[发明专利]一种制备柔性心电（ECG）电极的方法

说明书

本发明涉及一种制备柔性心电(ECG)电极的方法，属于柔性电极技术领域。本发明方法制备的柔性心电(electro cardio gram，ECG)电极涉及的金属纳米线主要为银纳米线(AgNWs)、铜纳米线(CuNWs)等，涉及的柔性基底为亲水性聚氨酯、密胺树脂等。首先将银纳米线加入乙醇分散溶剂中，并加入PVB，经搅拌得到溶液A，再通过3D打印得到的模具将溶液A沉积在柔性基底上，从而制备出柔性ECG电极。本发明具有简单易行、稳定性强、安全性高、柔性好等优点，相对于传统的ECG电极具有显著的优势。

技术领域

本发明涉及一种制备柔性心电(ECG)电极的方法，属于柔性电极技术领域。

背景技术

随着科技的发展，ECG的子系统越来越多地在医院外投入使用，产品的便携性、居家化引起了广泛的关注。ECG电极的作用是将人体心脏的电活动转化为能被后续电路识别的电信号。在人体体表记录心电图时，对电极的放置位置以及电极与放大器的连接方式都有严格的规定。目前生产的医用ECG电极，广泛地用于高、中、低频理疗仪、监护仪、睡眠仪等，但ECG 的使用往往需要用粘性的垫片、膏或凝胶将电极粘在皮肤上，用胶可能会导致皮肤过敏等，并且这种电极往往是一次性，部分商用的重复性电极往往也在百次以下。

在柔性电子领域，生物电信号的采集是健康检测中重要的一环，主要有心电信号、脑电信号、肌肉电信号等。在进行生理活动时，会伴随这些电信号的产生，对这些信号进行分析，可以判断身体是否异常。无论是心电、脑电、肌电，对其分析的前提，是能采集到准确的信号。因此，拥有一个稳定且舒适的电极就显得极为关键。诸如海绵之类的多孔弹性体具有较好的柔性和力学稳定性，然而，大部分多孔弹性体本身是绝缘体，无法直接充当电极使用。因此，我们需要在多孔弹性体上使用金属纳米线使其金属化，并且能够保证其原有的柔性以及稳定的力学性能。

本发明首次提出并实现了沉积金属纳米线在柔性基底上制备柔性ECG电极，且表现出优异的导电性能和力学稳定性。本发明提出的制备方法简便易行且成本较低，适用于大量生产，所得的柔性ECG电极有良好的导电性、电阻稳定、力学性能好、可重复使用。

发明内容

1、本发明的目标

本发明的目的是提出一种制备柔性心电(ECG)电极的方法，得到导电性良好、电阻稳定、力学性能好、可重复使用的柔性ECG电极，代替现有的一些一次性使用、可重复性差、对人体皮肤过敏的一些ECG电极，并且该方法制作的电极成本低，可以显著降低ECG电极商业化应用的成本。

2、本技术的发明要点

本发明要点如下：

(1)金属纳米线(银纳米线、铜纳米线等)按比例加入到分散溶剂(如乙醇)中，再加入适当浓度的PVB混合均匀得到溶液A；

(2)在solidworks中建立沉积金属纳米线所需要的模具(29*29*7，模具壳厚度为2，其 29*29一面不封闭，另一面是镂空的改良版的Hilbert Curve，线宽为1，单位：mm)，并使用 3D打印机打印出来；

(3)剪裁出体积为25*25*5mm³的柔性基底材料(亲水性聚氨酯、密胺树脂、PVA等)；

(4)把剪裁好的基底放入模具中，稍微使点力将基底紧贴模具，再使用小型注射器将(1) 中的溶液A缓慢均匀的滴入模具中；

(5)片刻后取出沉积好的柔性基底，在恒温干燥箱中烘干。

本发明提出的一种制备柔性心电(ECG)电极的方法，其优点在于能够简单、安全、低成本的量产柔性ECG电极。适用于多种柔性基底材料，如亲水性聚氨酯、密胺树脂、PVA等，同时适用于一些金属纳米线，如银纳米线等。

本发明的附图