RU220817U1 - COMBINED ELECTRODE ECG-METABOLYTES - Google Patents

COMBINED ELECTRODE ECG-METABOLYTES Download PDF

Info

Publication number
RU220817U1
RU220817U1 RU2023118127U RU2023118127U RU220817U1 RU 220817 U1 RU220817 U1 RU 220817U1 RU 2023118127 U RU2023118127 U RU 2023118127U RU 2023118127 U RU2023118127 U RU 2023118127U RU 220817 U1 RU220817 U1 RU 220817U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
ecg
metabolite
sweat
electrodes
Prior art date
Application number
RU2023118127U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Клыпин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU220817U1 publication Critical patent/RU220817U1/en

Links

Abstract

Техническое решение относится к микроэлектронике и может быть использовано в медицинском приборостроении в технологии изготовления датчиков одновременной регистрации электрокардиограммы и метаболитов пота человека. Комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты, имеющий диэлектрическое основание, электрод сравнения, вспомогательный электрод, два рабочих электрода, оба покрытые слоем берлинской лазури, отличающийся тем, что диэлектрическое основание выполнено из гибкого материала - полиимида, все электроды выполнены из медной фольги, покрытой серебром Ag, электрод сравнения дополнительно покрыт слоем хлорида серебра AgCl, первый рабочий электрод дополнительно покрыт энзимом лактатооксидазы, второй рабочий электрод дополнительно покрыт энзимом глюкозооксидазы, при этом электрод сравнения расположен на стороне электрода, прилегающей к телу человека, и является одновременно электродом для регистрации ЭКГ, вспомогательный электрод и рабочие электроды расположены на противоположной стороне электрода и накрыты прокладкой из впитывающего пот материала, а диэлектрическое основание имеет ряд отверстий для проникновения пота. С помощью предлагаемого комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты возможна регистрация любых электрических сигналов с кожи человека (ЭКГ, электроэнцефалограмма, миограмма) одновременно с регистрацией концентрации любых метаболитов (лактаты, глюкозы, урины). Предлагаемый комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты имеет повышенное время ношения за счет поглощения пота, образующегося на коже человека под электродом. Конструкция комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты может изготавливаться по стандартным технологиям серийного изготовления печатных плат, за счет чего достигается высокая технологичность изготовления и целесообразность использования в одноразовых электродах. Комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты имеет повышенную функциональность и технологичность изготовления с целью точного измерения состояния человека. 3 ил. The technical solution relates to microelectronics and can be used in medical instrumentation in the technology of manufacturing sensors for simultaneous recording of an electrocardiogram and human sweat metabolites. A combined ECG-metabolite electrode having a dielectric base, a reference electrode, an auxiliary electrode, two working electrodes, both coated with a layer of Prussian blue, characterized in that the dielectric base is made of a flexible material - polyimide, all electrodes are made of copper foil coated with silver Ag, the reference electrode is additionally coated with a layer of silver chloride AgCl, the first working electrode is additionally coated with the enzyme lactate oxidase, the second working electrode is additionally coated with the enzyme glucose oxidase, while the reference electrode is located on the side of the electrode adjacent to the human body, and is at the same time an electrode for recording ECG, an auxiliary electrode and the working electrodes are located on the opposite side of the electrode and are covered with a pad of sweat-absorbing material, and the dielectric base has a series of holes for the penetration of sweat. Using the proposed combined electrode ECG-metabolites, it is possible to register any electrical signals from human skin (ECG, electroencephalogram, myogram) simultaneously with recording the concentration of any metabolites (lactates, glucose, urine). The proposed combined ECG-metabolite electrode has an increased wearing time due to the absorption of sweat formed on the human skin under the electrode. The design of the combined ECG-metabolite electrode can be manufactured using standard technologies for serial production of printed circuit boards, thereby achieving high manufacturability and feasibility of use in disposable electrodes. The combined ECG-metabolite electrode has increased functionality and manufacturability for the purpose of accurately measuring a person’s condition. 3 ill.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к микроэлектронике и может быть использовано в медицинском приборостроении в технологии изготовления датчиков одновременной регистрации электрокардиосигнала и концентрации метаболитов пота человека.The proposed technical solution relates to microelectronics and can be used in medical instrumentation in the technology of manufacturing sensors for simultaneous recording of the electrocardiosignal and the concentration of human sweat metabolites.

