KR20140082380A - 부착형 커패시티브 전극 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부착형 커패시티브 전극에 관한 것으로서, 10 내지 80 μm 두께의 접착성 폴리디메틸실록산 박막; 및 상기 박막 상부에 위치하고, 생체신호를 측정하는 전극장치;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따르면 금속 전극장치와 체표가 직접적으로 접촉하지 않아 전기적으로 안전하고, 생체적합하며, 피험자의 생활에 불편함을 유발하지 아니하여 장기간의 측정에 유리할 뿐만 아니라, 양질의 생체신호를 측정하는 것이 가능하고, 초소 또는 초박형으로 제조될 수 있어 심전도 또는 뇌전도의 측정에 유리한 부착형 커패시티브 전극을 이용할 수 있으며, 상기 부착형 커패시티브 전극의 제조방법은 간단하고도 비용효율적이다.

Description

부착형 커패시티브 전극 및 이의 제조방법{adhesive capacitive electrode and preparing method for thereof}

본 발명은 부착형 커패시티브 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 전극장치와 체표가 직접적으로 접촉하지 않아 전기적으로 안전하고, 생체적합하며, 생활에 불편함을 유발하지 아니하여 장기간의 측정이 가능할 뿐만 아니라, 양질의 생체신호를 측정하는 것이 가능한 부착형 커패시티브 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

커패시티브(capacitive) 생체신호 측정 전극(이하, 커패시티브 전극)은 전극과 체표(體表)가 직접적으로 접촉하지 않은 상태에서 생체전위를 측정하는 전극이다. 이는 옷을 비롯한 절연성 소재를 금속 플레이트 전극과 체표 사이에 위치시키고, 금속 플레이트 전극에 높은 임력 임피던스(impedance)를 갖는 신호 증폭장치를 포함시켜, 체표 및 전극을 포함하는 커패시터(capacitor)를 형성함으로써 체표의 전위신호를 금속 플레이트 전극으로 전달하는 기작으로 이루어진다.

통상적으로 의복 위에 설치되는 커패시티브 전극은, 1) 금속 전극을 체표에 직접 부착시키지 않음으로써 고도의 전기적 안전성을 구현할 수 있고, 2) 체표에 접착제 등의 이물질이 남지 않으므로 위생적이며, 3) 금속 소재에 알러지를 갖는 이용자에게도 안전하고, 4) 따라서 장기간의 측정이 가능하다는 장점을 갖는다.

상기 커패시티브 전극에 관련한 종래기술로서, 대한민국 등록특허 출원번호 제10-2009-0007399호에서는 의복에 설치되는 복수개의 앰프 부착형 커패시티브 전극을 포함하는 체표전위 측정장치를 개시하고 있고, 대한민국 등록특허 출원번호 제10-2008-0108940호에서는 가방의 어깨걸이 벨트, 흉부 또는 복부용 벨트, 또는 벨트용 모듈에 피복된 형태로 부착되는 커패시티브형 전극을 포함하는 건강 모니터링 시스템을 개시하고 있다.

상기의 종래기술들은 체표에 금속을 직접 부착하지 않고도 생체신호를 측정할 수 있어, 전술한 커패시티브 전극이 갖는 장점들을 상당히 잘 구현한 것이라 평가될 만하다. 그러나 상기 종래기술에 따른 전극은 생체신호의 측정, 특히 장기간의 측정에 있어서 피험자가 의복, 벨트 등의 부수적 기재를 항상 휴대해야만 한다는 불편이 있으며, 이러한 한계로 말미암아 두피에 근접하게 설치되어 뇌전도를 측정하는 경우에도 헬멧과 머리띠 등의 장치를 오랜 기간 착용해야만 한다는 단점을 내포하고 있다. 뿐만 아니라, 의복을 비롯한 두꺼운 절연성 물질, 그리고 전극과 체표 사이에 위치하게 되는 체모는 필연적으로 상당량의 노이즈를 유발하고, 이는 측정되는 신호의 질을 심각하게 떨어뜨린다.

