高灵敏医用微针阵列电极.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102755691A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102755691A(43)申请公布日2012.10.31(21)申请号201210201267.8(22)申请日2012.06.19(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室(72)发明人张晓安杨秉杰吴宝山(51)Int.Cl.A61M37/00(2006.01)A61B5/00(2006.01)A61N1/36(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图33页(54)发明名称高灵敏医用微针阵列电极(57)摘要本发明涉及一类高灵敏度的医用微针阵列电极，是一种电极与微针的一体化的电极产品。利用微针刺入皮下，降低皮肤阻抗，实现干法采集或输入刺激信号或物质，具有高效、无痛等特点。本发明不仅可以提高信号采集的质量和速度，提高信噪比，还可以利用附加药物和支持物质，提高信号的灵敏度，有助于提高相关过程疗效，加速疾病治愈时间。该类产品可以根据患者等相关人群实际需要，通过程序设计、设定，对其进行身体指标长时间的实时监测、检测，也可以根据需要间隔采集信号和输入信号刺激进行治疗。本发明产品可用于光疗、电疗、针灸及超声波等治疗领域。本发明阐述了这种高灵敏微针阵列电极的结构设计和实施的关键性技术，具有广泛的应用前景。CN1027569ACN102755691A权利要求书1/1页1.一类高灵敏度的微针阵列电极系统，其特征为：该类产品是微针与电极的一体化产品，可实现输药和电极的双重功能，其至少包含微针和电极系统两个主要部分。微针刺入皮肤后，电极可以高灵敏度地采集体液及体表的中的电流、电压、电感、电量、电阻及温度等信息通过外接电路传递给信息记录处理系统，进行疾病诊断；也可以从信息处理系统得到指令，对体内输入药物、营养物质、电流、电压、力、热、磁、红外、微波、超声波等物质和手段刺激进行保健和疾病治疗。该类产品可以根据患者等相关人群实际需要，通过程序设计、设定，对其进行身体指标实时监测、检测，也可以根据需要采集信号和输入信号刺激进行治疗。2.如权利要求1所述的微针阵列电极系统其具体构造是由刺激电极、信号电极组成主体，同时附加参比电极和绝缘部件组成。所述电极及相关部件可以是微针本身结构，也可以是微针的修饰层或附加结构部件。3.如权利要求1和2所述，刺激电极与信号电极的组合方式，可以是复合或者集成不可拆分的，也可以是分立可拆分的。无论采用何种组合方式，都可根据实际需要，对相关电极及辅助部件进行更换。微针阵列电极的基底和相关电极间的连接可以是刚性的，也可以是柔性的。刺激电极与信号电极的排列方式，可以根据需要选择左右式、上下式和层层式中的一种或几种方式进行。4.如权利要求1、2和3所述，一类高灵敏度的微针阵列电极系统，既可以是一次性使用，也可以对相关部件的更换，消毒，实现微针电极系统的多次反复使用。5.如权利要求1所述的高灵敏度其特征是利用调节微针间距和长度来实现的。6.如权利要求5所述的间距调节其特征是可通过微针阵列的加工及设计实现，也可以通过对柔性基底的微针阵列进行拉伸或压缩进行微针电极间距的调节。长度可通过微针阵列的加工及设计实现。7.如权利要求1、5和6所述的微针阵列电极系统，在同一电极上，其间距及长度等因素，可以是相同的，也可以是不同的，还可以是多种形状微针的复合体。2CN102755691A说明书1/6页高灵敏医用微针阵列电极技术领域：[0001]本专利涉及医疗器械及医药领域，具体涉及高灵敏、低噪音的医用电极和电极片领域。技术背景[0002]通过与生物体的接触耦合，将生物体内的电位和生物电流有效地导出的敏感元件称为检测电极(Detectingelectrode)。具体可分为：生产理疗自粘电极，理疗电极片，无纺布电极片，粘胶电极片，耳夹电极线，医疗导线，电极片导线，治疗仪导线，中低频治疗仪输出导线，按摩电极等等，总体可以概括为医用电极。[0003]在医疗设备广泛发展和提高的当今时代，医用电极为医生和患者提供了物质和信号的传输通道和采集通道，架起了患者和医疗设备的桥梁，在医疗、医学检测及医学成像等领域有着极其广泛的应用。目前生物电极主要采集生物电的信号。而生物电测量的难点：①生物电信号弱，心电信号只有0.5～4mv(皮肤电极)、脑电信号则只有5～300μv(头皮电极)。②信号源阻抗高，生物体与电极间的界面现象复杂。极化、漂移、噪声和干扰等不稳定因素不易控制。如何解决这些难点是目前生物电的测量、也是医学电极研究领域的核心内容，特别是如何提高信号灵敏度、提高信噪比及拓展其应用范围。[0004]生物和解剖学研究表明，皮肤由表皮和真皮两大部分组成。表面主要由角质层和死亡