Известно, что для определения состояния организма человека и выявления определенных патологий проводится ряд медицинских исследований, в число которых входят регистрация электрокардиограммы (ЭКГ) и измерение концентрации таких важных метаболитов организма человека, как глюкоза и лактаты.It is known that to determine the condition of the human body and identify certain pathologies, a number of medical studies are carried out, which include recording an electrocardiogram (ECG) and measuring the concentration of such important metabolites of the human body as glucose and lactates.

ЭКГ снимается путем регистрации электрических потенциалов с тела человека посредством установки специальных электродов в определенных точках тела человека (ЭКГ отведениях). An ECG is taken by recording electrical potentials from the human body by installing special electrodes at certain points of the human body (ECG leads).

Концентрация метаболитов может измеряться в биологических жидкостях человека, таких как кровь, слюна и пот. Metabolite concentrations can be measured in human body fluids such as blood, saliva and sweat.

Концентрация метаболитов может измеряться планарными электродами, которые представляют собой миниатюрные электрохимические ячейки, модифицированные определенными химическими реагентами для определения концентрации того или иного химического вещества.The concentration of metabolites can be measured by planar electrodes, which are miniature electrochemical cells modified with specific chemical reagents to determine the concentration of a particular chemical.

В медицинских системах суточной регистрации ЭКГ – системах мониторинга используются одноразовые самоклеящиеся ЭКГ электроды в силу своего удобства установки и малой стоимости, обусловленной выпуском в количестве миллиардов штук/год. Подобных электродов на тело человека устанавливается от 5 до 12 в зависимости от количества регистрируемых ЭКГ отведений. In medical systems for 24-hour ECG recording - monitoring systems, disposable self-adhesive ECG electrodes are used due to their ease of installation and low cost due to their production in the amount of billions of pieces per year. From 5 to 12 such electrodes are installed on the human body, depending on the number of recorded ECG leads.

Для измерения концентрации метаболитов пота в системах мониторинга используют отдельный датчик, размещаемый на теле человека в нужном месте и подключающийся к системе мониторинга отдельным кабелем. To measure the concentration of sweat metabolites in monitoring systems, a separate sensor is used, placed on the human body in the right place and connected to the monitoring system with a separate cable.

Для точной регистрации как ЭКГ, так и концентрации метаболитов пота необходимо, чтобы электрод был гибким и следовал изгибам поверхности тела, иначе между кожей и электродом могут возникнуть воздушные полости, ухудшающие точность измерения.To accurately record both the ECG and the concentration of sweat metabolites, it is necessary that the electrode is flexible and follows the curves of the body surface, otherwise air cavities may develop between the skin and the electrode, impairing the accuracy of the measurement.

Одной из проблем длительного мониторинга ЭКГ является самопроизвольный отрыв одноразовых самоклеящихся электродов от тела человека из-за образования значительного количества пота под электродом. One of the problems of long-term ECG monitoring is the spontaneous separation of disposable self-adhesive electrodes from the human body due to the formation of a significant amount of sweat under the electrode.

Предлагаемое техническое решение направлено на создание технологичного комбинированного электрода длительного ношения, совмещающего функции регистрации ЭКГ и концентрации метаболитов пота человека.The proposed technical solution is aimed at creating a high-tech combined long-term wear electrode that combines the functions of ECG recording and the concentration of human sweat metabolites.

Известно техническое решение [патент US 3805769, Sessions R.W., МПК A61B 5/04, 23.04.1974], лежащее в основе всех выпускаемых одноразовых самоклеящихся ЭКГ-электродов. The technical solution is known [patent US 3805769, Sessions R.W., IPC A61B 5/04, 04/23/1974], which underlies all manufactured disposable self-adhesive ECG electrodes.

