述贴片进行放电刺激，不同应用在于所加电压不同，频率不同来达到不同的治疗目的。

本实用新型的电刺激贴片具体在用于治疗时，根据施加信号的不同一般分为直流电刺激、低频、中频、高频电刺激。低频电信号可应用于刺激神经肌肉、镇痛、促进血液循环、促进骨折、伤口愈合等，一般应用频率在1000Hz以下的脉冲电流，例如常用电流参数为频率100Hz，脉宽100μs，波形为方波脉冲、三角波或低频调制的低频电流作为经皮神经的电刺激信号。中频电信号可应用于临床的即时止痛、促进局部血液和淋巴循环，一般应用频率在应用频率为1000～100,000Hz的脉冲电流。直流电信号也可用于镇静、止痛、扩张血管、改善血液循环、改变组织的含水量、改善局部营养和代谢等，采用5-100V的电压，电流输出0～50mA连续可调的电信号。根据不同的治疗目的和治疗环境，所选择施加的电信号可不同，不同的贴片面积，施加的电信号大小也可进行相应调整。

为方便描述，本实用新型中将电子表皮面向人体放电的方向定义为“下”，相对的方向定义为“上”。如图1所示本实用新型的电刺激贴片为片层结构，包括片层状的电子表皮10 与位于电子表皮10之下的导电高分子材料层20，其中，所述电子表皮10设置在电刺激贴片的中间层位置，电子表皮的下面(面向人体放电的面)为放电面101，该放电面101与导电高分子材料层20接触。

所述电子表皮面的上面，即背离人体皮肤的侧面，设置有上层30，所述上层30可以是导电高分子材料层(可与下层导电高分子材料层的材料相同或不同)和/或衬底层。所述衬底层可以是由不导电高分子材料制成。

所述电子表皮可以是仅下表面的放电面与下层的导电高分子材料层20接触(如图2所示)，也可以是部分嵌入或完全埋入下层的导电高分子材料层20中(分别如图3及图4所示)。

电刺激贴片的整体厚度为20μm～1.5cm，具体厚度根据材料层的软硬可进行适当调整，贴合到人体皮肤后不显著影响舒适感。位于电子表皮的放电面的导电高分子材料层的厚度为 10μm以上，最大厚度不超过1cm。电子表皮的整体厚度可为0.05μm～25.2μm。需要说明的是，各附图中各层的厚度并非严格按照实际比例绘制。

或者，电子表皮的结构采用导电金属材料，包括导电层，还可选择性地进一步包括绝缘层，所述绝缘层设置在导电层之上。导电层可以为金属材料，例如金Au、钛Ti、铜Cu、银Ag等导电材料，也可为石墨、金属油墨等非金属导电材料，其厚度为优选为50nm～200nm。绝缘层可以为塑料PET材料、橡胶、树脂等非导电绝缘材料；其厚度优选为0.5μm～25μm。

一种电刺激贴片，所述电刺激贴片为片层结构，包括片层状的电子表皮与导电高分子材料层，其中，所述电子表皮设置在电刺激贴片的中间层位置，电子表皮的下表面为面向人体放电的放电面，该放电面与导电高分子材料层接触。

本实用新型中，为方便描述，将电子表皮面向人体放电的方向定义为“下”，相对的方向定义为“上”。

本实用新型的电刺激贴片中，所述导电高分子材料层用于接触人体皮肤，向人体提供电刺激。当电子表皮接通电源(电子表皮可通过引线于电刺激贴片的侧边或上部外接电路)时，向其下的导电高分子材料层放电，导电高分子材料层具有良好的导电性能，形成均匀的导电信号，从而向人体皮肤提供稳定的电刺激信号。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，所述电子表皮的上表面之上，设置有导电高分子材料层和/或衬底层。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，所述衬底层为由不导电高分子材料制成的衬底层。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，电子表皮的结构包括导电层；导电层厚度为50nm～200nm。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，所述导电层为由金属、石墨或金属油墨制成的导电层。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，电子表皮还包括绝缘层，所述绝缘层设置在导电层之上，绝缘层厚度为0.5μm～25μm。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，绝缘层为由PET、橡胶或树脂材料制成的绝缘层。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，电子表皮的整体厚度为 0.05μm～25.2μm。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，电子表皮的平面形状为多个飞镖形、波浪形或镂空风扇形单元连接在一起的形状。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，电子表皮通过引线于电刺激贴片的侧边或上部引出电刺激贴片而连接外围电路。

根据本实用新型的具体实施方案，所述电子表皮可以是嵌入或埋入导电高分子材料层中。也可以是仅放电面与导电高分子材料层接触。

根据本实用新型的具体实施方案，可以是电子表皮上、下面均覆盖有导电高分子材料(即，导电高分子材料包裹住电子表皮)，也可以是仅在电子表皮面向人体的放电侧覆盖有导电高分子材料。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，主要是通过将电子表皮设置在贴片中间层位置的设置方式(即，电刺激贴片在作用于人体表面时，电子表皮不是位于贴片的最上层，也不是位于贴片的最下层)，从而相对降低了从电子表皮到人体皮肤之间的均流层(导电高分子材料)的电阻，使得电子表皮能够更好地向人体放电。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片，其整体厚度可以与现有技术的电刺激贴片(医用电极贴片)的整体厚度相同，具体厚度以贴合到人体皮肤后不显著影响舒适感即可。本实用新型中，优选地，所述电刺激贴片的整体厚度为20μm以上，最大厚度不受限制，一般以贴合到人体皮肤后不显著影响舒适感即可，通常能够接受的最大厚度为 1.5cm。

