专利名称：穿戴式心电电极装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种穿戴式心电电极装置及其 制造方法。
背景技术：
在当前的医疗体系中，心血管疾病是当患者感觉有明显的心悸、胸闷、心 慌等症状时，到医院做常规的心电图检査诊断出的。但是这种传统的方法只能 提供患者某一刻的身体状况信息，大多数的心律失常，即使是对已经确诊的心 脏病患者来说，这种片段式的心电图都很难捕捉到。有些心血管疾病的诊断， 需要做长时间的心电检査，长期监测心电、心率的变化，能从其变化趋势中获 得有用的信息，指导疾病的预防和治疗。传统方法采用的电极是一次性粘贴电 极，电极中心部分的泡沫材料吸有电解液，粘贴在人体特征部位。这种电极属 一次性使用的产品，不能重复使用，难以实现对社区和家庭条件下的病人和老 人的监护，因为在未发病时他们大多数情况是处于自由活动的状态，并且由于 电极内置电解液对人体的刺激作用，长时间粘贴这种电极，会使局部皮肤瘙痒、 甚至溃烂。
现有的穿戴式电极装置，由金属纤维和纺织纤维混纺成纱线，制成布料， 再以该布料制成衣着。但该面料使用寿命短，导电电阻大，也没有良好的透气 性和排汗性，和皮肤接触会产生不良刺激，因此不适合长时间穿戴，并且经几 次洗涤后导电效果衰减很厉害，从而造成生理信号失真，记录设备无法获得真 实的生理信息，失去长期监测和诊断的意义。
同时，现有的穿戴式电极装置，在人体活动过程中，皮肤与电极之间容易 发生摩擦，产生静电，当静电电压过高时，可能导致导电纤维与皮肤之间发生尖端放电，损伤人体皮肤，同时会造成记录设备的损坏；由于皮肤与电极之间
长期发生摩擦，脱落掉的表皮组织和汗液在其之间形成极化电压，当极化电压 过高时，会产生较大的伪差信号，造成传输信号的失真，记录设备无法获得有 效的生理信号，给阅读、分析、判断生理信息造成困难。
有些穿戴式电极装置连接导线暴露在衣着外部，穿戴舒适性差，并且所使 用的导线较为普通，内部结构简单，抗拉强度差，很容易造成穿戴和使用过程 中导线断裂和脱落。并且导线未经无菌处理，长期穿戴使用，由于人体分泌物 的影响容易滋生细菌，所滋生细菌造成人体皮肤出现局部感染、发炎，进而影 响人体健康，导线外皮腐蚀后龟裂露出内部金属，造成导线局部短路，影响生 理信号的采集。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能解决上述问题，可实现对心电、 心率、呼吸、体温长期监测的穿戴式心电电极装置及制造穿戴式心电电极装置 的方法。
本发明可这样实现， 一种穿戴式心电电极装置，其中，该穿戴式心电电极 装置包括衣着，该衣着上设置有六个以上电极，该衣着上的电极通过导线与外 部装置连接，电极是由银纤维经纺织制成。
本发明还可这样实现，在衣着前片双肩位置设置一个电极R和一个电极 L，在衣着前片下侧设置一个电极N和一个电极F，在衣着的前片中部还设置 有电极V,和电极V5两个电极。
本发明还可这样实现，电极中设置一层吸附体，该吸附体中有导电液，该 导电液可以为生物导电糊。
本发明还可这样实现，电极V,设置在衣着上对应身体胸骨右缘第四肋间
隙的位置，电极V5设置在衣着上对应身体左腋前线位置。
本发明还可这样实现，在衣着的前片上还设置有电极V2、电极V3、电极V4和电极Ve四个电极。
本发明还可这样实现，该衣着的后片设置有两个以上电极。 本发明还可这样实现，所述的导线为硅胶导线。 一种穿戴式电极装置的制造方法，该方法包括以下步骤 步骤一，按照衣着的图样裁剪该衣着；
步骤二，以复合纤维为基材，将纳米银层镀在复合纤维上形成银纤维，即 采用纳米银层固化技术将纯银沁入把基材包裹起来变成永久的银纤维，纺织成 布料，再制成电极；
步骤三，把制成的电极设置在衣着的相应位置；
步骤四，在衣着中设置导线，连接电极和外部装置。
本发明还可这样实现，在电极中通过缝合技术设置吸附体，然后用注射器 把导电液注入吸附体中，也可把吸有导电液的吸附体缝合在电极中，该导电液 可以为生物导电糊。
