[发明专利]一种用于生物电阻抗检测的电极片设计方法

说明书

本发明公开了一种用于生物电阻抗检测的电极片设计方法，基于对电极极化模型的计算，选用石墨烯为底，氧化铜为镀层构建对应的不极化电极片；根据对激励电磁波的增强效果的计算结果，采用正交双极化电极模型将构建的两个所述不极化电极片进行连接，降低电极片与皮肤接触导致的极化电位，降低测试信号对目标测试部位的信号传输衰减并提高穿透性，降低等效生物电阻抗的测量误差。

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术领域，尤其涉及一种用于生物电阻抗检测的电极片设计方法。

背景技术

生物电阻抗检测技术属于无创生物检测技术的一种，原理为：不同人体组织的电特性不同，通过测定对应组织的电特性，反应一定生理健康情况。其中电信号需要通过人体皮肤组织计入内部进行检测，而人体皮肤组织包含有表皮层、真皮层及皮下组织，具体检测中，表皮层大多体现为电介质特性，真皮层体现为电解质特性，但对激励信号仍具有一定的阻碍效果，同时激励信号的强度受限于人体安全检测电流要求，使得对人体内部的微小电信号变化无法有效采集。

目前常用的测试电极片多为Ag/AgCl电极片，但在进行等效生物电阻抗的测量中，由于测试对象的不同，测试激励信号的幅值不同，使得Ag-AgCl电极片产生极化现象，所产生的极化电位会随着电流的增加而增大，导致等效生物电阻抗的测量误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于生物电阻抗检测的电极片设计方法，降低等效生物电阻抗的测量误差。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于生物电阻抗检测的电极片设计方法，包括以下步骤：

基于对电极极化模型的计算，选用石墨烯为底，氧化铜为镀层构建对应的不极化电极片；

根据对激励电磁波的增强效果的计算结果，采用正交双极化电极模型将构建的两个所述不极化电极片进行连接。

其中，所述方法还包括：

对交叉的两个所述不极化电极片的交叉部分进行盖油处理。

其中，基于对电极极化模型的计算，选用石墨烯为底，氧化铜为镀层构建对应的不极化电极片，包括：

在20-25℃，设定的摩尔气体常数以及反应传递系数为0.3128的条件下，基于Tafel公式计算出载流子浓度表达式；

获取对应材料的基本参数，并导入载流子浓度表达式中计算出对应的极化电压；

在20-25℃的测试温度范围内，根据获取的多个所述极化电压的电位变化值，选择以石墨烯为底，氧化铜为镀层构建对应的不极化电极片。

其中，根据对激励电磁波的增强效果的计算结果，采用正交双极化电极模型将构建的两个所述不极化电极片进行连接，包括：

根据对激励电磁波的增强效果的计算结果，得到两个所述不极化电极片之间的连接夹角；

基于所述连接夹角，采用正交双极化电极模型将两个所述不极化电极片进行垂直连接。

其中，根据对激励电磁波的增强效果的计算结果，采用正交双极化电极模型将构建的两个所述不极化电极片进行连接之后，所述方法还包括：

将连接的两个所述不极化电极片的中点作为与电路板的连接点。

其中，所述不极化电极片的厚度为35μm。

本发明的一种用于生物电阻抗检测的电极片设计方法，基于对电极极化模型的计算，选用石墨烯为底，氧化铜为镀层构建对应的不极化电极片；根据对激励电磁波的增强效果的计算结果，采用正交双极化电极模型将构建的两个所述不极化电极片进行连接，降低电极片与皮肤接触导致的极化电位，降低测试信号对目标测试部位的信号传输衰减并提高穿透性，降低等效生物电阻抗的测量误差。

附图说明