根据本实用新型的具体实施方案，位于电子表皮的放电面的导电高分子材料层的厚度为 10μm以上，最大厚度不受限制，一般以贴合到人体皮肤后不显著影响舒适感即可，通常能够接受的最大厚度为1cm。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片中，所述电子表皮的结构包括导电层，还可选择性地进一步包括绝缘层，所述绝缘层设置在导电层之上。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型中，所述电子表皮的整体厚度为0.05μm ～25.2μm，当电子表皮设置在电刺激贴片的中间层位置，其能够有效地与上、下面的层材料结合在一起，当贴片弯折拉伸时，电子表皮不会对周边的材料产生切割力而影响导电性能。

根据本实用新型的具体实施方案，电子表皮的导电层可以为金属材料，例如金Au、钛Ti、铜Cu、银Ag等导电材料，也可为石墨、金属油墨等非金属导电材料，其厚度为优选为50nm～200nm。

根据本实用新型的具体实施方案，当所述电子表皮的结构包括导电层和绝缘层时，绝缘层可以为塑料PET材料、橡胶、树脂等非导电绝缘材料；其厚度优选为0.5μm～25μm。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型所用的电子表皮具有可弯曲可拉伸的性能，电子表皮能够跟随导电高分子材料一同被弯曲拉伸，不会产生切割力。具体地，本实用新型中电子表皮的结构可为多个单元连接在一起的飞镖形，也可为多个单元连接在一起的波浪形或镂空风扇结构等形状。为了提高贴片表面的放电均匀度和放电面积，可增大电子表皮在导电高分子材料中的接触面积。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的电刺激贴片中，所述导电高分子材料可为添加了导电填料的硅胶、硅凝胶、水凝胶等高分子材料，具有导电性能。这样的材料可采用现有技术。

根据本实用新型的优选实施例，电刺激贴片还包括不导电高分子材料作为衬底，所述不导电高分子材料具体可为硅胶、橡胶等材料。所述衬底设置在电子表皮面的上面，即背离人体皮肤的侧面。根据本实用新型的具体实施方案，所述衬底的层厚大于10微米，优选不超过 0.5厘米，以免影响贴合舒适性。本实用新型中最优选的衬底层的厚度为0.2mm～0.8mm。

在本实用新型中，电子表皮进一步连接外围电路(电子表皮可通过引线于电刺激贴片的侧边或上部连接外围电路)，所述外围电路为形成电刺激信号的电路结构，该电路结构属于本领域较为成熟的现有技术，可根据不同的治疗目的、应用目的进行具体的设计，例如该电路可包括：控制模块、电源模块、脉冲发生电路、稳压电路、升压电路等。

本实用新型所述电刺激贴片的制备方法包括：

将电刺激贴片中位于电子表皮一面的材料层(以已固化的材料层的形式，或者以液态原材料的形式)的原材料以液态形式装入模具(所述模具的形状与成型的贴片形状相同)，将电子表皮平铺在已装入模具的所述材料上，再向模具中倒入液态形式的电子表皮另一面材料层的材料；

加热，固化液态材料，制得电子表皮设置在中间层位置的电刺激贴片。

也就是说，上述方法中，可以是先将位于电子表皮下面的导电高分子材料层(简称下层) 的材料装入模具，放好电子表皮后，覆盖液态形式的上层材料(导电高分子材料层和/或衬底层材料)，固化成型；也可以是先将位于电子表皮上面的导电高分子材料层和/或衬底层的材料(优选以液体形式，也可以是已固化的材料层)装入模具，放好电子表皮后，覆盖液态形式的下层材料(导电高分子材料层的材料)，固化成型。

本实用新型贴片不限于应用在止痛、镇静、伤口愈合等，其原理都是采用本实用新型所述贴片进行放电刺激，不同应用在于所加电压不同，频率不同来达到不同的治疗目的。

本实用新型的电刺激贴片具体在用于治疗时，根据施加信号的不同一般分为直流电刺激、低频、中频、高频电刺激。低频电信号可应用于刺激神经肌肉、镇痛、促进血液循环、促进骨折、伤口愈合等，一般应用频率在1000Hz以下的脉冲电流，例如常用电流参数为频率100Hz，脉宽100μs，波形为方波脉冲、三角波或低频调制的低频电流作为经皮神经的电刺激信号。中频电信号可应用于临床的即时止痛、促进局部血液和淋巴循环，一般应用频率在应用频率为1000～100,000Hz的脉冲电流。直流电信号也可用于镇静、止痛、扩张血管、改善血液循环、改变组织的含水量、改善局部营养和代谢等，采用50-100V的电压，电流输出0～50mA连续可调的电信号。根据不同的治疗目的和治疗环境，所选择施加的电信号可不同，不同的贴片面积，施加的电信号大小也可进行相应调整。