Для регистрации ЭКГ в таких электродах используется контактная металлическая площадка диаметром 5…10 мм, покрытая слоем Ag/AgCl, что уменьшает поляризуемость электрода при контакте с кожным покровом человека.To record ECG in such electrodes, a contact metal pad with a diameter of 5...10 mm is used, coated with a layer of Ag/AgCl, which reduces the polarizability of the electrode upon contact with human skin.

Достоинствами известного электрода является простота подключения одним электрическим контактом, а также высокая технологичность изготовления.The advantages of the known electrode are ease of connection with one electrical contact, as well as high manufacturability.

Недостатком известного электрода является использование только для регистрации ЭКГ, а также ограниченное время ношения из-за отрыва от тела человека при образовании прослойки пота под электродом.The disadvantage of the known electrode is its use only for ECG recording, as well as limited wearing time due to separation from the human body when a layer of sweat forms under the electrode.

Известен способ изготовления модифицированных электродов для определения анализируемых веществ в биологических жидкостях [патент RU 2442130 C2, РИЧЧИ Франческо и др., МПК G01N 3/00, G01N 33/543, 10.02.2012]. Известный электрод получен методом трафаретной печати на изолирующем основании электрохимической ячейки, образованной двумя электродами - рабочим электродом и электродом сравнения, причем рабочий электрод модифицирован берлинской лазурью, а электрод сравнения изготовлен из серебряной пасты. Для определения глюкозы в биологических жидкостях на рабочий электрод дополнительно иммобилизован энзим глюкозооксидазы.There is a known method for manufacturing modified electrodes for determining analytes in biological fluids [patent RU 2442130 C2, RICCI Francesco et al., IPC G01N 3/00, G01N 33/543, 02/10/2012]. The known electrode is produced by screen printing on the insulating base of an electrochemical cell formed by two electrodes - a working electrode and a reference electrode, wherein the working electrode is modified with Prussian blue, and the reference electrode is made of silver paste. To determine glucose in biological fluids, the enzyme glucose oxidase is additionally immobilized on the working electrode.

Достоинством известного электрода является высокий уровень воспроизводимости на стадии нанесения растворов и технологичность изготовления, что позволяет использовать его как одноразовый датчик метаболитов.The advantage of the known electrode is a high level of reproducibility at the stage of applying solutions and manufacturability, which allows it to be used as a disposable metabolite sensor.

Недостатком известного электрода является определение только одного типа метаболита. Кроме того, использование при анализе только двух электродов может привести к ухудшению точности измерений при протекании в электрохимической ячейке тока более 1 мкА.The disadvantage of the known electrode is the determination of only one type of metabolite. In addition, the use of only two electrodes in the analysis can lead to a deterioration in the accuracy of measurements when a current flowing in the electrochemical cell of more than 1 μA.

На основе известного технического решения разработаны и серийно выпускаются модифицированные электроды - датчики различных веществ, выполненные методом трафаретной печати (Screen-Printed Electrodes, SPE) и имеющие электрохимическую ячейку, включающую 3 электрода - рабочий электрод (working electrode), электрод сравнения (reference electrode) и вспомогательный электрод (auxiliary electrode). Электрод сравнения всегда выполняется из серебра, покрытого хлоридом серебра - Ag/AgCl, или из серебра Ag, а рабочий и вспомогательный электроды выполняются из различных материалов с хорошей электропроводностью - от графита до золота. Для измерения концентрации метаболитов рабочий электрод последовательно покрывается слоями берлинской лазури и энзимом оксидазы нужного вещества.Based on a well-known technical solution, modified electrodes have been developed and mass-produced - sensors of various substances, made by screen printing (Screen-Printed Electrodes, SPE) and having an electrochemical cell that includes 3 electrodes - a working electrode, a reference electrode and an auxiliary electrode. The reference electrode is always made of silver coated with silver chloride - Ag/AgCl, or silver Ag, and the working and auxiliary electrodes are made of various materials with good electrical conductivity - from graphite to gold. To measure the concentration of metabolites, the working electrode is successively coated with layers of Prussian blue and the oxidase enzyme of the desired substance.

