一種刺繡絨毛柔性心電電極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于高密機(jī)織平紋織物刺繡絨毛柔性心電電極，屬于心電電極領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前臨床大量使用的心電電極為一次性帶導(dǎo)電膏的Ag/AgCl電極，使用一次之后就被丟棄，同時(shí)，由于導(dǎo)電膏的存在，如果長期用于心電信號(hào)的監(jiān)測，一方面導(dǎo)電膏會(huì)逐漸脫水變干，容易引起電極的脫落和接觸阻抗的急劇變化，影響信號(hào)的穩(wěn)定；另一方面導(dǎo)電膏的存在會(huì)引起一些被監(jiān)測者的皮膚過敏等不適反應(yīng)，但它能為醫(yī)務(wù)人員提供被檢測者短暫可靠的心電信號(hào)。隨著科技的發(fā)展，可穿戴式的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)逐漸進(jìn)入人們的生活，將心電電極與服裝面料進(jìn)行有機(jī)的融合賦予紡織品以功能性，是未來心電電極的發(fā)展趨勢。在長期實(shí)時(shí)監(jiān)測中，由于皮膚/電極之間接觸阻抗會(huì)隨著皮膚角質(zhì)層的生長而逐漸的增大，角質(zhì)層的主要成分為皮膚代謝產(chǎn)物和一些死的細(xì)胞，它們都是非導(dǎo)電物質(zhì)，正是這些物質(zhì)導(dǎo)致了接觸阻抗的增加。傳統(tǒng)醫(yī)用Ag/AgCl電極中所使用的導(dǎo)電膏就是為了完全浸潤角質(zhì)層，消除它對(duì)接觸阻抗的影響，利用紡織技術(shù)制造設(shè)計(jì)不使用導(dǎo)電膏，同時(shí)能克服角質(zhì)層生長造成接觸阻抗的不穩(wěn)定的紡織新型電極成為研宄人員的熱點(diǎn)。
[0003]近年來國內(nèi)外利用紡織電極來減少角質(zhì)層對(duì)接觸阻抗影響的研宄很少。中國專利(專利公開號(hào):CN201431463Y，公開日期:2010年3月31日)《具有機(jī)織結(jié)構(gòu)的柔性心電電極》中詳細(xì)闡述了利用導(dǎo)電的經(jīng)瑋紗線直接交織而成的機(jī)織柔性心電電極的制作過程及相關(guān)電學(xué)參數(shù)，這種電極實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)Ag/AgCl醫(yī)用電極到紡織電極的過渡，同時(shí)在使用的過程中，可以消除導(dǎo)電膏對(duì)皮膚引起的一系列過敏反應(yīng)，以及中國專利(專利公開號(hào):CN101703399A，公開日期:2010年5月12日)《刺繡電極》中同樣介紹了通過導(dǎo)電紗線在服裝襯底上，以刺繡的方式形成特定的平面導(dǎo)電區(qū)域，來達(dá)到與皮膚接觸，傳遞心電信號(hào)的作用，這些都沒有考慮到在長期的可穿戴過程中，電極與皮膚表面相對(duì)移動(dòng)以及角質(zhì)層生長對(duì)接觸阻抗的影響，而是使導(dǎo)電的機(jī)織物或?qū)щ娂喥矫嬷苯优c皮膚接觸，在短期內(nèi)可以檢測到心電信號(hào)，不適用于長期可穿戴系統(tǒng)心電信號(hào)的監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新型的紡織結(jié)構(gòu)心電電極，以克服現(xiàn)有的紡織柔性心電電極不能穩(wěn)定與皮膚接觸以及由于角質(zhì)層生長引起的接觸阻抗增大的問題，該紡織電極不僅能夠有效避免導(dǎo)電膏引起的皮膚過敏，而且還能夠消除由于長期穿戴監(jiān)測，角質(zhì)層生長帶來的接觸阻增大的問題以及電極與皮膚的相對(duì)微小移動(dòng)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，包括導(dǎo)電紗線、織物、導(dǎo)電膠和金屬導(dǎo)聯(lián)扣，所述的織物的一面形成有導(dǎo)電層，織物的另一面涂有導(dǎo)電膠，導(dǎo)電膠連接金屬導(dǎo)聯(lián)扣；其中，所述的導(dǎo)電層的生產(chǎn)方法包括:以刺繡的方式將導(dǎo)電紗線與織物連接，將織物一面的導(dǎo)電紗線剪斷，以在織物的一面形成由導(dǎo)電紗線構(gòu)成的多根絨毛，所述的多根絨毛構(gòu)成導(dǎo)電層。
[0006]優(yōu)選地，所述的絨毛的長度為I?3mm。
[0007]優(yōu)選地，所述的織物為高密平紋棉織物。
[0008]更優(yōu)選地，所述的高密平紋棉織物是指經(jīng)瑋密度都達(dá)到高密范圍(經(jīng)瑋密均高于600根/1cm)，且經(jīng)瑋紗線都是純棉的。
[0009]優(yōu)選地，所述的導(dǎo)電紗線為表面鍍銀的滌綸導(dǎo)電紗線。