本实用新型的另一目的是提供一种水凝胶制备方法，特别是提供一种单网导电水凝胶的制备方法。

按照重量百分比准备原料如下：1％～8％导电填料，5％～15％丙烯酰胺，0.005％～0.01％甲叉双丙烯酰胺，0.02％～0.05％过硫酸铵，0.01％～0.04％四甲基乙二胺的原料制成的单网导电水凝胶、余量为水。

一种上述单网导电水凝胶的制备方法，具体过程为：

S1、取导电填料(如石墨粉、乙炔炭黑、石墨烯)和去离子水配成一个混合体系；

S2、搅拌30min～1h；

S3、降温至0-10℃左右，加入丙烯酰胺，甲叉双丙烯酰胺，过硫酸铵，继续搅拌10min～20min溶解；

S4、加入四甲基乙二胺，搅拌5～10min；制成液态单网导电水凝胶。

进一步的，上述制备方法中所述步骤S1中还加入了功能性物质。例如，加入药物或美容物质等成分中的一种或几种。如止血、消炎药物或其他治疗性药物，也可以是美容性物质，如胶原蛋白、透明质酸、蜗牛原液、辅酶Q10等物质中的一种或多种。

本实用新型的另一目的是提供一种水凝胶制备方法，特别是提供一种双网导电水凝胶的制备方法。

按照重量百分比准备原料如下：1％～8％导电填料、1％～5％海藻酸钠、10％～20％丙烯酰胺、 0.006％～0.008％甲叉双丙烯酰胺、0.03％～0.06％过硫酸铵、0.01％～0.05％四甲基乙二胺、余量为水。

一种上述双网导电水凝胶的制备方法，具体过程为：

S1、取导电填料(如乙炔炭黑)海藻酸钠和去离子水配成一个混合体系；

S2、搅拌30min～1h，使海藻酸钠充分溶解；优选地，溶解海藻酸钠的过程可以适当加热至20-90℃帮助溶解；

S3、降温至0-10℃左右，加入丙烯酰胺，甲叉双丙烯酰胺，过硫酸铵，继续搅拌10min～20min溶解；

S4、加入四甲基乙二胺，搅拌5min～10min；制成液态双网导电水凝胶。

上述制备方法中取用原料的时候按照重量百分比进行计算称取物料。

上述步骤还包括将固化后的导电水凝胶贴片浸入0.2mol/L～0.5mol/L(摩尔)的CaCl₂溶液4h～6h，得到最终的双网络导电水凝胶。

进一步，上述导电水凝胶制备方法中，所述导电填料为炭系导电填料或金属导电填料。

优选地，所述炭系导电填料为炭黑、乙炔炭黑、石墨、碳纳米管和碳纤维等中的一种或多种。

进一步的，上述制备方法中所述步骤S1中还加入了功能性物质。例如，加入药物或美容物质等成分中的一种或几种。如止血、消炎药物或其他治疗性药物，也可以是美容性物质，如胶原蛋白、透明质酸、蜗牛原液、辅酶Q10等物质中的一种或多种。

进一步，上述导电水凝胶制备方法中，导电填料用量为1％-6％(重量)。优选为2％-6％ (重量)。优选地，可以举例导电填料采用石墨，如5％石墨粉。

本实用新型的另一目的是提供一种上述电刺激贴片的制备方法，将导电水凝胶和电极层 (包括电子表皮和导电织物)通过适当的制备方法进行复合，得到综合性能更优的电刺激贴片。

一种上述电刺激贴片的制备方法，包括：准备导电水凝胶，将导电水凝胶和电极层进行复合，得到电刺激贴片。

优选地，所述电极层嵌入导电水凝胶材料中，或者电极层的放电面和导电水凝胶材料表面贴合在一起。电极层的放电面嵌入导电水凝胶材料中放电，可以是导电水凝胶材料对电极层的放电面部分包裹或者电极层完全嵌入到导电水凝胶材料中，使得放电面放电可以更好的均匀传导至贴附的皮肤上。

进一步，还包括：在电极层的背面，相对于导电水凝胶材料的另一面，结合上衬底层。优选地，所述衬底层是绝缘衬底层。由于电极层背面有绝缘衬底层，只有导电水凝胶材料层贴合皮肤的表面可以放电，所以能够实现单面放电，安全、稳定、可靠。

本实用新型电刺激贴片中，导电水凝胶材料用于接触人体皮肤，向人体提供电刺激。当电极层通过引线接通电源(电极层连接的引线从电刺激贴片的侧边或者背面连接至外电路，优选地，引线穿过背面的衬底层)。引线向电极层发送电刺激电流信号，然后电极层向下经过导电水凝胶材料向皮肤传导电刺激信号，形成均匀稳定的电流刺激作用。

