專利名稱：單次使用的生物醫(yī)學傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及用于從記錄表面例如受檢者的皮膚，獲取生物信號的電極。
背景技術：
當監(jiān)測入院患者的生命指征或其它生理參數(shù)時，傳感器被附接在患者的皮膚上或者導管被插入身體的自然開口或導管刺入皮膚。通常的實踐是用電導或光導線纜將這些傳感器連接至測量儀器。儀器可放在床邊(例如，手術室(OR)或重癥監(jiān)護室(ICU)內的多參數(shù)患者監(jiān)測器)或者其可為由患者攜帶的一個較小的盒子(例如，ECG遙測器)。近來技術的發(fā)展使開發(fā)電池供電的傳感器成為可能，其包括用于執(zhí)行實際測量、 將測得信號轉換為數(shù)字形式、和無線傳輸測量數(shù)據(jù)和/或計算的參數(shù)至主設備的裝置。這些裝置被稱作無線傳感器。無線傳感器為護理者和患者都提供了明顯的益處。所謂的“線纜雜亂”已被認為是高?；颊咦o理過程中最大的問題之一。在醫(yī)院存在很多線纜也產生了傳染和可用性的問題。通過使用無線傳感器，可以減少醫(yī)院使用的線纜的數(shù)量并改進不同參數(shù)和整個護理過程的可用性。雖不必要去除所有的線纜，但是通過去除僅僅適中數(shù)量的引線或導線，就會達到很大的改進。這是因為由于線纜的數(shù)量的增加傾向于引起扭結不成比例地增加。低危患者是從無線傳感器中受益最多的患者組。由于不用被導線物理綁接到患者監(jiān)測器上，他們可以到處自由走動，例如無需幫助地去洗手間。同樣，在由患者攜帶的小的患者監(jiān)測器的情況下，無線傳感器提供了更好的可靠性并且對于患者而言更加舒適。在醫(yī)院環(huán)境中支持一次性的傳感器使用的另一方面是傳染控制，這已成為一個大問題。這里使用的術語“一次性的”指的是使用一次然后丟棄的單次使用的傳感器。總體上一次性的傳感器可以使傳染控制更加容易。其還通過消除清潔傳感器的需要而使護理過程簡單化。如果能夠使用一次性的單一患者使用的傳感器，這防止了醫(yī)院內部傳染蔓延和交叉污染。這還通過節(jié)省時間和金錢而改進了護理過程。市場上存在幾種可用的一次性的傳感器，諸如麻醉深度傳感器、ECG電極，等等。 市場上還有一些可用的無線參數(shù)。大部分無線參數(shù)通過可更換的或可再充電電池是可再用的或一次性的。所有的這些變形都需要對電池充電或特殊處理。由于電池需要被單獨地加入到傳感器中，當開始使用參數(shù)時它們還需要特殊的安裝。與電池相關聯(lián)的難以維護和高成本已經成為阻礙無線傳感器被廣泛接受的關鍵因素。此外，通常使用的電池需要重復利用。為了使無線傳感器獲得廣泛地接受，電池更換周期應當與醫(yī)院的日常工作相匹配，并且丟棄的電池和傳感器應當不需要特殊處理。包含電極(諸如ECG、EEG等等)的一次性的傳感器由于幾個原因而具有有限的保存期限。用于從記錄表面例如患者的皮膚測量生物信號的電極通?？梢罁?jù)附接至皮膚的表面上的電解質的存在分為干電極或濕電極。干電極主要利用彈性帶施加至皮膚。干電極的一個例子是用于運動醫(yī)學中的心率測量帶。另一方面，濕電極可利用導電液體或固體凝膠附接至皮膚以在記錄表面與電極感測元件之間提供連續(xù)導電路徑。為了實現(xiàn)電流流動，
