[发明专利]一种半柔性金属干式生物医用电极及其制造方法

说明书

一种半柔性金属干式生物医用电极及其制造方法，涉及生物医用电极。所述半柔性金属干式生物医用电极设有柔性基底、刚性微针、医用胶布和屏蔽导线；所述刚性微针与柔性基底连接；所述医用胶布贴合在柔性基底后；所述屏蔽导线穿过医用胶布并与柔性基底相连。由激光加工刚性微针；加工柔性基底，所述柔性基底为混合有导电颗粒的PDMS；将所得的刚性微针放入模具中，并倒入混合有导电颗粒的PDMS，再烘烤，即得半柔性金属干式生物医用电极。具有柔性电极的特点，能够很好的贴合皮肤，减少人体不适；结合微针电极，阻抗小、信号精确的特点，具有可重复使用、适应人群广、稳定性好的优点。

技术领域

本发明涉及生物医用电极，尤其是涉及一种半柔性金属干式生物医用电极及其制造方法。

背景技术

生物电是生物生命活动中器官和组织产生的电位和极性变化。它是生命活动中很重要的一类物理化学变化，是生物活体组织的一个基本特征。在现代医学的研究中，很重视生物电的采集和测量，而电极系统作为生物电采集系统的最前端，与人体皮肤直接接触作用，影响着整个测量系统的精度和稳定性。

目前的生物电采集设备一般使用湿式凝胶电极和金属板式电极：湿式凝胶电极因其噪声小、测量精度高的特点，被广泛应用于心电和脑电等医学检测和科学研究中；金属板式电极测量的信号精度虽不及湿式凝胶电极，但因使用方便，能长时间重复使用而被应用于便携式设备当中。但以上两种电极也各有不足，湿式凝胶电极在测量之前，必须对测量部位进行去除角质层处理，之后还需要涂抹导电凝胶，以达到降低阻抗的目的。这种方法采集生物电因为需要大量的时间用于准备工作，所以很难在日常生活中普及。其次，导电凝胶的性能也会随着采集时间的变化而变化，导致采集到的生物电信号出现失真，影响采集质量。最后，导电凝胶还可能会引起皮肤的过敏反应，使被测对象产生不适。干式电极的测量精度极易受到来自于运动和汗液的干扰，而在便携式设备的使用环境又无法避免这两种干扰，因此测量到的噪声很大，信号精度不高。

随着近几年微电子技术、微纳科学技术和光电子技术的发展，干电极生物电采集技术展现出良好的发展前景。干电极生物电测量技术克服了湿电极需要除去角质层和涂抹导电胶的弊端，其采用干电极表面的微针刺破皮肤表面具有高阻抗的角质层，以获得更小的接触阻抗和更加稳定的测量性能。目前研究的微针型电极常采用了硅、金属等材料，因此大多数都是刚性结构，导致了在使用过程中，电极不能完全地与皮肤贴合，而且还会引起人体不适。虽有一些柔性生物电极，但因其使用方法也会造成人体不适。例如：秦歌等人公开了一种植入式柔性生物电极及其制造方法(CN103446665A[P].2013.)，这种电极植入人体腿部的腓神经元附近，此会造成某些人群的不适。王乘风公开一种新型的柔性一次性医用电极(CN101658418A[P].2010.)，这种电极具有低阻抗低噪音等优点，且可改善皮肤过敏现象，但其不能重复使用。因此，制造出一种半柔性金属干式生物医用电极，对提高生物电的采集和测量精度具有重要作用。

发明内容

本发明的目的在于针对生物电采集与测量过程中，湿式凝胶电极无法长期使用和一些微针式电极与皮肤贴合不紧密等问题，提供具有柔性基底和刚性微针的一种半柔性金属干式生物医用电极及其制造方法。

所述半柔性金属干式生物医用电极设有柔性基底、刚性微针、医用胶布和屏蔽导线；所述刚性微针与柔性基底连接；所述医用胶布贴合在柔性基底后；所述屏蔽导线穿过医用胶布并与柔性基底相连。

所述屏蔽导线与柔性基底的连接方式可以是嵌入或粘接，但必须保证其连接紧密。

所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法包括以下步骤：

1)由激光加工刚性微针；