更具体而言，本实用新型提供以下制备方法：

在本实用新型的一具体实施方案中，采用的一种电刺激贴片制备方法，包括以下步骤：

S1、准备未固化的导电水凝胶材料，装入模具；

S2、加入固化剂，搅拌，将电极层以放电面向下的形态平铺在已装入模具的水凝胶材料原料液上；待导电水凝胶交联固化以后，得到电刺激贴片。

上述制备方法在加入固化剂完全固化以前，将导电水凝胶材料装入模具中，然后加入固化剂快速搅拌，然后将电极层平铺于导电水凝胶材料原料液上，加工成型得到相应的电刺激贴片。电极层和导电水凝胶相互之间的贴合性、储存性质稳定性、反复弯折的稳定性等非常优秀，相比于普通的电刺激贴片本实用新型电极层和导电水凝胶之间的结合牢固度更佳，综合稳定性得到优化改善。

进一步，步骤S1、准备未固化的导电水凝胶材料，加入固化剂，搅拌均匀，然后装入模具。在步骤S2、不再添加固化剂。如此一来，可以在导电水凝胶材料装入模具之前添加固化剂处理方便搅拌混合，然后快速装入模具，铺装电极层，进行两者的结合。电极层在导电水凝胶交联结合的过程中与贴合在导电水凝胶材料的表面，或者嵌入导电水凝胶材料中，两者相互结合效果好，电刺激信号传导性能更加优异。

进一步，步骤S2，将电极层平铺在已装入模具的导电水凝胶材料原料液上之前，先对凝胶材料原料液进行初步固化。优选采用常温固化。使得导电水凝胶材料初步交联固化，具有一定的强度，避免电极层完全浸没于导电水凝胶材料中。

进一步，还包括步骤S3、在电刺激贴片的背面结合上衬底层。

进一步，步骤S3、先在电刺激贴片的背面涂覆衬底层原料液，然后固化形成衬底层。

优选地，步骤S3中，倒入衬底层原料液的时候，将连接电极层上的引线引出，然后固化形成衬底层。优选地，引线可以穿透衬底层料液或者从侧面引出。避免引线被完全埋入衬底层中，如此制得具有引线、电极层设置在中间位置的电刺激贴片。

在本实用新型的一具体实施方案中，提供以下方案：

一种电刺激贴片制备方法，包括以下步骤：

S1、将衬底层和电极层依次放入模具中。

S2、准备未固化的水凝胶材料原料液，加入固化剂，搅拌混合均匀，倒入模具中，交联固化，得到电刺激贴片。

本实用新型上述制备方法中，衬底层至于模具的底部，然后电极层铺放在其上；导电水凝胶原料液加入固化剂，搅拌混合均匀以后倒在电极层上；一方面导电水凝胶材料逐渐向电极层渗透结合，使得两者之间的导电性能非常好；另一方面导电水凝胶材料交联固化，使得导电水凝胶材料和电极层充分复合。在此过程中，导电水凝胶未固化前可以渗入电极层表面的缝隙或者电极层的内部孔隙(例如织布电极的内部缝隙)中，然后导电水凝胶一边渗透一边固化成型，最终形成导电水凝胶和电极层一体化的牢固紧密结构。所得到的电子刺激贴片产品结构致密度高，而且电刺激信号传导性能优越。

进一步，还包括S1、电极层连接有引线，所述引线从模具侧面引出，或者所述引线穿透衬底层引出。

进一步，步骤S1、保持电极层放电面朝上。

进一步，如果所述导电水凝胶材料是双网导电水凝胶材料，固化完成以后，倒出电刺激贴片产品，浸入0.2mol/L～0.5mol/L(摩尔)的CaCl₂溶液4h～6h，得到最终的双网络导电水凝胶电刺激贴片。

上述方案给出了两种比较典型的本实用新型电刺激贴片的制备方法，可以是方案一：先将电极层放电面下的导电水凝胶材料装入模具，然后铺设电极层，待导电水凝胶材料固化以后和电极层形成一体化的结构。优选的，可以在电极层的背面结合上衬底层。也可以是方案二：先将衬底层和电极层放入模具中，然后倒入未交联固化的导电水凝胶材料，使之在渗透的同时完成交联固化，得到一体化的电刺激贴片产品。

制备方法的关键点在于，电极层和导电水凝胶材料的结合过程是导电水凝胶材料未完全交联固化的时候，与电极层相互贴合在一起，利用导电水凝胶材料自发渗透和逐渐交联固化的特点，实现电刺激贴片产品的一体化成型。

应当理解，在模具中电极层、导电水凝胶材料相应的布置顺序可以根据不同的加工方式进行相应的变化，只要不影响电刺激贴片最终使用性能即可。最好是采用上述两种制备方法，可以更好的控制导电水凝胶材料和电极层之间的结合紧密度。