[0010]優(yōu)選地，所述的導(dǎo)電紗線的抗彎剛度為2X l(T3gf.cm2?16X 10 _3gf.cm2。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述的導(dǎo)電膠由A組分和B兩組分構(gòu)成，所述的A組分為環(huán)氧樹脂和銀粉的混合物，所述的B兩組分為氨類固化劑，二者按照重量比為10: I的比例混合均勻以后使用。
[0012]所述的導(dǎo)聯(lián)扣是由金屬銅或者其它導(dǎo)電金屬材料制成。
[0013]本發(fā)明所述刺繡方式，是指導(dǎo)電紗線是在刺繡機(jī)上以刺繡的方式嵌入到高密平紋織物上的，非其它方式嵌入。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]本發(fā)明可以用于長期實(shí)時(shí)的心電信號(hào)監(jiān)測，利用剪斷導(dǎo)電紗線的端頭及其抗彎剛度，刺穿新生角質(zhì)層，穩(wěn)定并減小接觸阻抗，使得該電極能保證長期實(shí)時(shí)穿戴系統(tǒng)輸出穩(wěn)定的心電信號(hào)，避免基線漂移和接觸阻抗增大帶來的一系列信號(hào)干擾，提高心電信號(hào)的可靠度，同時(shí)該電極便于嵌入特定的功能服裝，結(jié)構(gòu)簡單。
【附圖說明】
[0016]圖1為刺繡絨毛柔性心電電極的結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0017]圖2為刺繡絨毛柔性心電電極的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖中:1為導(dǎo)電紗線，2為機(jī)織高密平紋棉織物，3為導(dǎo)電膠，4為金屬導(dǎo)聯(lián)扣。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0020]實(shí)施例
[0021]如圖2所示，為刺繡絨毛柔性心電電極的縱剖面結(jié)構(gòu)圖，所述的刺繡絨毛柔性心電電極包括導(dǎo)電紗線1、織物2、導(dǎo)電膠3和金屬導(dǎo)聯(lián)扣4，所述的織物2的一面形成有導(dǎo)電層，織物2的另一面涂有導(dǎo)電膠3，導(dǎo)電膠3連接金屬導(dǎo)聯(lián)扣4 ;其中，所述的導(dǎo)電層的生產(chǎn)方法包括:以刺繡的方式將導(dǎo)電紗線I與織物2連接，將織物2 —面的導(dǎo)電紗線I剪斷，以在織物2的一面形成由導(dǎo)電紗線I構(gòu)成的多根長度L為2_絨毛，所述的多根絨毛構(gòu)成導(dǎo)電層。
[0022]所述的刺繡絨毛柔性心電電極為圓形，直徑30mm，總厚度小于5mm，可以長期穿戴監(jiān)測心電信號(hào)。所述的織物2為高密平紋棉織物。所述的高密平紋棉織物的經(jīng)瑋密均高于600根/10cm，且經(jīng)瑋紗線都是純棉的，便于吸汗透氣。所述的導(dǎo)電紗線I為表面鍍銀的滌綸長絲導(dǎo)電紗線，其抗彎剛度為6.7Xl(T3gf.cm2，電阻率在32.55 Ω/m?1.lkD/m范圍內(nèi)。該導(dǎo)電紗具有良好的導(dǎo)電性能，同時(shí)具有一定的抗彎剛度，其它具有良好導(dǎo)電性能的新型導(dǎo)電紗也屬于所述導(dǎo)電紗線的范疇。
[0023]所述的導(dǎo)電膠購自南京喜力特膠黏劑有限公司，型號(hào)為YC-Ol環(huán)氧型導(dǎo)電銀膠，由A組分和B兩組分構(gòu)成，所述的A組分為環(huán)氧樹脂和銀粉的混合物，所述的B兩組分為氨類固化劑，二者按照重量比為10: I的比例混合均勻以后使用。所述的導(dǎo)電膠具有良好的導(dǎo)電性和與織物的結(jié)合性。所述的導(dǎo)聯(lián)扣是由金屬銅材料制成，便于電極與外部設(shè)備或裝置進(jìn)行信號(hào)傳遞以及電極的更換。所述的導(dǎo)電膠的覆蓋面積的直徑和導(dǎo)聯(lián)扣的直徑均為1mm0
[0024]生產(chǎn)時(shí)，在高密平紋棉織物的表面，以刺繡的方式，將表面鍍銀的滌綸長絲導(dǎo)電紗線與高密平紋棉織物連接在高密平紋棉織物上，然后將織物一面的刺繡層的導(dǎo)電紗線剪斷，再梳理剪斷的導(dǎo)電紗線，使其盡量與織物表面垂直，以在高密平紋棉織物的一面形成由導(dǎo)電紗線構(gòu)成的多根絨毛，形成一個(gè)類似“刷子”的結(jié)構(gòu)。利用導(dǎo)電紗線與皮膚的多點(diǎn)接觸來達(dá)到傳遞信號(hào)的通道，同時(shí)在角質(zhì)層開始生長的初期，將其刺穿，隨著時(shí)間的推移就不會(huì)對(duì)接觸阻抗產(chǎn)生明顯影響，于此同時(shí)，“刷子”的頭端纖維緊緊的與皮膚接觸，基布與皮膚的相對(duì)微小移動(dòng)，可以通過“刷子“中導(dǎo)電紗線的傾斜來消除，從而能抵消由于相對(duì)移動(dòng)引起的阻抗變化，以及最終引起信號(hào)的基線漂移。在織物的另外一面涂上導(dǎo)電膠，安裝導(dǎo)聯(lián)扣，便于更換和接入外部電路。