이와 같이, 종래의 커패시티브 전극들은 기본적으로 체표 부근에 위치하기 위한 부수적 기재, 또는 두꺼운 절연성 소재를 전제하여 개발된 것으로, 상기 단점들은 비단 전술된 종래기술들만의 것은 아니다. 따라서, 커패시티브 전극으로서 상기 1) 내지 4)의 장점을 모두 포함하면서도, 금속전극이 체표에 직접 접촉하는 종래 부착전극만큼 양질의 신호를 측정할 수 있고, 장기간의 심전도 또는 뇌전도의 측정에서 이용자에게 불편함을 유발하지 않는 기술의 개발이 절실하다.

상기 요구를 충족시키고자 안출된 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는, 금속 전극장치와 체표가 직접적으로 접촉하지 않아 전기적으로 안전하고, 생체적합하며, 피험자의 생활에 불편함을 유발하지 아니하여 장기간의 측정에 유리할 뿐만 아니라, 양질의 생체신호를 측정하는 것이 가능하고, 초소 또는 초박형으로 제조될 수 있어 심전도 또는 뇌전도의 측정에 유리한 부착형 커패시티브 전극을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는, 상기 부착형 커패시티브 전극의 간단하고도 비용효율적인 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여,

10 내지 80 μm 두께의 접착성 폴리디메틸실록산 박막; 및

상기 박막 상부에 위치하고, 생체신호를 측정하는 전극장치;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 부착형 커패시티브 전극을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면,

상기 전극장치는, 금속전극 플레이트; 폴리디메틸실록산 플레이트; 실드 플레이트; 및 폴리디메틸실록산 플레이트;가 순차적으로 적층된 것이고,

상기 부착형 커패시티브 전극은, 두피에 부착되는 직경 0.4 내지 10 mm의 원통형 뇌전도용 전극일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면,

상기 전극장치는, 금속전극 플레이트; 및 폴리디메틸실록산 베이스 필름;을 포함하는 플렉서블 전극장치이고,

상기 부착형 커패시티브 전극은, 두께 100 내지 300 μm의 플렉서블 필름형 심전도용 전극일 수 있다.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여,

a) 파라필름 상부에 액상의 접착성 폴리디메틸실록산을 위치시키고 스핀 코팅하는 단계;

b) 상기 코팅된 접착성 폴리디메틸실록산을 경화시켜 접착성 폴리디메틸실록산 박막을 제조하는 단계; 및

c) 상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막 상부에 전극장치를 부착시키고 상기 파라필름을 제거하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 부착형 커패시티브 전극의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면,

상기 b)단계 이후, 상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막에 O₂ 플라즈마를 처리하여 접착성을 증진시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 금속 전극장치와 체표가 직접적으로 접촉하지 않아 전기적으로 안전하고, 생체적합하며, 피험자의 생활에 불편함을 유발하지 아니하여 장기간의 측정에 유리할 뿐만 아니라, 양질의 생체신호를 측정하는 것이 가능하고, 초소 또는 초박형으로 제조될 수 있어 심전도 또는 뇌전도의 측정에 유리한 부착형 커패시티브 전극을 이용할 수 있으며, 상기 부착형 커패시티브 전극의 제조방법은 간단하고도 비용효율적이다.

도 1은 커패시티브 전극의 예시적 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극의 제조방법을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극의 구조도 및 촬영 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극이 두피에 부착된 경우를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극의 촬영 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극의 접착력을 시험하여 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극으로 뇌전도 알파활동을 측정하여 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극으로 뇌전도 정상상태시각유발전위(steady-state visual evoked potential, SSVEP)를 측정하여 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극으로 뇌전도 청신경유발전위(auditoy evoked potiental, AEP)를 측정하여 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극으로 심전도를 측정하여 도시한 그래프이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 초박형의 접착성 폴리디메틸실록산 박막을 체표에 접촉하는 절연층으로 포함하고, 금속 소재를 포함하는 전극장치는 상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막의 상부에 위치하여 체표와 기계적으로 접촉하지 않는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극은 10 내지 80 μm 두께의 접착성 폴리디메틸실록산 박막; 및 상기 박막 상부에 위치하고, 생체신호를 측정하는 전극장치; 를 포함한다.