另外，如果衬底层采用同样需要固化的衬底层料液涂覆，那么可以在涂覆衬底层料液以后，一起固化，优选为常温固化。

为了更好实现本实用新型的另一目的上述电刺激贴片产品的应用。

上述电刺激贴片的应用，具体包括将上述电刺激贴片产品用于制备止痛、镇静、和/或伤口愈合用的治疗贴片等。

本实用新型贴片不限于应用在止痛、镇静、伤口愈合等，其原理都是采用本实用新型所述贴片进行放电刺激，不同应用在于所加电压不同，频率不同来达到不同的治疗目的。

本实用新型的电刺激贴片具体在用于治疗、止痛、镇静、促进伤口愈合等用途中的一种，可以是通过集成电路模块(或外部电路)根据不同的治疗目的向电子表皮(电极层、导电织布、导电织物电极)连接的引线释放不同的电信号，一般分为直流电刺激、低频、中频、高频电刺激，经过引线传导至电子表皮(电极层)。

例如，低频电信号可应用于刺激神经肌肉、镇痛、促进血液循环、促进骨折、伤口愈合等，一般应用频率在1000Hz以下的脉冲电流，例如常用电流参数为频率100Hz，脉宽100μs，波形为方波脉冲、三角波或低频调制的低频电流作为经皮神经的电刺激信号。

再例如，已知中频电信号可应用于临床的即时止痛、促进局部血液和淋巴循环，一般应用频率在应用频率为1000～100,000Hz的脉冲电流。

或者，直流电信号也可用于镇静、止痛、扩张血管、改善血液循环、改变组织的含水量、改善局部营养和代谢等，采用5-100V的电压，电流输出0～50mA连续可调的电信号。

根据不同的治疗目的和治疗环境，所选择施加的电信号可不同，不同的贴片面积，施加的电信号大小也可进行相应调整。

一种本实用新型贴片的具体应用，具体为一种导电水凝胶贴片面膜，将上述电刺激贴片应用于脸部，贴片厚度为1mm～2mm，导电硅凝胶中包括0.1％～2％的美容性物质。如胶原蛋白、透明质酸、蜗牛原液、辅酶Q10等物质中的一种或多种。

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例中所用各原始材料均可商购获得。

本实用新型中，为方便描述，将电极层面向人体放电的方向定义为“下”，相对的方向定义为“上”。

<实施例1>

如图1所示电刺激贴片，在使用过程中，两片电刺激贴片产品分别贴合在人体皮肤表面 (图中底部横线示意)。两片电刺激贴片均为片层结构，包括片层状的电极层10与导电高分子材料层20。所述电极层10采用导电织物实现，由导电纤维编织而成，具备良好的导电性；所述导电高分子材料采用导电水凝胶材料，由水凝胶添加5％炭系导电填料制成。然后，所述电极层10设置在电刺激贴片的中间层位置，电极层10的一面为面向人体放电的放电面101，该放电面101与导电高分子材料层20。在电极层10的背面设置有衬底层30，引线40穿透衬底层30和外部电路连接，外部电路连接两个电刺激贴片，实现电刺激信号的释放，实现电位差异，达到相应的电刺激作用。

<实施例2>

如图2-4所示，电极层10和导电水凝胶材料20和衬底层30之间的配合关系。

首先，如图2所示，电极层10采用织物电极，织物电极可以是贴合在导电水凝胶材料表面，放电面101和导电水凝胶材料20的上表面贴合，然后在背面附图衬底层30进行完全包裹，实现绝缘保护。

然后，如图3所示织物电极10部分嵌入到导电水凝胶材料20中，涂覆绝缘衬底层30进行包裹，通过衬底层30和导电水凝胶材料20的配合，实现对于织物电极的完全封闭保护作用。

再或者，如图4所示织物电极10完全嵌入导电水凝胶材料20中，然后再在背面采用衬底层30进行封闭。

上述图2-4给出了三种典型的电刺激贴片产品中电极层和导电水凝胶材料、衬底层的结合形式。当然，其中衬底层可以不进行设置，仅保留电极层和导电水凝胶材料也可以实现相同的电刺激贴片应用作用。

进一步，所述电刺激贴片中电极层可以采用织物电极，织物电极可以设置成不同形状，如圆形、方形、或不规则星型等形状，为了保证其拉伸时不影响导电性，也可采用具有可拉伸形状，如多个单元连接的波浪形或镂空飞镖型。

进一步，电极层和外部电路连接，外部电路对贴片的电极层形成电连接，并释放进工作所需的电刺激信号。优选地，其中外部电路包括但不限于微控制芯片、电源、通信、开关、显示电路等。

进一步，织物电极(织布电极、导电织布或导电织物电极)的放电面(导电面)朝下与导电水凝胶材料贴合，将导电水凝胶凝胶贴附在人体皮肤表面，进行刺激或治疗部位，织物电极通过导电水凝胶向该贴合的皮肤区域放电；例如贴片放在人体后颈部，集成电路模块选择800Hz的脉冲电流进行电刺激。

<实施例3>

单网导电水凝胶制备

首先，按照100g的总重量，根据百分比计量准备原材料：6％碳纳米管、12％丙烯酰胺、 0.005％甲叉双丙烯酰胺、0.03％过硫酸铵，0.02％四甲基乙二胺，水为余量，确保总量为100g。然后将各种原材料按照下述制备顺序步骤进行加工处理，最终制备得到单网导电水凝胶。