[0025]在實(shí)時(shí)的監(jiān)測中，佩戴該電極之前只需要用醫(yī)用酒精對(duì)佩戴區(qū)域進(jìn)行皮膚預(yù)處理，使導(dǎo)電紗線的端頭與皮膚緊密接觸，在以后角質(zhì)層生長過程中，具有一定抗彎剛度的導(dǎo)電纖維會(huì)刺穿新產(chǎn)生的角質(zhì)層，保持接觸電阻的穩(wěn)定，從而在保證穿著舒適性的同時(shí)，確保保證信號(hào)的穩(wěn)定。該刺繡絨毛柔性心電電極可重復(fù)使用、具有良好的兼容性、通氣性、柔性和可洗滌性，非常適用于長期實(shí)時(shí)對(duì)老人、小孩以及具有潛在心臟病人群的心電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，包括導(dǎo)電紗線(1)、織物(2)、導(dǎo)電膠(3)和金屬導(dǎo)聯(lián)扣(4)，所述的織物(2)的一面形成有導(dǎo)電層，織物(2)的另一面涂有導(dǎo)電膠(3)，導(dǎo)電膠(3)連接金屬導(dǎo)聯(lián)扣⑷；其中，所述的導(dǎo)電層的生產(chǎn)方法包括:以刺繡的方式將導(dǎo)電紗線⑴與織物⑵連接，將織物⑵一面的導(dǎo)電紗線(I)剪斷，以在織物⑵的一面形成由導(dǎo)電紗線(I)構(gòu)成的多根絨毛，所述的多根絨毛構(gòu)成導(dǎo)電層。
2.如權(quán)利要求1所述的刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，所述的絨毛的長度為I?3mm ο
3.如權(quán)利要求1所述的刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，所述的織物(2)為高密平紋棉織物。
4.如權(quán)利要求3所述的刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，所述的高密平紋棉織物是指經(jīng)瑋密度均高于600根/10cm，且經(jīng)瑋紗線都是純棉的。
5.如權(quán)利要求1所述的刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，所述的導(dǎo)電紗線(I)為表面鍍銀的滌綸導(dǎo)電紗線。
6.如權(quán)利要求1所述的刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，所述的導(dǎo)電紗線(I)的抗彎剛度為 2X lCT3gf.cm2?16X 10 _3gf.cm2。
7.如權(quán)利要求1所述的刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，所述的導(dǎo)電膠由A組分和B兩組分構(gòu)成，所述的A組分為環(huán)氧樹脂和銀粉的混合物，所述的B兩組分為氨類固化劑，二者按照重量比為10: I的比例混合均勻以后使用。
8.如權(quán)利要求1所述的刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，所述的導(dǎo)聯(lián)扣是由金屬銅或者其它導(dǎo)電金屬材料制成。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種刺繡絨毛柔性心電電極，其特征在于，包括導(dǎo)電紗線、織物、導(dǎo)電膠和金屬導(dǎo)聯(lián)扣，所述的織物的一面形成有導(dǎo)電層，織物的另一面涂有導(dǎo)電膠，導(dǎo)電膠連接金屬導(dǎo)聯(lián)扣；其中，所述的導(dǎo)電層的生產(chǎn)方法包括：以刺繡的方式將導(dǎo)電紗線與織物連接，將織物一面的導(dǎo)電紗線剪斷，以在織物的一面形成由導(dǎo)電紗線構(gòu)成的多根絨毛，所述的多根絨毛構(gòu)成導(dǎo)電層。本發(fā)明可以用于長期實(shí)時(shí)的心電信號(hào)監(jiān)測，利用剪斷導(dǎo)電紗線的端頭及其抗彎剛度，刺穿新生角質(zhì)層，穩(wěn)定并減小接觸阻抗，使得該電極能保證長期實(shí)時(shí)穿戴系統(tǒng)輸出穩(wěn)定的心電信號(hào)，避免基線漂移和接觸阻抗增大帶來的一系列信號(hào)干擾，提高心電信號(hào)的可靠度。
【IPC分類】D06M15-55, D06M101-32, D06M11-83, D06M101-06, A61B5-0408
【公開號(hào)】CN104523267
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510011794
【發(fā)明人】楊旭東, 周云, 代興玉, 周青青, 馮程程, 丁辛, 胡吉永
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月9日