3導電凝膠可以含鹽(例如，KCl或NaCl)。優(yōu)選的凝膠具有高鹽含量，由于這樣的凝膠產生比在使用具有低鹽含量的凝膠時獲得的導體更好的導體。此外，高鹽含量的使用通常需要使用時較少的皮膚損傷，以減小在接下來的電極施加之后皮膚-電極界面的阻抗。因此，例如，由于電極中的凝膠變干，以及還由于傳感器材料中可能發(fā)生的變化，具有高鹽含量的生物信號測量傳感器電極通常可能具有有限的保存期限(使用之前的最長存儲時間)。濕凝膠電極比干電極提供了更好的接觸接觸阻抗更低并且信號帶寬擴展至更低頻率。這就是干電極通常用于有限的應用諸如心率測量的原因，而濕凝膠電極用于診斷ECG，其中分析信號的多種特征。對于長期存儲，例如長達約12個月，濕傳感器或傳感器電極可存儲在外殼或包裝內，其提供了防止凝膠變干的合適的氣氛。例如，由防潮和防UV材料(例如，鋁)層壓而成的小袋，可用于防止凝膠變干。其結果是在小袋內部存在一個濕度可為約99%的氣氛。由于電解質凝膠通常含KCl或NaCl以使電極與組織之間信號良好，所以可以有鹽(氯化物) 存在于小袋內。因此，小袋內的潮濕和鹽的存在產生了實際上對很多材料有害的氣氛。該氣氛腐蝕很多材料并使其氯化或氧化，并且需要特別關注傳感器的材料選擇。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一方面提供了包含導電電解質材料的自供電的單次使用的生物醫(yī)學傳感器。本發(fā)明的另一方面提供了包含導電電解質材料并提供長保存期限的自供電的無線生物醫(yī)學傳感器。本發(fā)明的又一方面提供了包含導電電解質材料并承受高濕度和鹽性存儲環(huán)境的自供電的生物醫(yī)學傳感器。本發(fā)明的一方面是生物醫(yī)學傳感器，包括基底片；所述基底片上的至少一個印刷電極，該至少一個電極配備有電解質元件以增強與待測表面的電接觸；以及至少一個電池，其封裝入所述基底片上的密封隔區(qū)。本發(fā)明的另一方面是包含生物醫(yī)學傳感器的密封包裝，該生物醫(yī)學傳感器包括基底片，所述基底片上的至少一個印刷電極，該至少一個電極配備有電解質元件以增強與待測表面的電接觸，以及至少一個一次性印刷電池，其封裝入所述基底片上的密封隔區(qū)。


以下將參照附圖更加詳細地描述示例性實施例，其中圖1示出現(xiàn)有技術生物醫(yī)學傳感器的例子，圖2示出現(xiàn)有技術生物醫(yī)學傳感器的另一個例子，圖3是根據(jù)一示例性實施例的生物醫(yī)學自供電傳感器的截面?zhèn)纫晥D，圖4是根據(jù)一示例性實施例的生物醫(yī)學自供電傳感器的俯視圖，以及
圖5是根據(jù)一示例性實施例的生物醫(yī)學自供電傳感器的俯視圖。
具體實施例方式用于測量來自記錄表面(例如，患者皮膚)的生物信號的電極，可被稱作在附接至皮膚的接觸面上存在電解質的‘濕’電極。‘濕’電極可利用導電液體、水凝膠或固體凝膠 (例如，電解質凝膠)附接至皮膚，以改進記錄表面與電極感測元件(例如，銀/氯化銀(Ag/ AgCl)電極層)之間的導電性。導電凝膠的典型組分可包含水(其起到溶劑的作用)；水溶性單體，其交聯(lián)以提供凝膠的結構并且它還可以提供皮膚附著力；保濕材料，其減輕導電凝膠的變干特性；以及電解質或鹽，例如溶解于水中的氯化鈉(NaCl)或氯化鉀(KCl)，其提供離子導電性。導電凝膠不同于其它導電電解質的一個優(yōu)勢在于其可從皮膚上干凈地移除而不留任何剩余。圖1以側視圖示出了現(xiàn)有技術生物醫(yī)學傳感器的例子。示例性的傳感器可包括平面基底(例如，諸如塑料的非導電材料膜)，導電電極層11 (例如，以化學方法與凝膠一起被氯化的銀(Ag)、銀/氯化銀(Ag/AgCl))，覆蓋在導電電極層上面的凝膠攜帶元件12(例如，浸有導電凝膠的海綿)，以及圍繞著凝膠攜帶元件12(在相同的平面內)以將電極附接至活組織(例如，人的前額或胸部)的粘合層10 (例如，粘合泡沫材料)。