S1、取导电填料碳纳米管和去离子水配成一个混合体系；

S2、搅拌1h；

S3、降温至5℃，加入丙烯酰胺，甲叉双丙烯酰胺，过硫酸铵，继续搅拌10min溶解；

S4、加入四甲基乙二胺，搅拌10min；制成液态导电水凝胶。

S5、将液态导电水凝胶进行交联固化，得到导电水凝胶。

将上述导电水凝胶材料切割成块3cm×3cm×0.2cm的贴片块，测试其工作电阻和工作电压。测试结果显示，不同比例的碳纳米管，在相同尺寸的情况下，其电阻不同，具体为：

表格1导电材料用量和导电水凝胶电阻和工作电压

上述导电水凝胶材料的电阻和工作电压性能测试结果显示通过优选地1-8％的碳纳米管进行添加应用可以更好的满足电刺激贴片的导电水凝胶材料性能要求。更优选2-7％碳纳米管添加应用，电阻和工作电压更加合适。

<实施例4>

制备单网导电水凝胶材料

首先，按照100g的总重量，根据百分比计量准备原材料：3％乙炔炭黑、15％丙烯酰胺、 0.01％甲叉双丙烯酰胺、0.04％过硫酸铵，0.04％四甲基乙二胺，水为余量，确保总量为100g。然后将各种原材料按照下述制备顺序步骤进行加工处理，最终制备得到单网导电水凝胶。

单网导电水凝胶的制备方法：

S1、乙炔炭黑和去离子水配成一个混合体系；

S2、搅拌30min；

S3、降温至5℃左右，加入丙烯酰胺(AM)，甲叉双丙烯酰胺(MBAA)，0过硫酸铵(APS)，继续搅拌20min溶解；

S4、加入四甲基乙二胺(TEMED)，搅拌8min；制成液态单网导电水凝胶。

上述液态单网导电水凝胶在用于制备电刺激贴片时，其固化温度可选择常温，时间为3h。

将此导电水凝胶进行细胞毒性测试，先将导电水凝胶用清水冲洗干净，培养的L929小鼠成纤维细胞种植于水凝胶贴片表面，培养24h，MTT法测试细胞毒性，采用24孔板作为对照组，比较本实用新型导电水凝胶对于细胞毒性作用。结果如图5所示，导电水凝胶材料培养细胞略优于24孔板中细胞活性，表明导电水凝胶材料无细胞毒性，且具有轻微的细胞生长促进作用。

<实施例5>

制备双网导电水凝胶材料

首先，按照100g的总重量，根据百分比计量准备原材料：4％石墨、2％海藻酸钠、10％丙烯酰胺、0.008％甲叉双丙烯酰胺、0.06％过硫酸铵、0.01％四甲基乙二胺、氯化钙1％，水为余量，确保总量为100g。然后将各种原材料按照下述制备顺序步骤进行加工处理，最终制备得到单网导电水凝胶。

制备双网络导电水凝胶：

S1、取石墨粉、海藻酸钠(SA)和去离子水配成一个混合体系；

S2、加热至90℃，搅拌4h，使SA充分溶解；

S3、降温至10℃左右，加入丙烯酰胺(AM)，甲叉双丙烯酰胺(MBAA)，过硫酸铵(APS)，继续搅拌5h溶解；

S4、加入四甲基乙二胺(TEMED)，搅拌5min；制成液态双网导电水凝胶；完成固化后，将固化后的导电水凝胶贴片浸入0.5mol/L(摩尔)的CaCl₂溶液4h～6h，得到最终的双网络导电水凝胶贴片。

上述液态双网导电水凝胶用于制备电刺激贴片，其固化时温度可为常温20℃左右，时间为1h。

<实施例6>

制备双网导电水凝胶的电刺激贴片产品

双网络导电水凝胶电刺激贴片的一个具体产品实例：

实验试剂：石墨粉、去离子水、丙烯酰胺(AM)、甲叉双丙烯酰胺(MBAA)、海藻酸钠(SA)、过硫酸铵(APS)、四甲基乙二胺(TEMED)

实验过程：将0.5g石墨粉、0.3733g SA和24mL去离子水配成一个混合体系，加热至95℃搅拌4h，使SA充分溶解；降至8℃，加入2.9867g AM，0.0018g MBAA，0.01g APS，继续搅拌2h溶解，加入0.0074g TEMED，搅拌5min，制成液态导电水凝胶体系。将液态导电水凝胶体系用注射器打入模具中，放置电极层，再覆盖一层液态导电水凝胶，常温固化3h，将固化后的水凝胶浸入0.3M的CaCl₂溶液5h，得到最终的双网络导电水凝胶电刺激贴片。

本实施例的双网络导电水凝胶电刺激贴片的导电性能实验数据：

表格2导电材料水凝胶

石墨粉添加比例/％	电阻/kΩ	工作电压/V
			1	500～400	25～35
2	400～300	15～20
			3	300～200	10～15
4	200～100	8～12
			5	100～50	5～10

