表面微结构阵列金属干式电极激光制造成形及电学性能研究
发布时间：2021-02-01 21:13
生物医用电极可以将人体的离子电位转化为外部可测量的电子电位,广泛应用于心电图ECG、肌电图EMG、脑电图EEG和生物电阻抗EIT等医学研究和临床应用中。传统Ag/AgCl湿式电极采集的信号基线稳定,但导电凝胶会逐渐失水干涸,容易引发皮肤过敏现象,不适用于生物电信号的长时间采集与测量。本文提出利用激光铣削-重铸技术加工出具有表面微结构阵列特征的金属干式电极,主要研究内容如下:1、利用激光铣削-重铸技术加工出一种具有锥形微结构阵列的金属电极芯,封装后获得金属干式电极。在分析表面微结构成形原理的基础上,重点研究了加工工艺对微结构的影响规律,对加工工艺参数进行了优化。研制的电极芯微结构具有良好的机械强度和生物兼容性。2、建立电极-皮肤接触模型,对金属干式电极的阻抗性能进行了研究。本文重点探究了金属干式电极参数（电极直径和激光加工参数）和测试条件对接触阻抗的影响规律,获得最优电极参数和最佳测试条件。与Ag/AgCl电极相比,研制的金属干式电极表现出良好的阻抗稳定性。3、采用金属干式电极对表面肌电信号和心电信号进行采集,对生物电信号进行分析。基于表面肌电信号检测原理,重点研究了金属干式电极参数（电...
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１生物电的传递??
?能的ＰＥＤＯＴ聚合物涂层，通过数码刺绣方法，获得具有ＰＥＤＯＴ涂层织物的纺织??干式电极，如图１－４所示。通过在干燥和潮湿条件下对纺织干式电极采集的接触??阻抗进行测量后发现，电极的织物纤维形貌会极大地影响电极－皮肤接触阻抗。??在国内，中国科学院人机智能协同系统重点实验室的Ｚｈｏｕ等人ｍ开发了一种纺织??干式电极，如图】－５所示。他们对干式电极的阻抗谱、刺激阈值和剌激舒适性进??行了定量评估，利用测量的阻抗数据，建立了纺织干式电极的等效电路模型和有??限元模型，揭示电刺激痛的可能机制。??图１－３柔性尼龙纺织干式电极１５］??图１－４有ＰＥＤＯＴ涂层的纺织干式电极Ｗ?图１－５自制纺织电极及其应用１７１??１．２．１．２泡沫干式电极??在人体运动过程中，电极与皮肤之间的不稳定接触会增大生物电信号的干??扰。为此，研究者们开发了泡沫结构干式电极，凭借泡沫结构的弹性和柔韧性，??实现对物理冲击的缓冲和与不规则皮肤表面的紧密接触。Ｔｓｅｎｇ等人Ｗ设计一款??泡沫千式心电电极
?能的ＰＥＤＯＴ聚合物涂层，通过数码刺绣方法，获得具有ＰＥＤＯＴ涂层织物的纺织??干式电极，如图１－４所示。通过在干燥和潮湿条件下对纺织干式电极采集的接触??阻抗进行测量后发现，电极的织物纤维形貌会极大地影响电极－皮肤接触阻抗。??在国内，中国科学院人机智能协同系统重点实验室的Ｚｈｏｕ等人ｍ开发了一种纺织??干式电极，如图】－５所示。他们对干式电极的阻抗谱、刺激阈值和剌激舒适性进??行了定量评估，利用测量的阻抗数据，建立了纺织干式电极的等效电路模型和有??限元模型，揭示电刺激痛的可能机制。??图１－３柔性尼龙纺织干式电极１５］??图１－４有ＰＥＤＯＴ涂层的纺织干式电极Ｗ?图１－５自制纺织电极及其应用１７１??１．２．１．２泡沫干式电极??在人体运动过程中，电极与皮肤之间的不稳定接触会增大生物电信号的干??扰。为此，研究者们开发了泡沫结构干式电极，凭借泡沫结构的弹性和柔韧性，??实现对物理冲击的缓冲和与不规则皮肤表面的紧密接触。Ｔｓｅｎｇ等人Ｗ设计一款??泡沫千式心电电极
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国医疗器械行业的发展现状与展望[J]. 曾娅莉. 湖北成人教育学院学报. 2016(05)
[2]Anisotropic dewetting polydimethylsiloxane surface fabricated using ultrashort laser pulses[J]. 泮怀海,骆芳芳,林耿,赵全忠. Chinese Optics Letters. 2015(03)
[3]Fabrication of pillar-array superhydrophobic silicon surface and thermodynamic analysis on the wetting state transition[J]. 刘思思,张朝辉,张寒冰,周杰,何建国,尹恒洋. Chinese Physics B. 2013(10)
[4]Dry electrode for the measurement of biopotential signals[J]. WANG Yu 1,2,PEI WeiHua 2,GUO Kai 2,GUI Qiang 2,LI XiaoQian 2,CHEN HongDa 2 & YANG JianHong 11 Institute of Microelectronics,School of Physical Science and Technology,Lanzhou University Lanzhou 730000,China;2 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics,Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100083,China. Science China（Information Sciences）. 2011(11)
[5]干电极脑电采集技术综述[J]. 王晓韡,石立臣,吕宝粮. 中国生物医学工程学报. 2010(05)
[6]生物电阻抗成像研究的现状与挑战[J]. 董秀珍. 中国生物医学工程学报. 2008(05)
[7]超疏水表面的制备方法[J]. 石璞,陈洪,龚惠青,袁志庆,李福枝,刘跃军. 功能高分子学报. 2008(02)
[8]铝合金基体上超疏水表面的制备[J]. 李艳峰,于志家,于跃飞,霍素斌,宋善鹏. 高校化学工程学报. 2008(01)
[9]超疏水表面的研究进展[J]. 赵宁,卢晓英,张晓艳,刘海云,谭帅霞,徐坚. 化学进展. 2007(06)
[10]表面肌电的处理方法及在体育科研中的应用前景[J]. 罗炯,金季春. 山东体育学院学报. 2005(02)
本文编号：3013446
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１生物电的传递??
