一种神经电生理监测用电极

本发明涉及生理监测电极，具体涉及一种神经电生理监测用电极。

背景技术：

1、人体生理电信号承载着人体生理活动的一些重要信息。目前，人体电信号监测也是常用的医疗监护方式，如诊断、术中和治疗等。但是，无论是脑电、心电还是肌电等电信号，其幅值范围基本都很微弱，需要电极片的精度值则更高，而且在一些特殊环境，如手术室、实验室，会受到周围的电器的电干扰影响。临床应用的皮肤表面电极片大多是需要凝胶或涂上导电膏，再放置电极片，但存在凝胶或导电膏逐渐发生凝固现象，这严重影响信号采集的质量。

2、现有人体电信号监测用电极，多采用海绵垫、尼龙、纤维等材质设计电极片，并且在使用过程中需要微针电极刺穿皮肤皮脂。该种电极所应用的材料过于简单，并且导电效果不佳，所采用的微针电极虽然通过刺穿皮肤的方式降低了皮肤阻抗同，但同时也存在刺穿皮肤的风险，给患者造成皮肤损伤的隐患。

3、另外，现有技术中还有在电极芯片底部施加凝胶层，以降低皮肤阻抗的方式，但凝胶层易变质，且凝胶不具有导电性，影响测试信号强度。

4、通过上述分析可知，现有技术存在的不足之处主要如下：

5、（1）应用的材料导电性差，无法精确采集微弱的生理电信号。

6、（2）一次性电极或电极膏的使用，大大增加了医疗成本和资源浪费。

7、（3）微针电极刺入皮肤的采集方式容易出现给患者造成皮肤损伤的风险，安全性较低。

8、（4）电极抗干扰能力差，易受周围电干扰的影响，降低采集信号质量。

9、（5）电极的柔性较差，无法实现一些躯体非平面部位的全覆盖。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供一种神经电生理监测用电极，该电极使用时置于皮肤表面，皮肤汗液经亲肤层单向吸收至疏水性的屏蔽层再被强亲水性的电极背层吸收，汗液不会反向渗透，且该电极具有优异的导电及屏蔽作用。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种神经电生理监测用电极，该电极包括依次叠加复合的电极背层、屏蔽层、电极芯片层和亲肤层。

4、所述电极背层是由超亲水性聚合物纤维膜制成，该超亲水性聚合物纤维膜的表面可使水滴在其表面完全铺展，接触角小于10º。

5、所述超亲水性聚合物纤维膜的厚度为5-10μm。

6、所述屏蔽层为聚酰亚胺，屏蔽层厚度为1-50μm。

7、所述电极芯片层的材质为透明导电薄膜，透明导电薄膜中的导电介质为金属纳米线、石墨烯中的至少一种，所述金属纳米线为金纳米线、银纳米线或铜纳米线。

8、所述电极芯片层的厚度10-300nm；所述透明导电薄膜的柔性度好，在可见光区的平均透光率大于80％，电阻率在10-3ω•cm。

9、当导电介质为金属纳米线时各金属纳米线相互交织形成导电金属网络薄膜。

10、当导电介质为石墨烯时其为石墨烯透明导电薄膜（文献1：刘湘梅等，石墨烯透明导电薄膜的研究进展[j]，南京邮电大学学报（自然科学报），2013年，第33卷第4期：90-99；文献2：纪伟，石墨烯透明导电薄膜的制备研究[d]，天津大学，2012年12月）。

11、当导电介质为石墨烯与金属纳米线时为石墨烯/金属纳米线复合导电薄膜，可参考文献3-4（文献3：李志凌，纳米银线-石墨烯基柔性透明导电薄膜的制备与性能研究[d]，电子科技大学，2016年4月；文献4：蓝秋明等，石墨烯/银纳米线复合透明导电薄膜光电性能及稳定性研究[j]，人工晶体学报，2015年12月，第44卷（12）：3788-3798）。

12、所述亲肤层的材质为柔性mxene薄膜。

13、所述亲肤层的厚度为5-30μm，其具有优异的亲水性和导电性，并具有汗稳定性（单向透汗性），且呈柔性能够与皮肤紧密接触。

14、该电极的电极芯片层通过导线与外部监测仪相连接。

15、本发明设计原理及有益效果如下：

16、1、本实用新型电极使用时，皮肤汗液经亲肤层单向吸收至疏水性的屏蔽层再被强亲水性的电极背层吸收，电极背层的强亲水性使汗液不会反向渗透。

17、2、本实用新型设计的屏蔽层与电极芯片层配合具有优异的导电及屏蔽作用，能够从抗干扰和降低电极和皮肤的接触阻抗两方面提高电极记录信号的信噪比。

18、3、本实用新型电极的电极背层、屏蔽层、电极芯片层和亲肤层均采用柔性材料，电极整体柔性佳，使用时能够贴紧皮肤，用于皮肤表面不平整区域的信号采集时不影响强度和精度。

19、4、本实用新型电极的亲肤层同时具有亲水性和导电性，一方面能增强信号采集强度，另一方面具有汗液的单向渗透性，降低皮肤汗液不能及时排出对测试信号的影响。

技术特征：

1.一种神经电生理监测用电极，其特征在于：该电极包括依次叠加复合的电极背层、屏蔽层、电极芯片层和亲肤层；

技术总结
本技术公开了一种神经电生理监测用电极，属于生理监测电极技术领域。该电极包括依次叠加复合的电极背层、屏蔽层、电极芯片层和亲肤层，所述电极背层是由超亲水性聚合物纤维膜制成，所述屏蔽层为聚酰亚胺，所述电极芯片层的材质为透明导电薄膜，透明导电薄膜中的导电介质为金属纳米线、石墨烯中的至少一种，所述金属纳米线为金纳米线、银纳米线或铜纳米线；所述亲肤层的材质为柔性MXene薄膜，其具有优异的亲水性和导电性，并具有汗稳定性，且呈柔性能够与皮肤紧密接触。

技术研发人员：夏威威,王凯丰,徐帅,刘辰君
受保护的技术使用者：北京大学人民医院
技术研发日：20230803
技术公布日：2024/7/18