上述导电水凝胶材料的电阻和工作电压性能测试结果显示通过优选地1-5％的石墨粉进行添加应用可以更好的满足电刺激贴片的导电水凝胶材料性能要求。更优选2-4％，电阻和工作电压更加合适。

<实施例7>

双网络导电水凝胶电刺激贴片的应用

按照实施例6的方法制备的双网络导电水凝胶电刺激贴片(其中石墨粉添加比例1.7wt％) 应用于伤口愈合，将所述电刺激贴片贴在实验动物伤口位置进行放电治疗，采用<＝5V的电压，设置一个实验组和对照组，实验组的伤口每天进行一个小时的电刺激治疗，对照组不进行处理。实验所得伤口数据参见下表：(以下数据为伤口面积，单位为mm²)

表格3伤口面积变化(单位mm²)

	对照组	实验组
			第一天	152.078	234.939
第一天治疗1小时后	149.391	206.448
			第二天	130.14	172.92
第二天治疗1小时后	128.29	145.889
			第三天	119.793	110.865
第三天治疗1小时后	117.543	105.005

第4-9天两组不进行任何处理，第9天测试结果显示对照组伤口面积仍有25mm²；电刺激治疗后的伤口面积为：8mm²，基本已愈合。

<实施例8>

单网导电水凝胶的制备

首先，按照总量50g计算并准备以下百分比例的原材料：4％乙炔炭黑、1％石墨、10％丙烯酰胺、2％丙烯酸酯、0.005％甲叉双丙烯酰胺，0.03％过硫酸铵，0.02％四甲基乙二胺，然后将各种原材料按照下述制备顺序步骤进行加工处理。

S1、取乙炔炭黑、石墨和去离子水配成一个混合体系；

S2、搅拌40min；

S3、降温至10℃左右，加入10％丙烯酰胺、2％丙烯酸酯，0.005％甲叉双丙烯酰胺，0.03％过硫酸铵，继续搅拌15min溶解；

S4、加入0.02％四甲基乙二胺，搅拌10min；制成液态导电水凝胶。

石墨和乙炔炭黑作为复合炭系导电填料使用，增强导电水凝胶材料的导电性能。

<实施例9>

双网导电水凝胶的制备

按照总量100g进行重量百分比计算准备各种原材料：3％导电填料石墨粉、1％碳纳米管、 2％海藻酸钠、15％丙烯酰胺、0.003％甲叉双丙烯酰胺、0.003％二甲基丙烯酸乙二醇酯、0.04％过硫酸铵、0.02％四甲基乙二胺、0.005％亚硫酸铁盐、余量为去离子水，共计100g。然后，将各种原材料按照下述制备顺序步骤进行加工处理。

S1、取石墨粉、碳纳米管、海藻酸钠和去离子水配成一个混合体系；

S2、搅拌1h，使海藻酸钠充分溶解；

S3、降温至5℃左右，加入丙烯酰胺，甲叉双丙烯酰胺，二甲基丙烯酸乙二醇酯，过硫酸铵，继续搅拌20min溶解；

S4、加入四甲基乙二胺，亚硫酸铁盐，搅拌5min；制成液态导电水凝胶。

<实施例10>

电刺激贴片制备

采用实施例8新鲜制备的液态导电水凝胶，按照图2所示结构制备，先将未完全固化的导电水凝胶材料，装入模具；将织布电极以放电面向下的形态平铺在已装入模具的水凝胶材料原料液上；待导电水凝胶交联固化以后，得到电刺激贴片。所述织布电极连接有引线，所述引线用于连接外部电路。所述电极层还连接有引线，所述引线用于连接外部电路。所述电极层的正面为放电面，导电水凝胶材料附着在放电面上。

<实施例11>

电刺激贴片制备

采用实施例9新制备的液态导电水凝胶，按照图4所示结构制备，先将衬底层30和电子表皮10依次放入模具中。然后将液态导电水凝胶原料液，倒入模具中，常温静置3.5小时交联固化，得到电刺激贴片。

<实施例12>

按照实施例11的方式制备电刺激贴片，其中衬底层30采用厚度0.1mm聚丙烯薄膜，导电水凝胶材料倒入模具以后，控制电刺激贴片的总厚度为5mm方便使用。常温4小时，固化交联，得到电刺激贴片产品。其中电子表皮10连接有引线，注意将引线穿过衬底层30，方便后续应用过程中和外部电路连接。

<实施例13>

原材料重量百分比例：4％石墨粉、11％丙烯酰胺、0.006％甲叉双丙烯酰胺，0.04％过硫酸铵，0.02％四甲基乙二胺，余量为去离子水。按照总量50g计算并准备，然后将各种原材料按照下述制备顺序进行单网导电水凝胶准备。

制备导电水凝胶：取石墨粉和去离子水配成一个混合体系，搅拌1h。降温至10℃左右，加入丙烯酰胺，甲叉双丙烯酰胺，过硫酸铵，继续搅拌20min溶解。加入四甲基乙二胺，搅拌8min；制成液态单网导电水凝胶。