도 1에는 신호 증폭 장치(도면의 Amplifier) 및 신호 수신 전극(도면의 Probe Electrode)를 포함하는 커패시티브 전극의 예시적 회로도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 전극장치의 금속이 체표에 직접 닿지 않는 커패시티브형 전극으로서 양질의 생체신호를 수신하기 위해서는, 1) 전극장치와 체표 사이의 유전율이 높거나, 2) 전극장치의 크기를 크게 하여 다량의 신호를 수신하거나, 3) 전극장치와 체표 사이의 거리가 짧아야 한다. 본 발명은 상기 초박형의 접착성 폴리디메틸실록산 박막을 전극장치와 체표 사이의 절연성 물질로 제공함으로써 상기의 조건 중 1) 및 3)을 달성하는 것이며, 이로써 본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극은 의복 등의 두꺼운 절연성 물질을 전제하고 상대적으로 크기가 큰 전극장치를 사용하는 종래기술들에 비해 신호품질 개선효과 및 사용상의 편의성이 월등할 뿐만 아니라, 초소형 또는 초박형으로 구현될 수도 있다.

상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막의 두께인 10 내지 80 μm는 전술한 바와 같이 전극장치와 체표 사이의 거리를 단축시키고, 본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극으로 전달되는 생체신호의 품질을 더욱 제고하고자 안출된 범위로서, 박막의 두께가 80 μm를 초과하는 초과하는 경우에는 소형의 전극장치(소형의 범위에 대해서는 후술하기로 한다)로써 양질의 신호를 수신하기 어렵고, 10 μm 미만일 경우에는 체모를 비롯한 이물질을 박막으로 온전히 덮어 고정시키기 어려워, 이물질의 이동과 흔들림에 의해 생체신호에 노이즈가 포함되기 쉽다. 도 4에는 상기의 설명을 돕기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극에 포함된, 접착성 폴리디메틸실록산 박막이 체모를 고정시키는 구조의 예시적인 모식도가 도시되었다.

본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극은, 금속전극 플레이트; 폴리디메틸실록산 플레이트; 실드 플레이트; 및 폴리디메틸실록산 플레이트;가 순차적으로 적층된 전극장치를 포함하는 직경 0.4 내지 10 mm의 원통형 뇌전도용 전극으로서 실시될 수 있다. 머리카락을 포함하는 체모 각각의 간격은 통상적으로 0.5 내지 5 mm로서, 본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극을 상기 실시예와 같이 구현할 경우 체모로 인한 부착의 어려움을 최소화한 형태로 생체신호 측정을 수행할 수 있다. 즉, 초박형의 접착성 폴리디메틸실록산 박막을 포함함으로써 직경 0.4 내지 10 mm의 초소형 장치로도 양질의 신호를 수신할 수 있는 것이며, 이로써 체모 간격을 고려하여 부착력이 더욱 제고된, 충분히 소형화된 전극장치의 형태로 실시될 수 있는 것이다.

상기 뇌전도용의 실시예는 도 3에 예시된 구조도 및 이미지로써 더욱 상세히 설명될 수 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극은 원통형 뇌전도용 전극으로서 접착성 폴리디메틸실록산 박막(도 3a의 Adhesive PDMS)을 포함하고, 그 위에 금속전극 플레이트(도 3a의 Electrode Plate); 폴리디메틸실록산 플레이트(도 3a의 PDMS); 실드 플레이트(도 3a의 Shield Plate); 및 폴리디메틸실록산 플레이트(도 3a의 PDMS);가 적층된 전극장치를 포함할 수 있다. 상기 전극장치에 포함된 금속전극 플레이트 및 폴리디메틸실록산 플레이트는 통상의 생체신호 측정 전극에 포함될 수 있는 장치 구조이나, 실드 플레이트의 경우 절연성의 소재로 이루어진 원판이 원통형 전극의 직경보다 더 넓은 직경으로 형성된 것으로서 이용자의 손에 의한 금속 전극의 오염을 방지하는 역할을 수행한다. 도 3b, 도 3c 및 도 3d에 예시된 이미지는 상기 실시예를 직접 제작하여 촬영한 것이며, 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극이 상술한 구성으로 이루어질 경우, 두피에 밀착하는 초소형 및 원통형 뇌전도용 전극으로서 뇌전도(EEG) 측정이 매우 용이할 뿐만 아니라 사용이 편리하고 수신되는 신호의 질이 매우 높다.