圍繞粘合層10可以與凝膠攜帶元件12間隔開13。圖2以側視圖示出生物醫(yī)學傳感器的另一例子。示例性電極可包括平面基底(例如，諸如塑料的非導電材料膜)，導電電極層11(例如，銀(Ag)，銀 /氯化銀(Ag，AgCl))，覆蓋在導電電極層11上的固態(tài)的導電凝膠14( “固體凝膠”)，以及圍繞著固體凝膠(在相同的平面內)以將電極附接至活組織(例如，人的前額或胸部)的粘合層10(例如，粘合泡沫層)。在這兩個例子中，導電電極層11都可以在一側(圖1和2 的上側)接觸凝膠元件12或14，并在另一側(圖1和2的下側)接觸導電印制線(trace) (例如，在基底上提供的導電材料條(未示出))。電極層11是這樣的界面，即在此通過導電凝膠離子導電變成監(jiān)測/記錄裝置的電子導電。例如，可被印刷或蝕刻的印制線提供了生物醫(yī)學傳感器貼片內的電極與相關電子電路之間的電連接，或者通過線纜與附近的監(jiān)測裝置的電連接。印制線也可以被印刷例如銀或銅。在同樣的基底上可以有單個電極或包含多個電極的電極陣列。應當意識到的是，以上示出的生物醫(yī)學傳感器僅僅是利用導電液體、水凝膠或固體凝膠(在這里通常被稱為導電電解質或凝膠)來改進導電性的傳感器的例子。本發(fā)明的實施例并不是要限制為任何特定的傳感器類型，而是可應用于任何類型的生物醫(yī)學傳感器，其使用任何合適的電解質諸如導電凝膠，所述導電凝膠必須被保護以防變干并且其產生有害的高濕度環(huán)境。GE醫(yī)療公司的麻醉深度傳感器是印刷片傳感器(printed sheet sensor)的良好例子。其包含通過絲網印刷、柔版印刷或任何其它的等效過程印刷的基底、 導電印制線、導電屏障層和介電層。其還包含電解質凝膠以能夠從活組織進行生物信號測量。市場上還存在利用類似技術制造的多種其它的傳感器。在接觸表面上具有電解質的“濕”傳感器可存儲在外殼或包裝內，其提供了合適的氣氛以防止電解質變干并延長傳感器的保存期限。濕度(高達99% )和氯化鹽的存在(來自電解質)密封的潮濕-不滲透性的外殼或包裝會產生實際上對很多材料有害的氣氛。該氣氛腐蝕很多種材料并使它們氯化或氧化，并且需要特別關注傳感器的材料選擇。
利用一些方法來制造軟電池(例如，印刷電池)以使它們一次性使用。這些電池不包含任何危害環(huán)境的材料并且無需任何特殊處理(例如，電池循環(huán))就可以隨傳感器丟棄。 這給材料選擇帶來了限制。印刷電池的材料不能改變以承受高濕度和腐蝕性的氣氛。對于軟電池的典型的包裝方案是利用基于塑料或紙的非導電材料來制造包裝。利用基于紙的包裝不是高濕度環(huán)境下的一種選擇，因為潮濕和鹽隨后會吸收到紙中并使電池端子短路。一些類型的印刷電池可包含濕的電解質并且它們可被密封在塑料罩膜內以防止液體蒸發(fā)，并因此成為封閉的電化學單元。作為封閉單元，由于在電池內形成不希望的氣體，這些電池在存儲期間可能有膨脹的趨勢。本發(fā)明的實施例提供了一次性的“濕”的自供電生物醫(yī)學傳感器，其包括導電電解質材料，承受高濕度和鹽性的存儲環(huán)境，同時允許在電池中使用對環(huán)境無危害的材料以便在丟棄傳感器時不需要特殊處理。在傳感器結構的一個密封隔區(qū)內提供一次性的電池，以便聯(lián)合的電池-電極組合可被存儲在同一個包裝或外殼內，諸如在同一個小袋內，由于小袋內包含電解質凝膠，所以其具有甚至高達約99%的高濕度水平和鹽含量的內部氣氛。其結果是，提供了具有長的保存期限(例如，保存期限為6-12個月量級或者更長)的一次性的“濕”的自供電生物醫(yī)學傳感器。本發(fā)明的一方面是在傳感器的印刷一次性電池上覆蓋阻潮濕材料，從而使電池能夠承受存儲傳感器的潮濕和鹽性氣氛。