生物醫(yī)用電極主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

概述

生物醫(yī)用電極技術(shù)作為生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，在醫(yī)療診斷、治療和健康監(jiān)測中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，可應(yīng)用在生物電阻抗、持續(xù)血糖監(jiān)測、生物電信號檢測等技術(shù)領(lǐng)域中。

（1）生物電阻抗技術(shù)

生物電阻抗技術(shù)是能夠準確反映生物組織、器官、細胞或整個生物機體電學(xué)性質(zhì)的物理量，具有無創(chuàng)、廉價、安全、無毒無害、操作簡單和功能信息豐富等特點。在生物電阻抗應(yīng)用技術(shù)中，生物醫(yī)用電極通常需要具有刺激電極和檢測電極的雙重功能，對電極電學(xué)性能提出了更高的要求。

（2）持續(xù)血糖監(jiān)測（CGM）技術(shù)

持續(xù)血糖監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器工作電極主要由金屬電極、內(nèi)層、酶層及外膜組構(gòu)成。由于生物醫(yī)用電極使用過程中與人體組織直接接觸，需要盡量減少電極的接觸阻抗以獲得穩(wěn)定的生理信號，同時還要求無毒無害，以避免引發(fā)過敏等不良生理反應(yīng)。

（3）生物電信號檢測技術(shù)

目前，生物電信號檢測技術(shù)可利用生物電極采集生物電信號，主要包括心電信號采集、腦電信號采集和肌電信號采集等。冠隆醫(yī)療是專業(yè)醫(yī)用電極制造商，提供心電、腦電、理療電極定制服務(wù)，自主研發(fā)生產(chǎn)制造，閃電訂制、快速打版，為您提供一站式定制服務(wù)。

生物醫(yī)用電極作為生物電信號檢測與刺激的關(guān)鍵部件，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛覆蓋醫(yī)療診斷、治療、康復(fù)及前沿科研。以下是主要應(yīng)用領(lǐng)域的詳細分類：

一、 臨床診斷與監(jiān)測

1.1. 心電圖（ECG/EEG）

應(yīng)用：監(jiān)測心臟電活動，診斷心律失常、心肌缺血等。

電極類型：一次性Ag/AgCl凝膠電極（醫(yī)院常用）、柔性干電極（可穿戴設(shè)備）。

1.2. 腦電圖（EEG）

應(yīng)用：記錄大腦皮層電信號，用于癲癇診斷、睡眠研究、腦功能評估。

電極類型：銀/氯化銀濕電極、高密度干電極陣列（如腦機接口頭盔）。

1.3. 肌電圖（EMG）

應(yīng)用：檢測肌肉電活動，診斷神經(jīng)肌肉疾?。ㄈ缂∥s側(cè)索硬化癥）。

電極類型：表面電極（非侵入式）或針電極（侵入式，用于精準定位）。

1.4. 眼電圖（EOG）

應(yīng)用：記錄眼球運動，輔助診斷眼肌功能障礙或睡眠障礙。

二、 治療與神經(jīng)調(diào)控

2.1.心臟起搏器與除顫器

應(yīng)用：通過植入式電極調(diào)節(jié)心臟節(jié)律。

電極材料：鉑銥合金，需長期耐腐蝕。

2.2.深腦刺激（DBS）

應(yīng)用：治療帕金森病、抑郁癥等，電極植入大腦特定核團發(fā)放電脈沖。

技術(shù)挑戰(zhàn)：高精度微電極陣列（如Medtronic的DBS電極）。

2.3.脊髓刺激（SCS）

應(yīng)用：緩解慢性疼痛，電極植入脊髓硬膜外腔。

2.4.人工耳蝸

應(yīng)用：電極陣列刺激聽覺神經(jīng)，恢復(fù)聽力。

三、 康復(fù)與輔助技術(shù)

3.1.功能性電刺激（FES）

應(yīng)用：刺激癱瘓肌肉，幫助脊髓損傷患者恢復(fù)運動功能。

電極類型：表面電極或植入式電極。

3.2.假肢控制

應(yīng)用：通過EMG電極捕捉殘肢肌肉信號，控制智能假肢（如Össur的腦控假肢）。

3.3.神經(jīng)康復(fù)機器人

應(yīng)用：結(jié)合EEG/EMG電極實現(xiàn)卒中患者的運動功能訓(xùn)練。

四、 前沿科研與腦機接口（BCI）

4.1.腦機接口

應(yīng)用：實現(xiàn)大腦與外部設(shè)備通信，如意念控制機械臂（如Neuralink的植入式電極）。

技術(shù)：高密度微電極陣列（硅基或柔性電極）。

4.2.神經(jīng)科學(xué)研究

應(yīng)用：動物實驗中記錄神經(jīng)元放電（如多電極陣列MEA）。

五、可穿戴與居家健康

5.1.智能手環(huán)/貼片

應(yīng)用：連續(xù)監(jiān)測心率（ECG）、壓力（皮膚電反應(yīng)GSR）等。

電極類型：紡織電極、石墨烯柔性電極（如華為ECG手表）。

5.2.遠程醫(yī)療

應(yīng)用：居家老年人心電監(jiān)測，數(shù)據(jù)無線傳輸至醫(yī)院。

六、 其他特殊應(yīng)用

6.1.電穿孔技術(shù)

應(yīng)用：通過高壓脈沖電極遞送藥物或基因（如腫瘤治療）。

6.2.電生理研究

應(yīng)用：離體組織或細胞電信號記錄（如膜片鉗技術(shù)中的玻璃微電極）。

6.3.技術(shù)趨勢與挑戰(zhàn)

長期植入：需解決生物相容性（如涂層技術(shù)）和信號衰減問題。

高分辨率：微電極陣列向更高通道數(shù)發(fā)展（如Neuropixels探針）。

無創(chuàng)化：干電極和光學(xué)電極（如fNIRS結(jié)合EEG）的探索。

生物醫(yī)用電極的應(yīng)用正隨著柔性電子、AI和納米技術(shù)的進步不斷擴展邊界，尤其在精準醫(yī)療和腦科學(xué)領(lǐng)域潛力巨大。