[发明专利]一种保湿微针矩阵阵列表面生物电电极

说明书

本发明涉及一种保湿微针矩阵阵列表面生物电电极。该保湿微针矩阵阵列表面生物电电极包含电极主体、信号处理模块、导热绝缘薄膜层和超薄魔术贴或自粘附薄膜，是通过3D或模型铸造方式构建而成；电极主体为中空的圆柱体或椭圆柱体，内部有一空腔用于存储液体电解质，上表面排列有实体或中空的微针阵列，在微针之间分布一系列微孔，通过化学镀法、电化学沉积法、真空蒸镀法或磁控溅射法等方法在电极主体表面镀上银、金、或铂金等导电金属，电极主体背面是带有电压跟随器的信号处理模块，电压跟随器电路被导热绝缘胶封装并粘贴在一块超薄魔术贴或自粘附薄膜上。该保湿微针矩阵阵列表面生物电电极具有降噪和保湿功能，提高生物电信号采集的稳定性。

技术领域

本发明涉及生物电电技术领域，特别是涉及一种保湿微针矩阵阵列表面生物电电极。

背景技术

在进行医学诊断和研究时，需要对检测者的体内电势进行测量和记录，进行生物电监测时都需要采用电极与肌体接触

目前临床大量使用的电极为一次性带导电膏的Ag/Agcl电极，生理信号动态采集通常是将电极片直接黏贴在身体相应检测部位，然后通过导线将生理信号传输至信号处理器。此类方式存在以下不足：

(1)需要使用导电膏将电极片黏贴在皮肤上，导电膏的存在会使一些被检测者感到不适，甚至引起皮肤过敏、溃烂或是发炎等症状。

(2)由于导电膏的存在，如果用于长期的生理信号的监测，一方面导电膏会逐渐脱水变干，容易引起电极的脱落和接触阻抗的急剧变化，影响信号的稳定。

(3)由于带导电膏的Ag/Agcl电极易脱落，只能进行临床测量，不能实现运动等实时状态下的采集和监控。

(4)一次性带导电膏的Ag/Agcl电极，使用一次就被丢弃，使用时费用较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种具有降噪和保湿功能、可用于心电、脑电、眼电和肌电等生物电信号的采集的保湿微针矩阵阵列表面生物电电极。

为此，本发明的技术方案如下：

为解决上述问题，本发明的保湿微针矩阵阵列表面生物电电极包含电极主体、信号处理电路模块、导热绝缘薄膜层和超薄魔术贴或自粘附薄膜，电极主体内部有一空腔，在电极主体上表面排列有实体或中空的微针阵列和微孔阵列，在电极主体和微针表面有导电金属膜，在电极主体背面是信号处理电路模块，信号处理电路模块被导热绝缘薄膜层封装并粘贴在一块超薄魔术贴或自粘附薄膜上。

所述电极主体的形状为圆柱体或椭圆体结构，采用3D打印或模型浇铸法的制作方法，3D打印的材料选用光敏树脂、PLA、ABS树脂等。

所述的电极是中空的，在电极主体内部含有空腔，能够储存液体电解质，液体电解质能够通过中空微针或微孔渗透到电极和皮肤之间。

作为本发明的另一种改进，实体或中空的微针阵列和微孔阵列中微孔个数为4-64，微针个数为4-64，所述微针是实体或中空的，微针的高度在150-500μm，微针的直径为100-500μm，中空微孔的孔径在50-100μm，微针的顶端为锥形或半圆形。

所述的电极主体和微针阵列的表面有导电金属膜，导电金属膜是通过化学镀法、电化学沉积法、真空蒸镀法或磁控溅射法等方法制备，其表面可以是银、金、铂金、氧化铱、银/氯化银等金属或金属化合物薄膜

作为本发明的另一种改进，在信号处理电路模块上有增强输入阻抗的电压跟随器，信号处理电路模块和电极主体之间用粘合胶连接，信号处用电路模块上的电压跟随器在背离电极主体的一侧采用树脂或绝缘漆的导热绝缘薄膜层封装。信号处理电路模块上的电压跟随器电路焊接在柔性或硬质基底上，上面有三条导线，分别与电源正负极和输出信号相连