[发明专利]一种抗干扰柔性生物电干电极及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗干扰柔性生物电干电极及其制备方法，包括：电极传感层、绝缘层、屏蔽层、电极支撑层；其中，电极支撑层的上方设有一层屏蔽层；屏蔽层设有用于固定屏蔽层导线的第一连接点；屏蔽层的上方设有一层绝缘层；绝缘层上方设有一层电极传感层；电极传感层设有用于固定电极导线的第二连接点。本发明从抗干扰和降低电极和皮肤的接触阻抗两方面提高了电极记录生物电信号的信噪比。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域的电极，具体地，涉及一种抗干扰柔性生物电干电极及其制备方法。

背景技术

常用于疾病的诊断和健康状况的监测的生物电信号有：心电、脑电、肌电和眼电信号。随着电子科学技术的发展，使得随时随地记录生物电信号变得可能。但通常用于记录生物电信号的是湿电极。湿电极需要配合导电一起使用，但随着时间的增长导电胶脱水，导致电极皮肤的接触阻抗增大，从而引起电极记录的生物电信号失真。因此湿电极不能长期记录生物电。而干电极不需要导电胶，可以用于长期记录生物电信号。干电极记录生物电信号的原理是：干电极与皮肤形成一个小电容，将以离子电流形式存在人体内的生物电转化为位移电流输入记录设备中。但生物电信号的频率低(心电、脑电和眼电信号频率范围：0-100Hz，肌电信号频率范围：20-8000Hz)，幅值低(5μV-5mV)，因此容易受到电磁信号和外界的干扰，目前的干电极普遍存在记录信号质量低的问题。

经检索发现，公布号为CN107411735A的中国专利，公开了一种生物电信号柔性干式电极及其制备方法，包括柔性干式电极本体和电联接件，其中柔性干式电极entity采用柔性导电复合材料，柔性导电复合材料的基材为导电橡胶或导电硅胶，填料为碳系导电填料或金属系导电填料中的一种或多种。但是，上述专利存在体积大，使用不便；电极的导电性能低，记录的生物电信号质量差等问题。

经检索发现，公布号为CN103271736A的中国专利，公开了一种柔性电容心电干电极及其加工方法，所述电极依次包括传感器层、绝缘层、第一屏蔽层和第二屏蔽层。但是，上述专利存在以下不足：柔性度低，电极面积大，因此电极与皮肤接触不稳定从而导致采集的信号信噪比低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种抗干扰柔性生物电干电极及其制备方法。

根据本发明第一个方面，提供一种抗干扰柔性生物电干电极，包括：电极传感层、绝缘层、屏蔽层、电极支撑层；

其中，所述电极支撑层的上方设有一层所述屏蔽层；所述屏蔽层设有用于固定屏蔽层导线的第一连接点；

所述屏蔽层的上方设有一层所述绝缘层；

所述绝缘层上方设有一层所述电极传感层；

所述电极传感层设有用于固定电极导线的第二连接点。

进一步，所述屏蔽层由聚酰亚胺和导电纳米材料复合而成的聚酰亚胺导电复合材料层。

优选地，所述导电纳米材料为碳纳米管、石墨烯、银纳米线或金纳米线中任意一种。

优选地，所述电极传感层具有凸起的微型结构阵列，所述凸起的微型结构阵列为金字塔型，圆柱型或方柱型阵列。

优选地，所述屏蔽层的厚度为0.1-10μm。

优选地，所述电极支撑层的厚度为1μm-100μm。

优选地，所述电极传感层为生物兼容性金属，所述生物兼容性金属为Pt、Au或Ti中任意一种。

优选地，所述绝缘层为聚酰亚胺薄膜。

优选地，所述电极支撑层为柔性聚合物薄膜，所述柔性聚合物薄膜为聚对二甲苯C型薄膜、聚酰亚胺薄膜或聚二甲基硅氧烷薄膜中任意一种。

本发明第二个方面，提供了一种抗干扰柔性生物电干电极的制备方法，所述方法包括：