Известен электрод для измерения концентрации глюкозы производства фирмы DropSense - Ref. GLU10 [https://dropsens.com/en/pdfs_productos/new_brochures/glu10.pdf], имеющий размеры 33×10×0.5 мм, в котором изолирующее основание выполнено из керамики, рабочий и вспомогательный электроды выполнены из графита, рабочий электрод покрыт берлинской лазурью и энзимом глюкозооксидазы.A known electrode for measuring glucose concentration manufactured by DropSense - Ref. GLU10 [https://dropsens.com/en/pdfs_productos/new_brochures/glu10.pdf], having dimensions 33×10×0.5 mm, in which the insulating base is made of ceramic, the working and auxiliary electrodes are made of graphite, the working electrode is coated with Berlin azure and the enzyme glucose oxidase.

Известен аналогичный по конструкции электрод для измерения концентрации лактатов той же фирмы - Ref. LACT10 [https://dropsens.com/en/pdfs_productos/new_brochures/lact10.pdf], в котором рабочий электрод покрыт берлинской лазурью и энзимом лактатооксидазы.A known electrode of similar design for measuring lactate concentrations from the same company is Ref. LACT10 [https://dropsens.com/en/pdfs_productos/new_brochures/lact10.pdf], in which the working electrode is coated with Prussian blue and lactate oxidase enzyme.

Недостатками известных электродов являются:The disadvantages of the known electrodes are:

конструктивное исполнение, предназначенное для анализа значительных объемов раствора, полностью покрывающего область электрохимической ячейки, что не позволяет использовать его для анализа небольших объемов пота;a design intended for the analysis of significant volumes of solution that completely covers the area of the electrochemical cell, which does not allow its use for the analysis of small volumes of sweat;

хрупкость и жесткость керамического основания;fragility and rigidity of the ceramic base;

анализ концентрации только одного вида химического вещества.analysis of the concentration of only one type of chemical substance.

Наиболее близким по технической сущности является планарный электрод производства фирмы DropSense - Ref. C1110CNF [https://dropsens.com/pdfs_productos/new_brochures/110cnf-c1110cnf.pdf]. Известный электрод содержит два рабочих электрода, выполненных из графита, для анализа двух различных химических веществ. Выпускается также разновидность известного электрода - DRP-X7710, в котором оба рабочих электрода дополнительно покрыты берлинской лазурью. Данный электрод принят за прототип.The closest in technical essence is the planar electrode produced by DropSense - Ref. C1110CNF [https://dropsens.com/pdfs_productos/new_brochures/110cnf-c1110cnf.pdf]. The known electrode contains two working electrodes made of graphite for the analysis of two different chemical substances. A variation of the well-known electrode is also produced - DRP-X7710, in which both working electrodes are additionally coated with Prussian blue. This electrode is adopted as a prototype.

Достоинствами известного электрода является его способность анализировать одновременно два разных химических вещества и миниатюрность.The advantages of the known electrode are its ability to simultaneously analyze two different chemical substances and its miniature size.

Недостатками известного электрода являются:The disadvantages of the known electrode are:

конструктивное исполнение, предназначенное для анализа значительных объемов раствора, полностью покрывающего область электрохимической ячейки, что не позволяет использовать его для анализа небольших объемов пота;a design intended for the analysis of significant volumes of solution that completely covers the area of the electrochemical cell, which does not allow its use for the analysis of small volumes of sweat;

хрупкость и жесткость керамического основания.fragility and rigidity of the ceramic base.