本发明还可这样实现，该衣着的布料为莱卡，所述的电极中复合纤维的含 量小于5(F。，复合纤维为锦纶长丝或涤纶长丝。
本发明的有益效果是本发明提供了一种穿戴式心电电极装置及其制造方 法，电极材料是以锦纶长丝、涤纶长丝等多元复合纤维为基材，采用纳米银层 固化技术将纯银沁入把基材包裹起来变成永久的银纤维，即把纳米银层镀在复 合纤维上形成银纤维，这样银和纤维就聚合一个成不剥离的整体，把银纤维纺 织成布料，再制成电极。该电极可解决在先技术中，在人体活动过程中皮肤与 电极之间容易发生摩擦，产生静电，当静电电压过高时，可能导致导电纤维与 皮肤之间发生尖端放电，损伤人体皮肤，同时造成记录设备损坏的问题。
本发明的电极中设置有吸附体，吸附体是通过缝合技术设置在电极中，然 后用注射器把导电液注入吸附体中，也可把吸有导电液的吸附体缝合在电极 中，该导电液可以为长期不干涸的生物导电糊材料，采用缓释渗透技术在电极表面形成湿润导电层，可以清洁皮肤同时减小了摩擦，避免了静电的产生， 保证电极和人体皮肤良好可靠的接触，减小人体皮肤和电极之间的接触阻抗， 降低了极化电压的产生，增强了信号的可信度。
本发明的衣着布料为莱卡，莱卡的伸展度高达500%，很容易被拉伸，且 回复后可以紧贴在人体表面，不易变形，对人体的束缚力非常小。莱卡纤维可 以配合任何布料使用，如羊毛、麻、丝及棉，以增加布料贴身、弹性和宽松自 然的特性。而且该面料使用寿命长，有良好的透气性和排汗性，和皮肤接触不 会产生不良刺激，适合长时间穿戴。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐 述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显 而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可 以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图1是木发明有六个电极的穿戴式心电电极装置的结构示意图； 图2是本发明有十个电极的穿戴式心电电极装置的结构示意图； 图3是本发明的穿戴式心电电极装置的使用状态图。 具体实施方案
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述 实施例一
本发明的穿戴式心电电极装置包括衣着，该衣着上设置有六个以上电极， 该衣着上的电极通过导线与外部装置连接，电极是由银纤维经纺织制成。
如图1所示，穿戴式心电电极装置的衣着上设置有六个电极，电极R、电 极L分别固定在衣着前片双肩位置，电极R固定在衣着上对应身体右锁骨中线 位置，电极L固定在衣着上对应身体左锁骨中线位置；电极N和F固定在衣着前片下侧，电极N固定在衣着上对应身体胸廓下沿右侧的位置，电极F固定在 衣着上对应身体胸廓下沿左侧的位置；在衣着的前片中部还设置有Vi和V5两 个电极，其中电极V,固定在衣着上对应胸骨右缘第四肋间隙位置，电极Vs固
定在衣着上对应身体左腋前线位置。
电极在衣着上的固定方式可以是用线缝合在衣着上，或用胶粘在衣着上， 也可以是用尼龙扣粘在衣着上。电极的形状可以为方形，可以为圆形，也可以
为其它形状。在本实施例中，电极R、电极L、电极N、电极F为方形，电极 V卜电极Vs为圆形。电极固定在衣着上，不会因使用者的不同，造成电极放 置位置的偏差，进而影响生理信息的正确获取。