有很多種方法來覆蓋電池以使它承受潮濕和鹽性氣氛。根據(jù)本發(fā)明的一方面，電池可以在與傳感器的其余部件相同的印刷過程中制造， 并通過印刷或層壓或其它相關過程來覆蓋抗潮濕和耐鹽性層以實現(xiàn)足夠的保存期限。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一次性的“濕”的自供電傳感器可以具有混合結構，其中電池可單獨制造，例如通過粘合附接至傳感器基底片的頂部，并通過印刷或層壓或其它相關過程來覆蓋抗潮濕和耐鹽性層以實現(xiàn)足夠的保存期限。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一次性的“濕”的自供電傳感器可以具有混合結構，其中電池可單獨制造，用抗潮濕材料密封封裝，并且密封封裝的電池可例如通過粘合附接至傳感器基底片的頂部。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一次性的生物醫(yī)學傳感器包括在共同基底上提供的至少一個印刷電極和至少一個印刷電池。該至少一個印刷電池夾在共同基底片上的耐潮濕材料層之間。根據(jù)一示例性實施例，使用了能夠承受潮濕并對于導電油墨印刷優(yōu)化的基底?；字圃旆娇衫脤椎幕瘜W處理來幫助其粘合至基于水或溶劑的印刷和涂覆系統(tǒng)。這還產生了承受潮濕的同質印刷表面?？赡艿幕椎囊粋€例子是雙面化學涂覆的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。根據(jù)本發(fā)明的一方面，通過以與實際電極相同的過程來制造，一次性電池被集成到傳感器中?？梢允褂闷胀ǖ挠∷⒓夹g，諸如絲網印刷、柔版印刷、卷對卷，等等。電池可通過印刷或層壓或其它相關過程覆蓋抗潮濕和耐鹽性層。根據(jù)本發(fā)明的一方面，可在基底的一側制造或提供一次性電池，同時可在基底的相對側上印刷導電電極層和相關聯(lián)的電解質凝膠。在本發(fā)明的示例性實施例中，在基底上制造或提供的電池可用抗潮濕和耐熱的介電層從上側(遠離基底的側)覆蓋。存在多種設計為在濕度條件下可用的介電油墨。這種類型的介電油墨的一個例子是UV干燥電介質。在本發(fā)明的示例性實施例中，在基底上制造或提供的電池可用金屬層(例如，鋁) 從上側(遠離基底的側)覆蓋以使電池抗潮濕且耐鹽。金屬層可通過例如印刷或層壓來提{共。根據(jù)本發(fā)明的一方面，密封隔區(qū)能夠調節(jié)存儲期間電池內部產生的氣體壓力，諸如通過擴展(例如，膨脹)，并且在傳感器使用期間也是可選的。根據(jù)本發(fā)明的一方面，密封隔區(qū)可包括可移除的封閉構件，其在傳感器開始使用時能夠被打開，以將電池內部產生的氣體從電池中釋放出來。例如，密封隔區(qū)可包括在存儲期間由所述可移除構件封閉的開口或者氣體可穿透區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，密封隔區(qū)可以至少局部地包括材料層，其防止潮濕和鹽分進入內部，但是其能夠使氣體逸出電池并防止氣體壓力。在本發(fā)明的示例性實施例中，可以使用另一種其它的抗潮濕材料(例如，玻璃)代替介電層或金屬層來保護電池層。在本發(fā)明的示例性實施例中，還有其它的抗潮濕層，諸如介電層或金屬層，其在基底與電池之間制成。在另一個示例性實施例中，通過基底自身，或者通過任何其它的中間層，提供了抗潮濕性，并且位于基底與電池之間的、進一步的專用的抗潮濕層可以被省略。