Задачей создания нового технического решения является получение комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты за счет модификации известного электрода с двумя рабочими электродами, а также увеличение функциональности и технологичности изготовления полученного комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты путем его изготовления в виде гибкого диэлектрического основания с тонкопленочными металлическими электродами.The objective of creating a new technical solution is to obtain a combined ECG-metabolite electrode by modifying a known electrode with two working electrodes, as well as increasing the functionality and manufacturability of the resulting combined ECG-metabolite electrode by manufacturing it in the form of a flexible dielectric base with thin-film metal electrodes.

Поставленная задача достигается тем, что комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты, имеющий диэлектрическое основание, электрод сравнения, вспомогательный электрод, два рабочих электрода, оба покрытые слоем берлинской лазури, согласно заявляемому техническому решению, диэлектрическое основание выполнено из гибкого материала - полиимида, все электроды выполнены из медной фольги, электрод сравнения дополнительно покрыт серебром Ag и слоем хлорида серебра AgСl, первый рабочий электрод дополнительно покрыт энзимом лактатооксидазы, второй рабочий электрод дополнительно покрыт энзимом глюкозооксидазы, при этом электрод сравнения расположен на стороне электрода, прилегающей к телу человека, и является одновременно электродом для регистрации ЭКГ, вспомогательный электрод, покрытый серебром Ag, и рабочие электроды расположены на противоположной стороне электрода и накрыты прокладкой из впитывающего пот материала, а диэлектрическое основание имеет ряд отверстий для проникновения пота.The objective is achieved by the fact that a combined ECG-metabolite electrode having a dielectric base, a reference electrode, an auxiliary electrode, two working electrodes, both coated with a layer of Prussian blue, according to the claimed technical solution, the dielectric base is made of a flexible material - polyimide, all electrodes are made of copper foil, the reference electrode is additionally coated with silver Ag and a layer of silver chloride AgCl, the first working electrode is additionally coated with the enzyme lactate oxidase, the second working electrode is additionally coated with the enzyme glucose oxidase, while the reference electrode is located on the side of the electrode adjacent to the human body and is also an electrode for For ECG recording, the auxiliary electrode coated with Ag silver and the working electrodes are located on the opposite side of the electrode and covered with a pad of sweat-absorbing material, and the dielectric base has a series of holes for the penetration of sweat.

Сущность технического решения поясняется рисунками фиг.1, фиг.2 и фиг.3.The essence of the technical solution is illustrated by the drawings of Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3.

На фиг.1 приведен вид комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты со стороны, контактирующей с телом человека.Figure 1 shows a view of the combined ECG-metabolite electrode from the side in contact with the human body.

На фиг.2 приведен вид комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты с противоположной стороны (без впитывающей пот прокладки).Figure 2 shows a view of the combined ECG-metabolite electrode from the opposite side (without a sweat-absorbing pad).

На фиг.3 приведен пример многослойной конструкции комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты (вспомогательный электрод не показан).Figure 3 shows an example of a multilayer design of a combined ECG-metabolite electrode (auxiliary electrode not shown).

Комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты включает:The ECG-metabolite combination electrode includes:

диэлектрическое основание 1, изготовленное из гибкого материала, с отверстиями для проникновения пота 2;dielectric base 1, made of flexible material, with holes for penetration of sweat 2;

электрод сравнения 3, являющийся также электродом для регистрации ЭКГ, состоящий из трех слоев - слой проводящего материала 3.1 покрыт слоем серебра 3.2 и хлорида серебра 3.3;reference electrode 3, which is also an electrode for recording ECG, consisting of three layers - a layer of conductive material 3.1 is covered with a layer of silver 3.2 and silver chloride 3.3;

рабочий электрод 4, состоящий из трех слоев - слой проводящего материала 4.1 покрыт слоем берлинской лазури 4.2 и энзимом лактатооксидазы 4.3;working electrode 4, consisting of three layers - a layer of conductive material 4.1 is covered with a layer of Prussian blue 4.2 and lactate oxidase enzyme 4.3;

рабочий электрод 5, состоящий из трех слоев - слой проводящего материала 5.1 покрыт слоем берлинской лазури 5.2 и энзимом глюкозооксидазы 5.3;working electrode 5, consisting of three layers - a layer of conductive material 5.1 is covered with a layer of Prussian blue 5.2 and a glucose oxidase enzyme 5.3;

вспомогательный электрод 6, изготовленный из проводящего материала, покрытого слоем серебра;an auxiliary electrode 6 made of a conductive material coated with a layer of silver;

прокладка 7 из впитывающего пот материала.pad 7 made of sweat-absorbing material.

