[发明专利]导电仿生水凝胶及便携式心电监测智能装置

说明书

本发明涉及一种导电仿生水凝胶，以及采用该导电仿生水凝胶的便携式心电监测智能装置。该导电仿生水凝胶由苯基‑2,4,6‑三甲基苯甲酰基亚磷酸锂LAP、导电组分、聚醚F127二丙烯酸酯F127DA、盐酸多巴胺按制备方法制得。本发明的导电仿生水凝胶具备良好的导电性、可逆黏附性和高韧性，专门针对ECG传感器的电极设计，且生物相容性好；本发明的便携式心电监测智能装置，尤其是智能耳托，能够精确测量ECG心电信号。

技术领域

本发明涉及一种导电仿生水凝胶，以及采用该水凝胶的便携式心电监测智能装置，属于医疗器械技术领域。

背景技术

据发明人所知，现有技术已存在集成有心电、体温、血压等监测功能的智能眼镜，心电监测模块在眼镜中安装位置是固定的，但是实现心电监测功能需要心电监测模块与耳廓保持接触，但是智能眼镜的尺寸、镜腿长短等会因使用者的个体差异而难以满足保持上述接触的要求，同时佩戴过程中眼镜的滑动也会对测量产生影响。

在心电监测方面，最常用技术是利用光电容积描记(PPG)技术进行人体运动心率的检测。PPG技术是红外无损检测技术在生物医学中的一个应用，它利用光电传感器，检测经过人体血液和组织吸收后的反射光强度的不同，描记出血管容积在心动周期内的变化，从得到的脉搏波形中计算出心率。然而，PPG技术属于一种间接性测量，在智能手表中很常见，但经常会受到一些干扰，比如位置移动、剧烈运动、外界环境光等，这些干扰在智能眼镜上表现更甚；另外，PPG只能通过脉搏反映心率，而每个心动周期由起搏点，心房，心室产生的精确心电变化难以测量。

还有一种心电监测技术是ECG技术，利用ECG传感器通过测量心肌兴奋的电信号来判断使用者的心率情况，原理和心电图类似，然而该技术要求ECG传感器的电极放置在皮肤上固定位置，且要与皮肤紧贴以确保电信号顺利传导；同时要求在手部或腕部安置电极检测以形成导联回路；由于满足该要求难度较高，目前智能眼镜很少采用ECG技术进行心电监测。

经检索发现，专利号CN201620064809.5、授权公告号CN205597906U的实用新型公开了一种穿戴式生理检测装置，该装置具有一眼镜结构，以将脑电电极设置于头部及/或耳朵或耳朵附近区域，进而取得脑部活动信息；其还包括一耳戴结构，与该眼镜结构相结合，以在穿戴于使用者头部及耳朵时，共同达成该多个脑电电极的设置。然而，该技术方案并未关注电极与目标皮肤位置之间的相对移动问题，使用者在使用时往往会因身体活动导致电极脱离与目标皮肤位置的接触，从而使心电测量准确性下降；并且，其仍然需要在手部或腕部安置电极检测以形成导联回路，使用并不方便。

本发明的发明人经实践研究后开始探索尝试采用水凝胶解决ECG传感器的电极与皮肤保持紧贴的问题。

申请号CN202010044071.7、申请公布号CN111154120A的发明专利申请公开了一种基于反应型胶束的导电水凝胶及其制备方法，将嵌段共聚物F127合成反应型胶束后，利用双键功能化的F127DA在水中的自组装成胶束的行为，与单体进行自由基聚合，导电聚合物很好的分散在体系中，得到网络均一的高强韧导电水凝胶，具有良好的导电率和优异的力学性能。然而，该技术方案在制备凝胶时涉及了较多的组分，仍然存在改进的空间；另外，其关注点主要在于压缩性能，而并未关注凝胶的拉伸韧性，也未关注凝胶的黏附性；而且该技术方案并非专门针对ECG传感器的电极而研制。