在本發(fā)明的一示例性實施例中，可以制造頂部抗潮濕層和位于電池下的抗潮濕層以結合在電池外周之外的周圍區(qū)域上，從而將電池封裝入密封隔區(qū)或空腔，其被保護而隔離周圍潮濕和鹽性氣氛。在本發(fā)明的示例性實施例中，頂部抗潮濕層和位于電池下的抗潮濕層可通過在電池外周之外的周圍區(qū)域制造的外周密封或層的方式被密封在一起，以將電池封裝入一密封隔區(qū)，保護其隔離周圍潮濕和鹽性氣氛。圖3中示出了生物醫(yī)學“濕”的自供電傳感器的示例性例子的結構，其包括導電電解質材料并承受高度潮濕和鹽性的存儲環(huán)境。示例性傳感器在平面基底31上通過印刷過程、層壓過程或任何其它適于產生材料層的過程，或者通過兩個以上過程的組合來制造。例如，一些層可通過印刷來制造，且另一些層通過層壓來制造?；?1可以由任何合適的基底材料制成，諸如參照圖1和圖2在前面討論的材料。在圖3示出的例子結構中，傳統(tǒng)類型的生物醫(yī)學“濕”傳感器的部件可以提供在基底31的第一平面上。更具體地，導電電極層33(例如，銀(Ag)，銀/氯化銀(Ag/AgCl))，覆蓋在導電電極33上的凝膠元件35 (諸如浸有導電凝膠的海綿)，以及圍繞凝膠元件35 (在同一平面內)用于將電極附接至活組織(例如，人的前額或胸部)的粘合構件層34(例如， 粘合泡沫材料)，都可在基底31的第一表面上制造。周圍粘合構件34可以與凝膠元件35 間隔開以阻止它們之間的離子傳輸。例如，在導電電極33和凝膠元件35在與基底31的第一表面平行的平面內具有圓形形狀的情況下，周圍粘合構件可為環(huán)形以便粘合構件的內徑足夠大以容納電極33和凝膠元件35。導電電極層35可在一側(圖3中的上側)上與凝膠元件35接觸，并在另一側與提供在基底31上導電印制線32(例如，導電材料條)接觸。在生物醫(yī)學傳感器貼片內，印制線32提供了電極33與相關聯(lián)的電子電路(例如，圖4中的電子電路41)之間的電連接，或者通過線纜至附近監(jiān)測裝置的電連接。印制線可由例如銀或銅制成。雖然在該例子中示出了單個電極，但是在同一個基底上可以有多個電極。圖5中示出了在同一個基底上具有多個電極的生物醫(yī)學傳感器的例子。應該意識到的是，本發(fā)明的實施例并不是要限制為任何特定的電極類型，而是可應用于任何類型的生物醫(yī)學傳感器，該傳感器使用任意合適的電解質(例如，導電凝膠)， 該電解質必須被保護以防變干并且其產生了有害的高濕度環(huán)境。因而，可以在基底31的第一表面上提供任何類型的生物醫(yī)學“濕”電極配置，來代替圖3中所示的配置。在圖3所示的例子中，平面印刷電池30由位于基底31的相對的第二平面上的抗潮濕材料封裝。該配置使所需的基底區(qū)域最小化。然而，應該意識到的是，電池可以位于基底31上的任何表面上以及任何位置處。印刷電池30可被夾在基底片30上的耐潮濕材料層36和37之間。雖然專用的抗潮濕層36位于基底31與電池30之間，但抗潮濕性也可以由基底自身來提供，例如通過處理或涂覆其表面，在這種情況下，專用的抗潮濕層36可以是不必要的并且可省略。在抗潮濕層36與基底31之間還可以有一個或多個中間層。電池30可被印刷或附接在抗潮濕層36上。例如，電池30可以是例如可買到的單獨制造的電池、其以合適的方式(例如，利用粘合)來附接。電池30可由第二抗潮濕層37 從上側(遠離基底31的一側)覆蓋，例如通過印刷或層壓。抗潮濕層37例如可為介電層或金屬層。金屬層例如可為鋁層或鋁膜?？钩睗駥?7可由與抗潮濕層36的材料相同或不同的材料制成。在示例性實施例中，頂部抗潮濕層37和位于電池下的抗潮濕層36可以被制造以在電池外周之外的周圍區(qū)域上相結合，從而將電池30封裝入密封隔區(qū)(干燥腔)，保護其隔離周圍潮濕和鹽性氣氛。