한편, 본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극은, 금속전극 플레이트; 및 폴리디메틸실록산 베이스 필름;을 포함하는 전극장치를 포함하고, 전체 두께가 100 내지 300 μm인 플렉서블 필름형 심전도용 전극으로서 실시될 수 있다. 상기 실시예에 따라서, 접착성 폴리디메틸실록산 박막을 신체 접촉 부위로 포함하는 심전도용 전극의 경우, 상기 전극장치는 통상의 것에 비해 매우 얇은 두께로도 정확한 심전도 신호를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막의 높은 접착력으로 인하여 장기간의 측정에서도 신뢰성 있는 심전도(ECG) 데이터를 얻을 수 있다.

상기 심전도용의 실시예는 도 5에 예시된 이미지로써 더욱 상세히 설명될 수 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부착형 커패시티브 전극은 필름형 심전도용 전극으로서, LA전극, RA전극, RL전극을 포함하는 초박형의 전극장치를 포함할 수 있다. 상기 전극장치는 금을 비롯한 금속과 폴리이미드를 포함하는 소재로 이루어질 수 있고, 폴리디메틸실록산 베이스 필름과 결합되어 플렉서블한 물성을 지니게 되며, 본 발명에 따라 초박형의 접착성 폴리디메틸실록산 박막을 포함함으로써 두께가 100 내지 300 μm인 초박형의 장치로도 정밀한 심전도 측정이 가능하다.

본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극은, 도 2의 모식도로써 도시된 바와 같이, a) 파라필름 상부에 액상의 접착성 폴리디메틸실록산을 위치시키고 스핀 코팅하는 단계; b) 상기 코팅된 접착성 폴리디메틸실록산을 경화시켜 접착성 폴리디메틸실록산 박막을 제조하는 단계; 및 c) 상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막 상부에 전극장치를 부착시키고 상기 파라필름을 제거하는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.

상기 파라필름은 폴리디메틸실록산과 반응하지 않으면서도 제조가 모두 끝난 뒤의 제거가 간단하여 본 발명에 따른 제조방법의 기재로서 가장 바람직하게 선택된 것이다. 준비된 파라필름에 접착성 폴리디메틸실록산 용액을 떨어뜨리고 스핀 코팅(spin coating)을 실시함으로써 상기 a)단계가 수행된다. 목적한 두께(10 내지 80 μm)와 크기를 위하여, 이용자는 상기 접착성 폴리디메틸실록산 용액의 양, 그리고 스핀 코팅의 시간과 회전속도를 조절할 수 있다.

다음 b)단계로서 파라필름 위에 스핀 코팅된 접착성 폴리디메틸실록산을 경화시켜 용액상의 폴리디메틸실록산을 박막 상으로 제조하는 단계를 수행한다. 전술한 본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극의 특징을 구현할 수 있는 있는 정도라면 상기 경화의 시간과 온도는 자유롭게 설정될 수 있으나, 파라필름의 녹는점과 폴리디메틸실록산 소재의 변성 가능성을 고려하면 70 내지 90 ℃의 오븐에서 1.5 내지 2.5 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.

다음 c)단계로서 경화된 접착성 폴리디메틸실록산 박막 상부에 목적한 전극장치를 붙인다. 전술한 구성상의 특징과 같이, 상기 전극은 심전도용 전극장치 또는 뇌전도용 전극장치일 수 있고, 원통형 또는 박막형의 장치일 수도 있다. 전극장치와 접착성 폴리디메틸실록산 박막의 접착이 완료되면, 부드러운 소재인 파라필름을 제거함으로써 본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극이 제조된다.