Предлагаемое техническое решение может быть реализовано по известным технологиям серийного изготовления гибких печатных плат (например, https://www.rezonit.ru/pcb/gibkie/serial/).The proposed technical solution can be implemented using well-known technologies for the serial production of flexible printed circuit boards (for example, https://www.rezonit.ru/pcb/gibkie/serial/).

В варианте, показанном на фиг.3, комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты может быть изготовлен из следующих материалов:In the embodiment shown in Fig. 3, the combined ECG-metabolite electrode can be made of the following materials:

диэлектрическое основание 1 - полиимид, фольгированный медной фольгой с двух сторон, общей толщиной 61 мкм;dielectric base 1 - polyimide, foiled with copper foil on both sides, with a total thickness of 61 µm;

слои 3.1, 4.1, 5.1 и вспомогательный электрод 6 выполнены из медной фольги известным способом, (например, методом фотолитографии с последующим травлением);layers 3.1, 4.1, 5.1 and the auxiliary electrode 6 are made of copper foil in a known manner (for example, by photolithography followed by etching);

слой 3.2 - иммерсионное серебро Ag толщиной 0,1…0,4 мкм;layer 3.2 - immersion silver Ag with a thickness of 0.1...0.4 µm;

слой 3.3 - хлорид серебра AgCl формируется на серебре Ag известными способами (например, электролизом в ванне с раствором NaCl);layer 3.3 - silver chloride AgCl is formed on silver Ag using known methods (for example, electrolysis in a bath with a NaCl solution);

слои 4.2, 4.3, 5.2, 5.3 наносятся на медную фольгу известными способами;layers 4.2, 4.3, 5.2, 5.3 are applied to copper foil by known methods;

прокладка 7 - слой впитывающего пот материала (например, микрофибры) толщиной 0,5…1 мм.pad 7 - a layer of sweat-absorbing material (for example, microfiber) 0.5...1 mm thick.

Общая толщина комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты (без прокладки 7) составит не более 100 мкм.The total thickness of the combined ECG-metabolite electrode (without spacer 7) will be no more than 100 µm.

Комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты толщиной 0,1 мм из предложенных материалов имеет хорошую гибкость для изгибания по любой из осей координат, а также для придания круглой выпуклой формы.The combined ECG-metabolite electrode with a thickness of 0.1 mm made from the proposed materials has good flexibility for bending along any of the coordinate axes, as well as for giving a round convex shape.

Предлагаемый комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты может быть встроен в известную конструкцию одноразового ЭКГ электрода вместо штатной контактной площадки.The proposed combined ECG-metabolite electrode can be built into the known design of a disposable ECG electrode instead of a standard contact pad.

Комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты работает следующим образом:The ECG-metabolite combination electrode works as follows:

при установке на кожу человека комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты касается кожи и производит регистрацию ЭКГ электродом сравнения (он же электрод ЭКГ) 3;when installed on human skin, the combined ECG-metabolite electrode touches the skin and records the ECG with a reference electrode (aka ECG electrode) 3;

пот, который начинает скапливаться под электродом сравнения 3, проникает через отверстия 2 и смачивает прокладку 7, покрывающую рабочие электроды 4 и 5 и вспомогательный электрод 6;sweat, which begins to accumulate under the reference electrode 3, penetrates through the holes 2 and wets the gasket 7 covering the working electrodes 4 and 5 and the auxiliary electrode 6;