电极材料是以锦纶长丝、涤纶长丝等多元复合纤维为基材，采用纳米银层 固化技术将纯银沁入把基材包裹起来变成永久的银纤维，即把纳米银层镀在复 合纤维上形成银纤维，这样银和纤维就聚合成不剥离的整体，把银纤维纺织成 布料，再制成电极。其中，电极中复合纤维的含量小于50%，这样既保持了原 丝的可织造性，又使织物表面电阻低、导电效果好。银纤维具有抗菌及除臭双 重功效，能有效的控制细菌的滋生，且和皮肤接触不会产生不良刺激。细菌滋 生会使身体产生臭味，质变的蛋白质也会在衣服上生成臭味，银纤维表面的纯 银成分能迅速将质变的蛋白质吸附从而降低及消除臭味，银纤维能在一小时内 消除99.9%暴露于表面的细菌。银是自然界形成的天然元素，完全无一般化学 性产品之毒副作用，是医学上对哺乳类动物最安全且属于良性物质中的一种元 素，医院常用银针为病人针灸治疗。银纤维具有四大功效抗电磁波辐射、抗 菌除臭、消除静电及促进血液循环、调节体温。需要特别指出的是，由银纤维 纺织成的电极经多次洗涤后屏蔽效能并不减弱，这是其它金属纤维混纺成防辐 射面料所制成的电极所不可比的，而且金属化面料不可洗涤，金属纤维混纺成 防辐射面料所制成的电极洗涤几次后屏蔽效果衰减很厉害。本发明的导线采用由医用硅像胶做外皮的金属导线，制作成硅胶导线。在 本实施例中该硅胶导线按照M型弯曲要求埋藏在衣着内部相应位置，连接电 极和外部装置。该导线还可以是其它外形柔软适中，能满足抗拉伸强度、抗腐 蚀的导线，可埋藏在衣着内部，也可设置在衣着外部。
本发明的衣着的衣料为莱卡，莱卡的伸展度高达500%，很容易被拉伸， 且回复后可以紧贴在人体表面，不易变形，对人体的束缚力非常小。莱卡纤维 可以配合任何布料使用，如羊毛、麻、丝及棉，以增加布料贴身、弹性和宽松 自然的特性。而且该面料使用寿命长，有良好的透气性和排汗性，和皮肤接触 不会产生不良刺激，适合长时间穿戴。
制造穿戴式心电电极装置的方法，该方法包括以下步骤按照衣着的图样 裁剪该衣着；以复合纤维为基材，纳米银层渡在复合纤维上形成的银纤维，即
采用纳米银层固化技术将纯银沁入把基材包裹起来变成永久的银纤维，纺织成 银纳米布料，再制成电极。把制成的电极设置在衣着的相应位置，其中，电极
R、电极L分别固定在衣着前片双肩位置，电极R固定在衣着上对应身体右锁 骨中线位置，电极L固定在衣着上对应身体左锁骨中线位置；电极N和电极F 固定在衣着前片下侧，电极N固定在衣着上对应身体胸廓下沿右侧的位置，电 极F固定在衣着上对应身体胸廓下沿左侧的位置；在衣着的前片还设置有V, 的Vs两个电极，其中电极Vi固定在衣着上对应胸骨右缘第四肋间隙位置，电 极V5固定衣着上对应身体左腋前线位置。为使信号的可信度更强，在衣着的 后片还可设置两个以上的电极。
电极在衣着上的固定方式可以是用线直接缝合在衣着上，或用胶粘在衣着 上，也可以是用尼龙扣粘在衣着上。电极固定在衣着上，不会因使用者的不同， 造成电极放置位置的偏差，进而影响生理信息的正确获取。采用由医用硅像胶 做外皮的金属导线，制作成硅胶导线，该硅胶导线可设置在衣着中，也可设置在衣着外，该硅胶导线连接电极和外部装置。该导线还可以是其它外形柔软适 中，能满足抗拉伸强度、抗腐蚀的导线，可埋藏在衣着内部，也可设置在衣着 外部。
在电极中填充导电液，具体来说是在电极中通过缝合技术设置一层吸附 体，该吸附体可以为海绵，也可为吸附能力较强的泡沫材料，用注射器把导电 液注入吸附体中，也可把吸有导电液的吸附体缝合在电极中。该导电液可以为 生物导电糊，该导电糊材料长期不干涸，采用缓释渗透技术在电极表面形成湿 润导电层，可以清洁皮肤同时减小了摩擦，避免了静电的产生，保证电极和人 体皮肤良好、可靠的接触，尽可能多的减小人体皮肤和电极之间的接触阻抗， 降低了极化电压的产生，增强了信号的可信度。
实施例二
如图2所示，在衣着上设置有十个电极，其中，电极R、电极N、电极L、 电极F、电极^和电极V5六个电极在衣着上固定的位置同实施例一，电极
V2、电极V3和电极V4固定在电极V:和电极V5之间，电极V2、电极V3和电 极V4在同一直线上，电极V6固定在电极V5的外侧，与电极V4、电极V5在同
一直线上。在本实施例中，电极v2固定在衣着上对应身体胸骨左缘第四肋间
隙位置；电极V3固定在电极V2和电极V4之间；电极V4固定在衣着上对应身
体左第五肋间隙锁骨中线位置；电极V6固定在衣着上对应身体左腋中线位置，
与电极V4、电极V5在同一直线上。在衣着上设置的电极均固定在衣着前片上，