備選地，頂部抗潮濕層37和位于電池下的抗潮濕層36可通過在電池外周制造的外周密封或層的方式被密封在一起，以將電池封裝入密封隔區(qū)，保護其隔離周圍潮濕和鹽性氣氛。在例子結構中，提供了導電印制線或導線38以穿過電池30 的抗潮濕封裝延伸，從而為封裝外部的電子電路(例如，圖4中的電子電路41)提供電源電壓。還可以在基底31的第二表面上提供導電印制線39以起到電源電壓總線的作用。在本發(fā)明的示例性實施例中，密封隔區(qū)能夠調節(jié)存儲期間電池內部產生的氣體壓力。例如，在電池30與抗潮濕層37之間可有額外的空間以調節(jié)少量氣體。抗潮濕層37可以是柔性的或者是可變形的，從而允許密封電池隔區(qū)的由于氣體帶來的擴展(例如，膨脹)。在示例性實施例中，密封隔區(qū)可包括可移除的封閉構件，諸如抗潮濕貼片40。抗潮濕貼片40可以密封或封閉通氣開口、穿孔或氣體可穿透區(qū)43，其提供為通過抗潮濕層37 到達密封電池隔區(qū)。當開始使用傳感器時，通氣開口、穿孔或氣體可穿透區(qū)43可以通過移除或打開貼片40而暴露或打開，以將電池內部產生的氣體從電池中釋放出來。當使用相對僵硬的或剛性的抗潮濕層37時，該方法能特別有利。大部分的氣體形成可發(fā)生在電池使用期間，并且從而相關聯(lián)的問題被減輕或避免。圖4是圖3所示的示例性生物醫(yī)學傳感器的俯視圖。在圖4所示的例子中，傳感器的基底31為橢圓形，但是它可以根據(jù)應用而具有任意形狀。電池30可以被頂部抗潮濕層37覆蓋，其越過電池30的外周延伸，從而封裝電池30。可移除的封閉構件(例如，抗潮濕貼片40)可以提供在層37上部。導電印制線或導線38可以從電池30的⑴和㈠端子穿過抗潮濕封裝37延伸到封裝外部的電子電路41。備選地，電子電路41可以在封裝內， 或者遠離電池。圖5是具有多個(兩個或更多個)電極貼片51、52、53的另一個示例性生物醫(yī)學傳感器的俯視圖。一個或多個電極貼片可配備有印刷電池30。電極貼片51可以具有連接器M，用于連接單獨的電子電路55，生物信號和/或來自電池30的電源電壓被傳送至電子電路55。電子電路55可以再次使用，而帶電池或電池組30的生物醫(yī)學傳感器是一次性的單次使用的產品。市場上通?？少I到的是柔性“可印刷”電池。例如Enfucell公司利用低成本的環(huán)保材料制造柔性且薄的電池。電池中的主要活性組分是鋅、二氧化錳以及作為電解質的氯化鋅。當被丟棄時，這些電池不需要特殊處理，而是能夠與電極一起扔到普通廢物袋中。通過卷對卷過程印刷來制造該電池。Enfucell公司的SoftBattery 利用Enfucell allPrinted 技術來制造。隨后，相同或類似的技術還可以用于通過與傳感器的其余部件相同過程印刷來制造基底上的電池30。電子電路42或M可以是與特定生物信號測量相關聯(lián)的任意電子電路。例如，電子電路可以包括信號放大器、信號處理器、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)存儲器、無線傳送器、無線收發(fā)器、有線或無線通信接口，或其任意組合。例如，電子電路可包括帶有身體局域網連接并利用軟電池30操作(例如，超過M小時)的ECG放大器。當電子電路配備有無線傳送器、無線收發(fā)器或無線通信接口時，實現(xiàn)了自供電無線生物醫(yī)學傳感器。當電子電路配備有存儲器時，可以收集測量的生物信號數(shù)據(jù)并存儲在由電池30供能的存儲器中，用于隨后下載至讀取或監(jiān)測裝置。