рабочий электрод 4, электрод сравнения 3 и вспомогательный электрод 6 образуют электрохимическую ячейку для измерения концентрации лактатов;working electrode 4, reference electrode 3 and auxiliary electrode 6 form an electrochemical cell for measuring lactate concentration;

рабочий электрод 5, электрод сравнения 3 и вспомогательный электрод 6 образуют электрохимическую ячейку для измерения концентрации глюкозы;working electrode 5, reference electrode 3 and auxiliary electrode 6 form an electrochemical cell for measuring glucose concentration;

обе электрохимические ячейки начинают работать при накоплении определенного количества пота в прокладке 7;both electrochemical cells begin to work when a certain amount of sweat accumulates in pad 7;

Положительный эффект в предлагаемом техническом решении основан на совокупности конструктивных решений и состоит в следующем:The positive effect of the proposed technical solution is based on a set of design solutions and consists of the following:

1. С помощью предлагаемого комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты возможна регистрация любых электрических биосигналов с кожи человека (ЭКГ, электроэнцефалограмма, миограмма) одновременно с регистрацией концентрации любых метаболитов (лактаты, глюкозы, урины).1. Using the proposed combined electrode ECG-metabolites, it is possible to register any electrical biosignals from human skin (ECG, electroencephalogram, myogram) simultaneously with recording the concentration of any metabolites (lactates, glucose, urine).

2. Предлагаемый комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты имеет повышенное время ношения за счет поглощения пота, образующегося на коже человека под электродом.2. The proposed combined ECG-metabolite electrode has an increased wearing time due to the absorption of sweat formed on the human skin under the electrode.

3. Предлагаемый комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты за счет своей гибкости обеспечивает качественный контакт с кожей человека и точное измерение электрических биосигналов.3. The proposed combined ECG-metabolite electrode, due to its flexibility, ensures high-quality contact with human skin and accurate measurement of electrical biosignals.

4. Предлагаемый комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты имеет стабильные характеристики за счет использования материалов, стабильных к внешним воздействиям и к температуре.4. The proposed combined ECG-metabolite electrode has stable characteristics due to the use of materials that are stable to external influences and temperature.

5. Предлагаемый комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты имеет биологическую совместимость с кожей человека за счет применения биологически нейтральных материалов, непосредственно касающихся кожи человека (полиимид и слои Ag/AgCl).5. The proposed combined ECG-metabolite electrode has biological compatibility with human skin due to the use of biologically neutral materials that directly touch human skin (polyimide and Ag/AgCl layers).

6. Предложенная конструкция комбинированного электрода ЭКГ-метаболиты может изготавливаться по стандартным технологиям серийного изготовления печатных плат, за счет чего достигается высокая технологичность изготовления и целесообразность использования в одноразовых электродах.6. The proposed design of a combined ECG-metabolite electrode can be manufactured using standard technologies for serial production of printed circuit boards, thereby achieving high manufacturability and feasibility of use in disposable electrodes.

Claims (1)

Комбинированный электрод ЭКГ-метаболиты, содержащий диэлектрическое основание, электрод сравнения, вспомогательный электрод, два рабочих электрода, оба покрытые слоем берлинской лазури, отличающийся тем, что диэлектрическое основание выполнено из гибкого материала - полиимида, все электроды выполнены из медной фольги, электрод сравнения дополнительно покрыт серебром Ag и слоем хлорида серебра AgСl, первый рабочий электрод дополнительно покрыт энзимом лактатооксидазы, второй рабочий электрод дополнительно покрыт энзимом глюкозооксидазы, при этом электрод сравнения расположен на стороне электрода, прилегающей к телу человека, и является одновременно электродом для регистрации ЭКГ, вспомогательный электрод, покрытый серебром Ag, и рабочие электроды расположены на противоположной стороне электрода и накрыты прокладкой из впитывающего пот материала, а диэлектрическое основание имеет ряд отверстий для проникновения пота.A combined ECG-metabolite electrode containing a dielectric base, a reference electrode, an auxiliary electrode, two working electrodes, both coated with a layer of Prussian blue, characterized in that the dielectric base is made of a flexible material - polyimide, all electrodes are made of copper foil, the reference electrode is additionally coated silver Ag and a layer of silver chloride AgCl, the first working electrode is additionally coated with the enzyme lactate oxidase, the second working electrode is additionally coated with the enzyme glucose oxidase, while the reference electrode is located on the side of the electrode adjacent to the human body and is also an electrode for recording ECG, an auxiliary electrode coated Ag silver, and the working electrodes are located on the opposite side of the electrode and covered with a pad of sweat-absorbing material, and the dielectric base has a series of holes for sweat to penetrate.
RU2023118127U 2023-07-10 COMBINED ELECTRODE ECG-METABOLYTES RU220817U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU220817U1 true RU220817U1 (en) 2023-10-04