衣着的内侧，其固定方式可以是用线直接缝合在衣着上，或用胶粘在衣着上， 也可以是用尼龙扣粘在衣着上。
该穿戴式心电电极装置的电极制作方法同实施例一，其不同之处在于多设
置了电极V2、电极V3、电极V4和电极V6四个电极，电极V2、电极V3、电
极v4和电极v6的制作方法同实施例一。如图3所示，穿上本发明的穿戴式心电电极装置后，电极R在衣着上对应
身体右锁骨中线位置，电极L在衣着上对应身体左锁骨中线位置；电极N和电
极F在衣着前片下侧，电极N在衣着上对应身体胸廓下沿右侧的位置，电极F 在衣着上对应身体胸廓下沿左侧的位置；电极V!在衣着上对应胸骨右缘第四
肋间隙处，电极V2在衣着上对应胸骨左缘第四肋间隙位置，电极V3固定在电 极V2和电极V4之间；电极V4固定在衣着上对应身体左第五肋间隙锁骨中线
位置；电极V5固定在衣着上对应身体左腋前线位置，电极V6固定在衣着上对
应身体左腋中线位置，电极V6与电极V4、电极Vs在同一直线上。由医用硅橡
胶做外皮的金属导线，制作成硅胶导线，硅胶导线埋藏在衣着中，其一端连接 电极，另一端连接到数据采集器上，该数据采集器可采集到心电、心率、呼吸、 体温四种重要的生理信号，长期监测心电、心率的变化，指导疾病的预防和治 疗。
权利要求
1.一种穿戴式心电电极装置，其特征在于该穿戴式心电电极装置包括衣着，该衣着上设置有六个以上电极，该衣着上的电极通过导线与外部装置连接，电极是由银纤维经纺织制成。
2. 按照权利要求1所述的穿戴式心电电极装置，其特征在于在衣 着前片双肩位置设置一个电极(R)和一个电极(L)，在衣着前片下 侧设置一个电极(N)和一个电极(F)，在衣着的前片中部还设置有电极(VJ和电极(v5)两个电极。
3. 按照权利要求1所述的穿戴式心电电极装置，其特征在于电极 中设置一层吸附体，该吸附体中有导电液，该导电液可以为生物导电糊。
4. 按照权利要求2所述的穿戴式心电电极装置，其特征在于电极(VJ设置在衣着上对应身体胸骨右缘第四肋间隙的位置，电极(v5)设置在衣着上对应身体左腋前线位置。
5. 按照权利要求1所述的穿戴式心电电极装置，其特征在于在衣着的前片上还设置有电极(v2)、电极(v3)、电极(v4) 和电极(v6)四个电极。
6. 按照权利要求1所述的穿戴式心电电极装置，其特征在于该衣着的后片设置有两个以上电极。
7. 按照权利要求1所述的穿戴式心电电极装置，其特征在于所述 的导线为硅胶导线。
8. —种穿戴式电极装置的制造方法，该方法包括以下步骤 步骤一，按照衣着的图样裁剪该衣着；步骤二，以复合纤维为基材，将纳米银层镀在复合纤维上形成银纤 维，即采用纳米银层固化技术将纯银沁入把基材包裹起来变成永久的银 纤维，纺织成布料，再制成电极；步骤三，把制成的电极设置在衣着的相应位置； 步骤四，在衣着中设置导线，连接电极和外部装置。
9. 按照权利要求8所述的穿戴式电极装置的制造方法，其特征在于 在电极中通过缝合技术设置吸附体，然后用注射器把导电液注入吸附体 中，也可把吸有导电液的吸附体缝合在电极中，该导电液可以为生物导
10. 按照权利要求8所述的方法，其特征在于该衣着的布料为莱卡， 所述的电极中复合纤维的含量小于50%，复合纤维为锦纶长丝或涤纶长 丝。
全文摘要
本发明公开了一种穿戴式心电电极装置及其制造方法，其中该穿戴式心电电极装置包括衣着，该衣着上至少设置有六个电极，该衣着上的电极通过导线与外部装置连接，电极是由银纤维经纺织制成。该穿戴式心电电极装置，保证电极和人体皮肤良好、可靠的接触，减小人体皮肤和电极之间的接触阻抗，降低了极化电压的产生，增强了信号的可信度，穿着舒适，安全可靠，使用方便，可实现对心电、心率、呼吸、体温长期监测。
文档编号A61B5/0408GK101536903SQ200910064618
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者夏振宏, 李建超, 梁雨露, 陈广元 申请人:河南华南医电科技有限公司