換句話說，可以提供數(shù)據(jù)記錄器。電子電路(例如，放大器、存儲器和/ 或傳送器)可以是單片硬件(例如，圖5中的電子電路5 或者建立電子器件作為一次性的電極片的一部分(例如，圖4中的電子電路41)。在一備選的示例性實施例中，電池30可以單獨制造，附接至基底31上的抗潮濕層 36，然后由第二抗潮濕層37覆蓋，以封裝電池30。在又一個備選的示例性實施例中，電池30可以單獨制造，由抗潮濕層36和37覆蓋以封裝電池30，以便封裝后的電池30(具有抗潮濕層)可附接至基底31上。在又一個備選的示例性實施例中，電池30可以單獨制造，抗潮濕層36和37可用包裝形成，包裝諸如抗潮濕材料的小袋，電池30被插入其內并密封，以密封封裝電池30，以便封裝電池30的包裝可被附接到基底31上。包裝可以是類似于用于包裝生物醫(yī)學“濕”電極的小袋的金屬(例如，鋁)小袋。合適的印制線或導線38可從封裝電池中引出用于向外部電子電路(例如，圖4中的電路41)提供電源電壓。獲得的混合結構可以產生如圖3和 4中所示的類似布置，附圖標記36和37描繪了電池30的包裝或小袋。本發(fā)明的示例性實施例允許在外殼或包裝內存儲一次性自供電傳感器，外殼或包裝提供了合適的氣氛以防止電解質變干，并延長了傳感器的保存期限。例如，診斷質量的 ECG傳感器可以與軟電池存儲在同一小袋中。在圖4中，虛線42描繪了用于存儲配備有軟電池的生物醫(yī)學傳感器的密封包裝或小袋。本發(fā)明的實施例提供了多種優(yōu)點。生物醫(yī)學傳感器上的一次性電源(具有用于在所需要的監(jiān)測周期(例如，M小時)進行操作的容量)完全適合于醫(yī)院的后勤和護理過程。 改進了醫(yī)院內的傳染控制。不需要在無線傳感器的電池的維護或特殊處理(例如，回收利用)上進行額外的工作。無線傳感器的使用減少了醫(yī)院中的線纜雜亂。實現(xiàn)了低成本的高度集成方案。本書面描述使用例子來公開包括最佳模式的本發(fā)明，以及還使本領域技術人員能制作和使用本發(fā)明。本發(fā)明可取得專利的范圍由權利要求確定，且可包括本領域技術人員想到的其它例子。如果此類其它示例具有與權利要求字面語言無不同的結構要素，或者如果它們包括與權利要求字面語言無實質不同的等效結構要素，則它們規(guī)定為在權利要求的
范圍之內O
附圖標記表
10粘合層；
11導電電極層；
12凝膠攜帶元件
13間隔；
14固體凝膠；
30平面印刷電池
31平面基底；
32導電印制線；
33導電電極層；
34粘合層；
35凝膠元件；
36抗潮濕層；
37抗潮濕層；
38導電印制線；
39導電印制線；
40抗潮濕貼片；
41電子電路；
42密封包裝；
43通氣開口 ；
51電極貼片；
52電極貼片；
53電極貼片；
54連接器；
55電子電路。
權利要求
1.一種生物醫(yī)學傳感器，包括基底片，所述基底片上的至少一個印刷電極，所述至少一個電極配備有電解質元件以增強與待測表面的電接觸，以及至少一個印刷電池，其被封裝入所述基底片上的密封隔區(qū)內。
2.根據(jù)權利要求1所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，所述密封隔區(qū)被限定在共同基底片上的耐潮濕材料層之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，所述耐潮濕層中的一個包括由耐潮濕材料制成或者經過化學處理以耐潮濕的所述基底片。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，所述耐潮濕層中的一個包括覆蓋在所述電池頂部的耐潮濕材料層。