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2548223A1 (en) * 2003-12-26 2005-07-21 Medtronic Minimed, Inc. Implantable apparatus for sensing multiple parameters
CN105496373A (en) * 2016-01-02 2016-04-20 无锡桑尼安科技有限公司 Intelligent medical aided system
WO2019173220A1 (en) * 2018-03-05 2019-09-12 J. Craig Venter Institute, Inc. System and method for wireless detection of oral health status
RU202315U1 (en) * 2020-06-25 2021-02-11 Общество с ограниченной ответственностью "Дельфидиа" Blood Glucose Measurement System

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2548223A1 (en) * 2003-12-26 2005-07-21 Medtronic Minimed, Inc. Implantable apparatus for sensing multiple parameters
CN105496373A (en) * 2016-01-02 2016-04-20 无锡桑尼安科技有限公司 Intelligent medical aided system
WO2019173220A1 (en) * 2018-03-05 2019-09-12 J. Craig Venter Institute, Inc. System and method for wireless detection of oral health status
RU202315U1 (en) * 2020-06-25 2021-02-11 Общество с ограниченной ответственностью "Дельфидиа" Blood Glucose Measurement System

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10690608B2 (en) Sensor array
Bariya et al. Glove-based sensors for multimodal monitoring of natural sweat
US8557104B2 (en) In vitro analyte sensor, and methods
Criscuolo et al. Wearable multifunctional sweat-sensing system for efficient healthcare monitoring
CA2500071C (en) Multiple capillary sensor analysis system
EP2682745B1 (en) Monitoring of fluid content
JP3850757B2 (en) Underfill detection system for test sensors
US20060178573A1 (en) System and method for piercing dermal tissue
Liang et al. An integrated paper-based microfluidic device for real-time sweat potassium monitoring
KR20010093785A (en) Small volume in vitro analyte sensor and methods
CN113125537A (en) Wearable sweat monitoring sensor and preparation method thereof
KR102097856B1 (en) Needle array for blood glucose sensor utilizing nanostructre and painless blood glucose sensor and, manufacturing method thereof
RU220817U1 (en) COMBINED ELECTRODE ECG-METABOLYTES
Hutter et al. Point-of-care and self-testing for potassium: Recent advances
CN211270776U (en) Electrode for monitoring physiological parameters
CN113520381A (en) Differential admittance type microfluidic channel for measuring sweating rate
CN114113266A (en) Sensing device for analyzing sweat marker
RU2753170C1 (en) Electrochemical sensor and sensor system for identifying at least one analyte
KR20080047265A (en) Biostrip
CN2641649Y (en) Biological sensor for supermicroscale sample detection
CN117731281A (en) Multi-parameter monitoring sensing device based on microneedle electrode array and preparation method
Mohan et al. Nanomaterials-based flexible electrochemical sensors for health care monitoring
Kassanos et al. Glucose and Lactate Amperometric Sensors on a Flexible Printed Circuit for Low-Cost Sensing Applications
Zhu et al. Accurate Non-Invasive Glucose Monitoring Based on Ph-Calibration
CN117092174A (en) Disposable sweat detection reagent card and application method thereof