【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织材料医疗用品，尤其涉及一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极。
技术介绍
1、心电图(electrocardiogram，ecg)作为检测心脏电活动的主要方式，是预测和诊断心血管疾病的常规手段。传统ecg系统采用一次性ag/agcl凝胶湿电极，配合使用导电膏可浸润皮肤角质层，从而减少角质层对皮肤-电极界面阻抗的影响，但在使用过程中湿电极容易脱水而导致信号质量降低，还易引发皮肤瘙痒和过敏反应。刺绣织物干电极无需使用凝胶等粘合剂，具有柔软亲肤、透气透湿以及可重复使用等特性，导线结构不易松散变形，制备工艺流程简短，具有良好的可定制性和舒适耐用性，易集成于可穿戴智能服装。然而在使用刺绣电极长期监测心电信号的过程中，皮肤角质层不断生长会导致皮肤-电极界面阻抗逐渐增大，降低心电信号采集的灵敏度；并且由于不使用凝胶等粘合剂，刺绣电极在人体进行动态活动时容易发生位移，降低心电信号采集的稳定性。因此，需要通过研究开发具有良好灵敏度和稳定性的刺绣心电电极，以达到医疗领域的实际应用需求。
2、自然界中众多生物吸盘的表面形态通常展现出增大摩擦力、调节液体环境等功能，比如树蛙足掌的趾端具有六边形柱状凸起单元的吸盘结构，单元之间具有深8～10μm、宽1～5μm的沟槽。经树蛙足掌上的粘液腺孔分泌出的粘液通过单元间的沟槽流动，以利于浸润整个足掌表面，形成一层均匀分布的粘液层。依靠足掌吸盘产生的粘附力和摩擦力，树蛙可在竖直墙面和树干表面自如攀爬，其粘附机理与结构特征为刺绣心电电极的改进设计与开发提供了良好的借鉴。
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4、然而这些已公开的技术都未考虑到利用刺绣心电电极仿生吸盘结构设计，增加电极与皮肤接触面的均匀性和界面摩擦力，减少皮肤角质层和动态位移对监测信号的影响，从而提高刺绣心电电极的灵敏度和稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，通过在织物表面分布均匀稳定的微小六边形颗粒状凸起单元，使其与皮肤接触时界面摩擦力大且各向同性好，有效提高监测心电信号时的灵敏度和稳定性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，包括导电纱线、基底织物和衬垫；所述基底织物和衬垫上下叠加形成绝缘层，所述绝缘层的正、反两面均设置导电层；所述导电层是通过刺绣工艺将导电纱线分别缝合在绝缘层的正、反两面上形成导电层；
4、所述仿生刺绣心电电极仿照树蛙足掌表面的吸盘微观结构，所述仿生刺绣心电电极的表面分布有若干个均匀稳定的微小六边形颗粒状凸起单元，织物表面摩擦力大且各向同性好。
5、优选地，所述导电纱线为表面镀银的锦纶导电纱线；所述导电纱线的银纤维含量为15～20％，线密度为30～40tex，电阻为2～5ω/cm，直径为0.1～0.2mm。
6、优选地，所述基底织物为涤粘混纺弹性针织物，克重为250～270g/m2，厚度为1～1.1mm。
7、优选地，所述衬垫为聚乙烯醇水溶无纺布，克重为50～70g/m2。
8、优选地，所述仿生刺绣心电电极的形状为正圆形，直径为20～30mm，总厚度为1.5～2.0mm。
9、优选地，所述仿生刺绣心电电极的针迹工艺参数为线间距0.2～0.3mm，单元尺寸8*8～10*10mm2，走针数500～650针。
10、优选地，相邻两个六边形颗粒状凸起单元之间形成的沟槽深度为0.5～0.6mm，宽度为0.1～0.2mm。
11、优选地，所述刺绣工艺为导电纱线通过绣花机以刺绣形式嵌入基底织物和衬垫中，而非采用其他嵌入技术。
12、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
13、1、本专利技术仿照树蛙足掌表面的吸盘微观结构，通过在刺绣心电电极表面分布均匀稳定的微小六边形颗粒状凸起单元，使得织物表面摩擦力大且各向同性好，有效减少皮肤角质层和动态位移对监测信号的影响，即减小皮肤-电极界面阻抗、ecg基线漂移幅度和稳定所需时间，增大信噪比。
14、2、与传统刺绣心电电极相比，本专利技术具有更好的灵敏度和稳定性，皮肤-电极界面阻抗≤48kω，信噪比≥34db，ecg基线漂移幅度≤0.1mv，基线稳定时间≤9s，更适合用于长期心电信号监测。
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1.一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，包括导电纱线、基底织物和衬垫；所述基底织物和衬垫上下叠加形成绝缘层，所述绝缘层的正、反两面均设置导电层；所述导电层是通过刺绣工艺将导电纱线分别缝合在绝缘层的正、反两面上形成导电层；
2.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述导电纱线为表面镀银的锦纶导电纱线；所述导电纱线的银纤维含量为15～20％，线密度为30～40tex，电阻为2～5Ω/cm，直径为0.1～0.2mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述基底织物为涤粘混纺弹性针织物，克重为250～270g/m2，厚度为1～1.1mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述衬垫为聚乙烯醇水溶无纺布，克重为50～70g/m2。
5.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述仿生刺绣心电电极的形状为正圆形，直径为20～30mm，总厚度为1.5～2.0mm
6.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述仿生刺绣心电电极的针迹工艺参数为线间距0.2～0.3mm，单元尺寸8*8～10*10mm2，走针数500～650针。
7.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，相邻两个六边形颗粒状凸起单元之间形成的沟槽深度为0.5～0.6mm，宽度为0.1～0.2mm。
8.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述刺绣工艺为导电纱线通过绣花机以刺绣形式嵌入基底织物和衬垫中。
...【技术特征摘要】
1.一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，包括导电纱线、基底织物和衬垫；所述基底织物和衬垫上下叠加形成绝缘层，所述绝缘层的正、反两面均设置导电层；所述导电层是通过刺绣工艺将导电纱线分别缝合在绝缘层的正、反两面上形成导电层；
2.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述导电纱线为表面镀银的锦纶导电纱线；所述导电纱线的银纤维含量为15～20％，线密度为30～40tex，电阻为2～5ω/cm，直径为0.1～0.2mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述基底织物为涤粘混纺弹性针织物，克重为250～270g/m2，厚度为1～1.1mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于树蛙足掌吸盘结构的仿生刺绣心电电极，其特征在于，所述衬垫为聚乙烯醇...
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