干电极粘合剂
阅读说明：本技术 干电极粘合剂 (Dry electrode binder ) 是由 C·内格勒 I·范德默伦 S·吉利森 T·罗舍克 F·格特尔 A·贝斯莱尔 A·施奈德 于 2020-03-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电极粘合剂,这是一种离子传导性的基于(甲基)丙烯酸酯的压敏粘合剂,允许长时间生物信号监测而不刺激皮肤及损失信号质量。(The present invention relates to an electrode adhesive which is an ionically conductive (meth) acrylate-based pressure sensitive adhesive allowing for long-term bio-signal monitoring without skin irritation and loss of signal quality.)
技术领域
本发明涉及电极粘合剂，这是一种离子传导性压敏粘合剂，允许长时间生物信号监测而不刺激皮肤及损失信号质量。
背景技术
各种类型的电极用于测量生物信号，诸如心电图(ECG)、脑电图(EEG)及肌电图(EMG)。
例如，当前使用的ECG电极经由凝胶与皮肤连接，凝胶充当电解质且将身体信号传输至电极。然而，其随时间推移而变干且无法用于长期测量。大多数情况下，不推荐使用其超过24小时。另外，它们不具有长储存时间，大多数情况下在打开之后最多一个月，且此外，它们需要特殊包装以防止其变干。
尤其是，当前使用的凝胶电极具有高盐浓度，这是低阻抗及良好信号质量所需要的，然而同时，其对许多患者造成皮肤刺激。此外，这些电极含有相对较高量的水。高含水量是这些电极容易变干，且因此无法用于长期测量(最多三天)的一个原因，因为信号质量随着含水量减少而降低。当前的凝胶电极用围绕内部凝胶的压敏皮肤粘合剂的环与皮肤连接。
当前市场上也存在电极片(tab electrode)，其经由凝胶型粘合剂与皮肤连接。这些电极不需要额外的皮肤粘合剂，因为凝胶自身粘附至皮肤。然而，这些电极也包含盐及水，且可随时间推移变干且因此不适合于长期测量。在这些电极中粘合剂的内聚性通常较差，导致在移除电极时内聚失效。
可选地，包含导电填料，诸如碳黑的压敏粘合剂可用于电极中以测量生物信号。此类电极的缺点是需要高碳黑浓度，这导致粘合力损失。此外，在无离子传导粘合剂的情况下，此类电极中的信号质量差。
在另一电极技术方案中，电极含有包含碳黑及盐的组合的粘合剂。需要导电填料的电泳排列(electrophoretic alignment)以便在此技术方案中获得足够阻抗。然而，该电泳活化步骤使得电极生产昂贵且复杂。
因此，需要用于测量生物信号的电极，其可在不损失信号或粘合力的情况下使用一周，同时不变干或使皮肤过敏或刺激皮肤。
附图说明
图1显示具有或不具有1-乙基-3-甲基咪唑鎓苯甲酸盐(1-ethyl-3-methylimidazolium benzoate)作为离子液体的含有不同官能团的压敏粘合剂的阻抗谱。
图2显示含有各种根据本发明的离子液体的压敏粘合剂的阻抗谱。
图3a显示涂布有含有额外碳黑颗粒的根据本发明的离子传导性压敏粘合剂的银电极。
图3b显示用经由含有1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐(1-ethyl-3-methylimidazolium acetate)的离子传导性压敏粘合剂与皮肤连接的银电极记录的ECG谱。
图4显示含有可变量的PEG及1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫酸乙酯盐(1-ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulphate)的根据本发明的压敏粘合剂的阻抗谱。
图5显示具有改变的碳黑及乙酸胆碱的根据本发明的压敏粘合剂的阻抗谱。
图6显示Ag/AgCl电极上根据实施例23(实线)及实施例5(点线)的组合物的阻抗谱。
图7显示实施例4、5、13的除颤过载恢复测试曲线。
图8显示对于具有根据实施例5的电极粘合剂的电极对，根据ANSI/AAMI EC12:2000/(R)2015的除颤过载恢复放电曲线。
图9显示对于具有根据实施例23的电极粘合剂的电极对，根据ANSI/AAMI EC12:2000/(R)2015的除颤过载恢复放电曲线。
图10显示对于具有不同粘合剂组合物(实施例5及23)的电极样品，在电流偏置期间的电压增加。
图11显示对于具有电极粘合剂(实施例23)的电极样品，在长期电流偏置(200nA)期间的电压增加。
图12显示对于具有电极粘合剂(实施例23)的电极样品，在长期电流偏置(2μA)期间的电压增加。
图13显示具有根据本发明的电极粘合剂(实施例23)的电极样品的偏移不稳定性及内部噪声测量结果。
图14显示含有具有不同程度的OH官能度的干电极粘合剂的配对电极的阻抗谱。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：用于基于乳酸的热熔胶的增粘剂