본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극의 제조방법은, 상기 b)단계와 c)단계의 사이, 또는 c)단계 이후에 상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막에 O₂ 플라즈마를 처리하여 접착성을 증진시키는 단계를 더 포함할 수도 있다. b)단계와 c)단계의 사이에 O₂ 플라즈마를 처리하는 경우는 전극장치와 접착성 폴리디메틸실록산 박막 사이의 접착력을 높임으로써 본 발명에 따른 부착형 커패시티브 전극의 내구성 제고를 목적한 경우라고 할 것이며, c)단계 이후에 O₂ 플라즈마 처리를 하는 경우는, 본 발명에 따른 전극으로써 생체신호를 측정하고자 할 때 체표와 본 발명 전극 사이의 접착력을 높이고자 하는 경우라고 할 것이다.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 어디까지나 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

실시예 1: 원통형 뇌전도용 전극의 제조

도 3에는 본 발명에 따라 원통형 뇌전도용으로 제조된 부착형 커패시티브 전극의 구조도 및 이미지가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 폴리디메틸실록산 몰드(PDMS Molds)로써 목적한 형태의 폴리디메틸실록산 플레이트 두 개를 제조하였고(도 3a의 PDMS, 직경 1.5 mm), 원판형의 금 전극(도 3a의 Electrode Plate, 직경 1.5 mm)을 준비한 뒤, 손이 닿더라도 금속 전극부가 오염되지 않도록 하는 역할의 실드 플레이트(도 3a의 Shield Plate, 직경 1.7 mm, 플라스틱 소재)를 준비하였다. 하부로부터, 금속 전극, 폴리디메틸실록산 플레이트, 실드 플레이트 및 폴리디메틸실록산 플레이트가 순서대로 적층되어 뇌전도용 전극장치가 구성되었다.

다음으로, 파라필름 상에 접착성 폴리디메틸실록산을 떨어뜨리고, 그 두께가 50 μm가 되도록 스핀 코팅하였다. 이를 80 ℃의 오븐에 넣고 2 시간 동안 경화한 뒤, 상기 뇌전도용 전극장치의 금속전극면을 부착시켰고 이후 파라필름을 제거하였다.

실시예 2: 필름형 심전도용 전극의 제조

폴리디메틸실록산 베이스 필름(두께 160 μm)을 준비한 뒤, 그 위에 도 5의 좌하단에 도시된 바와 같이 LA전극, RA전극, RL전극 및 LL노이즈 제거장치를 포함하는 삼각형의 심전도용 금속전극 플레이트를 구성하여 심전도용 전극장치를 제조하였다. 상기 전극장치는 상기 폴리디메틸실록산 베이스 필름 상부에 금과 폴리이미드 소재를 포함하는 금속전극 플레이트를 부착하는 방식으로 제조되었으며, 그 두께는 250 μm이다.

다음으로, 파라필름 상에 접착성 폴리디메틸실록산을 떨어뜨리고, 그 두께가 50 μm가 되도록 스핀 코팅하였다. 이를 80 ℃의 오븐에 넣고 2 시간 동안 경화한 뒤, 상기 심전도용 전극장치의 금속전극면을 부착시켰고 이후 파라필름을 제거하였다. 주사전자현미경으로 촬영한 도 5의 우상단 이미지와 같이, 전체 두께는 약 300 μm이다.

시험예 1: 접착력 테스트

도 6에는 실시예 1에서 제조된 원통형 뇌전도용 전극을, 피험자의 두피에 붙였다 떼는 시험에서 측정한 접착력 그래프가 도시되어 있다. 부착된 이미지는 도 3c 및 도 3d에서도 확인할 수 있다. 5 번 붙였다 뗄 때마다 접착성 폴리디메틸실록산 박막 부위를 메탄올로 닦아내었다. 도시된 바와 같이, 접착력은 재사용할수록 불순물 때문에 점점 떨어졌으나 메탄올 세척 후 에는 원래의 접착력을 회복하므로 영구적으로 사용이 가능하며, 본 발명의 실시예에 따른 전극은 두피의 체모가 완전히 제거된 경우(Bared Skin)는 물론이고 두피의 체모가 남아있는 경우(Scalp)에서도 접착력이 매우 우수하다.

시험예 2: 뇌전도 알파활동의 측정

도 7에는 실시예 1에서 제조된 원통형 뇌전도용 전극을, 피험자의 두피에 붙이고 뇌전도, 특히 알파활동을 측정한 그래프가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 피험자가 눈을 감은 20 초 부근에서 뇌파의 알파파에 해당하는 10 Hz 가량의 피크가 관찰되었다(도 7a). 또한, 스펙트로그램(도 7b)에서는 20 초 이후 눈을 감았을 때 10 내지 13 Hz의 피크 성분이 관찰되고, 파워스펙트럼밀도(도 7c)에서도 눈을 감았을 때 뚜렷한 알파파가 관찰된다. 간섭성값(coherence, 도 7d) 역시 알파파 영역에서 높은 값을 보여주어 본 발명의 실시예에 따른 전극의 우수한 신호 품질을 나타내었다.