5.根據(jù)權利要求2至4中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，所述耐潮濕材料層的至少一個包括金屬層或介電層。
6.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，所述電池在與所述電極的其余部件相同的印刷過程中制造，并且通過印刷或層壓或其它相關聯(lián)的過程由耐潮濕層覆蓋。
7.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，所述電池被單獨制造，附接在電極基底片的上部，并通過印刷或層壓或其它相關聯(lián)的過程由耐潮濕層覆蓋。
8.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，所述電池可被單獨制造，由抗潮濕材料密封封裝，并且所密封封裝的電池被附接在電極基底片的上部。
9.根據(jù)權利要求1至8中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，所述密封隔區(qū)能夠調節(jié)在存儲期間以及可選擇地也在所述傳感器使用期間所述電池內部產生的氣體壓力，和/ 或其中所述密封隔區(qū)包括在存儲期間由可移除的封閉構件來封閉的開口或氣體可穿透區(qū)， 當開始使用所述傳感器時，打開所述可移除的封閉構件，以通過所述開口或氣體可穿透區(qū)使所述電池內部產生的氣體釋放出來。
10.根據(jù)權利要求1至9中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器，包括由所述電池供能的電子電路。
11.根據(jù)權利要求10所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，配置所述電子電路用于無線傳輸生物醫(yī)學測量數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權利要求10至11中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，配置所述電子電路以存儲生物醫(yī)學測量數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權利要求10至12中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器，其中，配置所述電子電路以處理生物醫(yī)學測量數(shù)據(jù)。
14.一種密封包裝，其包含根據(jù)權利要求1至13中的任一項所述的生物醫(yī)學傳感器。
15.根據(jù)權利要求14所述的密封包裝，其中，所述包裝是由鋁箔制成的小袋。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“單次使用的生物醫(yī)學傳感器”。一次性的自供電生物醫(yī)學傳感器包括基底片上的印刷濕電極。濕電極配備有電解質元件以增強與待測表面的電接觸。此外，在基底片上提供封裝入密封隔區(qū)的印刷電池。一次性自供電傳感器可被存儲在外殼或包裝內，外殼或包裝提供了合適的氣氛以防止電解質變干并延長傳感器的保存期限。
文檔編號A61B5/04GK102525450SQ20111046314
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者A·K·A·伊羅斯塔羅, J·P·維爾塔寧 申請人:通用電氣公司