?能的ＰＥＤＯＴ聚合物涂层，通过数码刺绣方法，获得具有ＰＥＤＯＴ涂层织物的纺织??干式电极，如图１－４所示。通过在干燥和潮湿条件下对纺织干式电极采集的接触??阻抗进行测量后发现，电极的织物纤维形貌会极大地影响电极－皮肤接触阻抗。??在国内，中国科学院人机智能协同系统重点实验室的Ｚｈｏｕ等人ｍ开发了一种纺织??干式电极，如图】－５所示。他们对干式电极的阻抗谱、刺激阈值和剌激舒适性进??行了定量评估，利用测量的阻抗数据，建立了纺织干式电极的等效电路模型和有??限元模型，揭示电刺激痛的可能机制。??图１－３柔性尼龙纺织干式电极１５］??图１－４有ＰＥＤＯＴ涂层的纺织干式电极Ｗ?图１－５自制纺织电极及其应用１７１??１．２．１．２泡沫干式电极??在人体运动过程中，电极与皮肤之间的不稳定接触会增大生物电信号的干??扰。为此，研究者们开发了泡沫结构干式电极，凭借泡沫结构的弹性和柔韧性，??实现对物理冲击的缓冲和与不规则皮肤表面的紧密接触。Ｔｓｅｎｇ等人Ｗ设计一款??泡沫千式心电电极
?能的ＰＥＤＯＴ聚合物涂层，通过数码刺绣方法，获得具有ＰＥＤＯＴ涂层织物的纺织??干式电极，如图１－４所示。通过在干燥和潮湿条件下对纺织干式电极采集的接触??阻抗进行测量后发现，电极的织物纤维形貌会极大地影响电极－皮肤接触阻抗。??在国内，中国科学院人机智能协同系统重点实验室的Ｚｈｏｕ等人ｍ开发了一种纺织??干式电极，如图】－５所示。他们对干式电极的阻抗谱、刺激阈值和剌激舒适性进??行了定量评估，利用测量的阻抗数据，建立了纺织干式电极的等效电路模型和有??限元模型，揭示电刺激痛的可能机制。??图１－３柔性尼龙纺织干式电极１５］??图１－４有ＰＥＤＯＴ涂层的纺织干式电极Ｗ?图１－５自制纺织电极及其应用１７１??１．２．１．２泡沫干式电极??在人体运动过程中，电极与皮肤之间的不稳定接触会增大生物电信号的干??扰。为此，研究者们开发了泡沫结构干式电极，凭借泡沫结构的弹性和柔韧性，??实现对物理冲击的缓冲和与不规则皮肤表面的紧密接触。Ｔｓｅｎｇ等人Ｗ设计一款??泡沫千式心电电极
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国医疗器械行业的发展现状与展望[J]. 曾娅莉. 湖北成人教育学院学报. 2016(05)
[2]Anisotropic dewetting polydimethylsiloxane surface fabricated using ultrashort laser pulses[J]. 泮怀海,骆芳芳,林耿,赵全忠. Chinese Optics Letters. 2015(03)
[3]Fabrication of pillar-array superhydrophobic silicon surface and thermodynamic analysis on the wetting state transition[J]. 刘思思,张朝辉,张寒冰,周杰,何建国,尹恒洋. Chinese Physics B. 2013(10)
[4]Dry electrode for the measurement of biopotential signals[J]. WANG Yu 1,2,PEI WeiHua 2,GUO Kai 2,GUI Qiang 2,LI XiaoQian 2,CHEN HongDa 2 & YANG JianHong 11 Institute of Microelectronics,School of Physical Science and Technology,Lanzhou University Lanzhou 730000,China;2 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics,Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100083,China. Science China（Information Sciences）. 2011(11)
[5]干电极脑电采集技术综述[J]. 王晓韡,石立臣,吕宝粮. 中国生物医学工程学报. 2010(05)
[6]生物电阻抗成像研究的现状与挑战[J]. 董秀珍. 中国生物医学工程学报. 2008(05)
[7]超疏水表面的制备方法[J]. 石璞,陈洪,龚惠青,袁志庆,李福枝,刘跃军. 功能高分子学报. 2008(02)
[8]铝合金基体上超疏水表面的制备[J]. 李艳峰,于志家,于跃飞,霍素斌,宋善鹏. 高校化学工程学报. 2008(01)
[9]超疏水表面的研究进展[J]. 赵宁,卢晓英,张晓艳,刘海云,谭帅霞,徐坚. 化学进展. 2007(06)
[10]表面肌电的处理方法及在体育科研中的应用前景[J]. 罗炯,金季春. 山东体育学院学报. 2005(02)
本文编号：3013446
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