基于多层丝网印刷柔性生物电干电极的单导联心电胸带

针对日常生活中对可穿戴、低噪声心电检测以及复杂心律失常的院前、院后监测管理的迫切需求，本研究探讨了一种新型基于多层丝网印刷柔性生物电干电极的单导联心电胸带。首先，分析了基于导电银浆聚合物的柔性干电极材料与皮肤接触的生物电检测等效电路模型；然后，采用丝网印刷技术将热塑性聚氨酯(TPU)、导电墨水(银浆)及可拉伸密封材料等分层印刷在普通织物基底上，并制备形成由两个测量电极和一个参考电极构成的单导联条形心电采集胸带。为了评估该单导联心电胸带的信号检测性能，本研究设计实验对5名健康受试者在行走、上楼、静息及扭腰等4种运动状态下进行5 min的体表心电信号监测，并量化测试了的R波峰值检测、信噪比(SNR)、信号伪影比(SAR)及阳性预测值(PPV)等4项指标值。实验结果显示，静息状态下的体表心电检测的平均R波峰值振幅为1.36 mV,SNR为2.05 dB,SAR为5.53,阳性预测值为99.81%,而运动状态下的运动伪迹则可通过心电胸带内置的运动状态监测器实现主动降噪，验证了所研制的基于柔性生物电干电极的单导联心电胸带具有良好的生物相容性及抗干扰能力。