[发明专利]长期记录生理电信号的侵入式斜针无痛皮肤干电极器件

说明书

技术领域

本发明涉及用于生物电信号检测的电极传感器设计及加工领域，更具体涉及皮肤表面生物电势长期记录的皮肤干电极器件。

背景技术

生物电势信号是最主要的生理参数之一，可用于临床诊断、病人监护和生物医学研究等。因此，有效地进行生理电信号的探测与研究有重要的意义。绝大多数生理电信号都是通过电极与人体(体表或介入)接触的条件下获得的，电极的性能将直接影响到信号采集的成功与失败。

皮肤最外层的角质层是不导电的，只有通过角质层下的真皮层才能提取有效的生理电信号。传统的皮肤湿电极使用含有高浓度导电离子的导电膏涂覆于角质层之上，导电膏能够扩散进角质层内，使其导电能力得以提高。涂覆导电膏不能长期记录，否则会使被试者产生皮肤溃烂或过敏等副作用。由于难以靠仪器设计保证电极、导电膏、皮肤的接触界面保持稳定，所以很容易产生基线漂移或运动伪迹的干扰，影响检测结果。皮肤干电极可以克服以上缺点用于长期记录。目前这种皮肤干电极有两种，一种是非侵入式的，采用电容耦合的原理测定信号。另一种是侵入式的，由二维微针阵列构成，可以直接刺透角质层到达可以导电的生发层但不触及真皮层，避免了高阻抗特性的角质层所带来的问题。生发层并无血管和神经的排布，所以被试者不会有疼痛感。表皮和真皮的厚度因人而异，而微电极针体的长度是固定不变的，因此表皮比较薄的被试着可能有疼痛感。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于长期记录生理电信号的侵入式斜针 无痛皮肤干电极器件。该结构改变了原来直插式针状干电极结构，增加了电极和皮肤的接触面积，可以降低接触阻抗，提高提取的生理电信号的质量。该结构可以采用旋进的方式插入，有利于控制插入深度，不会使表皮比较薄的被试者产生疼痛感。该结构的微针阵列有一定的角度，不影响插入，但可以防止皮肤干电极脱出。

本发明提供一种长期记录生理电信号的侵入式斜针无痛皮肤干电极器件，包括：

一电极基座，该电极基座为圆形、椭圆或多边形；

多个微针体，该微针体分为前端和下端，所述微针体呈一预定角度固定在电极基座上，呈螺旋状矩阵分布。

其中电极基座的面积为1-0.5平方厘米。

其中微针体为薄片锥状结构，长度为25-500um，微针体表面溅射Ti/Au，微针体的前端呈锥形或刃形。

其中微针体为硅、金属、玻璃或有机材料。

其中微针体前端的剖面形状为圆形、椭圆或多边形。

其中微针体的前端和下端为同一种材料或不同材料。

其中多个微针体与电极基座的夹角是20度-60度。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的阵列结构侧视图；

图3是图2的仰视图，显示图1中的微针体2排列状态；

图4是本发明的阵列结构立体示意图。

具体实施方式(请给出电极基座1、微针体2的材料)

请参阅一种图1-图4，本发明一种长期记录生理电信号的侵入式斜针无痛皮肤干电极器件，包括：

一电极基座1，该电极基座1为圆形、椭圆或多边形，可以有效降低 由于电极边缘的棱角给皮肤带来的损伤；该电极基座1的面积为1-0.5平方厘米，电极面积太大皮肤上附着的毛发等会给电极的插入增加较大的阻力，面积太小会使提取的电信号过弱，影响电信号质量；该电极基座1的材料为硅、金属、玻璃或有机材料；该电极基座1的厚度为500um-2000um，电极基座1太薄容易断裂，起不到支撑微针体2的作用，而电极基座1太厚会使电极过于笨重不利于实际操作。