시험예 3: 뇌전도 정상상태시각유발전위의 측정

도 8에는 실시예 1에서 제조된 원통형 뇌전도용 전극을, 피험자의 두피에 붙이고 뇌전도 정상상태시각유발전위(steady-state visual evoked potential, SSVEP)를 측정한 그래프가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 암실에서 LED를 이용하여 피험자에게 13 Hz의 시각자극을 주면 정상상태시각유발전위 측정에서도 13 Hz에서 피크가 검출된다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 전극이 시각자극에 의해서 유발된 뇌파의 측정에 있어서도 매우 정밀한 결과를 나타냄을 시사한다.

시험예 4: 뇌전도 청신경유발전위의 측정

도 9에는 실시예 1에서 제조된 원통형 뇌전도용 전극을, 피험자의 두피에 붙이고 뇌전도 청신경유발전위(auditoy evoked potiental, AEP)를 측정한 그래프가 도시되어 있다. 소리 자극에 따라 총 100 회의 시험을 반복하였고, 이를 평균화한 결과 도시된 바와 같이 100 ms 부근에서 N100이라 불리는 음의 값을 갖는 피크가 관찰된다. AEP는 수 마이크로 단위의 매우 작은 신호임에도 불구하고 본 발명의 실시예에 따른 전극은 이를 검출하는 능력이 뛰어나고, 검출 데이터의 시그니피컨트(significant)값이 현저히 작아 본 발명 실시예에 따라 측정된 데이터는 매우 정확하다는 것을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따른 전극을 이용하여 검출된 신호는 현저히 높은 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 나타내며, 이는 검출된 데이터의 정확성을 증명하는 또 다른 증거이다.

시험예 5: 심전도의 측정

도 10에는 실시예 2에서 제조된 필름형 심전도용 전극을, 피험자의 가슴에 붙이고 심전도를 측정한 그래프가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 심전도 데이터의 특징인 세 가지 리드의 심전도 파형이 모두 잘 드러나 본 발명 실시예에 따른 전극은 심전도 측정에서도 매우 우수함을 드러낸다.

Claims (5)

10 내지 80 μm 두께의 접착성 폴리디메틸실록산 박막; 및
상기 박막 상부에 위치하고, 생체신호를 측정하는 전극장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 부착형 커패시티브 전극.

제1항에 있어서,
상기 전극장치는, 금속전극 플레이트; 폴리디메틸실록산 플레이트; 실드 플레이트; 및 폴리디메틸실록산 플레이트;가 순차적으로 적층된 것이고,
상기 부착형 커패시티브 전극은, 두피에 부착되는 직경 0.4 내지 10 mm의 원통형 뇌전도용 전극인 것을 특징으로 하는 부착형 커패시티브 전극.

제1항에 있어서,
상기 전극장치는, 금속전극 플레이트; 및 폴리디메틸실록산 베이스 필름;을 포함하는 플렉서블 전극장치이고,
상기 부착형 커패시티브 전극은, 두께 100 내지 300 μm의 플렉서블 필름형 심전도용 전극인 것을 특징으로 하는 부착형 커패시티브 전극.

a) 파라필름 상부에 액상의 접착성 폴리디메틸실록산을 위치시키고 스핀 코팅하는 단계;
b) 상기 코팅된 접착성 폴리디메틸실록산을 경화시켜 접착성 폴리디메틸실록산 박막을 제조하는 단계; 및
c) 상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막 상부에 전극장치를 부착시키고 상기 파라필름을 제거하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 부착형 커패시티브 전극의 제조방법.

제4항에 있어서,
상기 b)단계 이후, 상기 접착성 폴리디메틸실록산 박막에 O₂ 플라즈마를 처리하여 접착성을 증진시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부착형 커패시티브 전극의 제조방법.

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