制备电刺激贴片：将衬底层和电子表皮(或导电织布)依次放入模具中。将上述液态单网导电水凝胶原料液，在加入四甲基乙二胺以后，快速搅拌2min，然后倒入模具中，交联固化，得到电刺激贴片。

<实施例14>

原材料重量百分比例：3％乙炔炭黑、5％海藻酸钠、10％丙烯酰胺、0.008％甲叉双丙烯酰胺，0.04％过硫酸铵，0.01％四甲基乙二胺、余量为去离子水，按照总量50g计算并准备。然后，另外准备0.4mol/L的CaCl₂溶液200mL，将各种原材料按照下述制备顺序进行单网导电水凝胶准备。

准备双网导电水凝胶：取乙炔炭黑、海藻酸钠和去离子水配成一个混合体系，搅拌1h，使海藻酸钠充分溶解。降温至5℃左右，加入丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、过硫酸铵，继续搅拌20min溶解。加入四甲基乙二胺，搅拌7min；制成液态双网导电水凝胶。

制备电刺激贴片：

导电水凝胶材料，装入模具；将电子表皮(或导电织物电极)以放电面向下的形态平铺在已装入模具的水凝胶材料原料液上；待导电水凝胶交联固化以后，导电水凝胶贴片浸入 CaCl₂溶液4h，得到电刺激贴片。电子表皮部分嵌入或完全嵌入导电水凝胶材料中，两者结合在一起形成电刺激贴片。

进一步，电子表皮和导电水凝胶材料结合以后，在电子表皮的背面结合上绝缘衬底层。

<实施例15>

电刺激贴片应用

上述电刺激贴片的应用，具体包括将上述电刺激贴片产品用于制备止痛、镇静、和/或伤口愈合用的治疗贴片等。

本实用新型贴片不限于应用在止痛、镇静、伤口愈合等，其原理都是采用本实用新型所述贴片进行放电刺激，不同应用在于所加电压不同，频率不同来达到不同的治疗目的。

将上述实施例用于刺激神经肌肉、镇痛、促进血液循环、促进骨折、伤口愈合等，应用频率100Hz、脉宽100μs、波形为方波脉冲的低频电流作为经皮神经的电刺激信号。另外采用 5-100V的电压、电流输出0～50mA连续可调的电信号用于镇静、止痛、扩张血管、改善血液循环、改变组织的含水量、改善局部营养和代谢等。各受试人群均表示贴片与皮肤贴合度良好，贴片多次弯折后未出现明显灼伤现象，电极层放电均匀。

所述电极层面的上面，即背离人体皮肤的侧面，设置有上层30，所述上层30可以是导电高分子材料层(可与下层导电高分子材料层的材料相同或不同)和/或衬底层。所述衬底层可以是由不导电高分子材料制成。

所述电极层可以是仅下表面的放电面与下层的导电高分子材料层20接触(如图2所示)，也可以是部分嵌入或完全埋入下层的导电高分子材料层20中(分别如图3及图4所示)。

电刺激贴片的整体厚度为20μm～1.5cm，具体厚度根据材料层的软硬可进行适当调整，贴合到人体皮肤后不显著影响舒适感。位于电极层的放电面的导电高分子材料层的厚度为10μm 以上，最大厚度不超过1cm。电极层的整体厚度可为0.05μm～25.2μm。需要说明的是，各附图中各层的厚度并非严格按照实际比例绘制，不应将说明书附图作为对于本实用新型实施例或实用新型方案的限定，说明书附图只是帮助技术理解，不构成限定。

Claims (5)

1.一种导电水凝胶电刺激贴片，所述电刺激贴片为层状结构，包括电极层、导电水凝胶材料层和衬底层；所述电极层是由导电织布制成的，所述导电织布连接引线，所述引线用于连接电刺激放电电路，电极层能够通过引线连接至外部电路；导电水凝胶材料层是由水凝胶和导电填料混合制成；所述衬底层为绝缘衬底层，所述绝缘衬底层厚度大于0.1微米，且不超过1mm；所述导电水凝胶材料层和衬底层分别结合在电极层的两侧；所述导电织布连接的引线穿过衬底层引出，或者引线从导电水凝胶材料层的侧面引出；所述导电织布通过织物镀银、镀镍、镀铜制成，或者采用通过银纤维、镍纤维、铜纤维、碳纤维、有机导电纤维与氨纶、锦纶通过混纺制成的混纺材料；所述外部电路是采用纽扣电池供电的外部电路。

2.根据权利要求1所述导电水凝胶电刺激贴片，其特征在于，所述衬底层为绝缘塑料薄膜、绝缘织物任意一种或多种构成复合层。

3.根据权利要求1所述导电水凝胶电刺激贴片，其特征在于，所述电极层和导电水凝胶材料层的结合关系如下：电极层和导电水凝胶材料层相互贴合、电极层部分嵌入导电水凝胶材料层中。

4.根据权利要求3所述导电水凝胶电刺激贴片，其特征在于，所述电刺激贴片的厚度为1mm~15mm。

5.根据权利要求4所述导电水凝胶电刺激贴片，其特征在于，所述电刺激贴片的厚度为1-10mm。

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