用于生理电信号测量的金属微针阵列电极制备及其性能研究

摘要：

生理电信号是疾病诊断与治疗的重要指标,在临床上具有重要意义.医用微针阵列电极是测量人体生理电信号的重要传感元件,但因工艺复杂,易脆断,稳定性差等问题,至今无法商用.设计并制造了一种金属微针阵列电极,可对人体心电、肌电、脑电等生理电信号进行直接、高效测量.采用慢走丝线切割方法制备316L不锈钢四棱锥微针阵列电极.微针阵列电极l0×l0排布,微针高度930 μm,底部宽度400 μm,针尖半径10μm,微针加工精度高.力学试验表明,微针阵列电极多次穿刺无弯折或者断裂,具有良好的力学性能.微针阵列穿刺皮肤角质层,在皮肤表面形成微孔阵列通道.通过经皮水分流失测试发现,穿刺皮肤可在40 min后恢复,无炎症与感染现象.微针阵列电极检测的心电信号在波形,频率,峰值方面与标准电极非常相似;肌电信号可准确反映肌肉运动状态,较标准电极具有更高的幅值;微针阵列电极可准确完整记录人体睁闭眼,眨眼动作过程中脑电信号.微针阵列电极具有良好的生理电信号测量性能,且微针阵列电极无需皮肤准备,直接贴敷检测,适合长期监测,有望部分替代传统商用电极.

关键词：微针阵列;皮肤穿刺;脑电信号;心电信号;肌电信号

所属期刊栏目：57

分类号：TH777(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金;广东省自然科学基金;深圳市科技研发资金基础研究自由探索;中山大学高校基本科研业务费青年教师培育;武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室开放基金

在线出版日期：2021-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：61-68