一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器及其使用方法技术

技术编号:23869136 阅读:27 留言:0更新日期:2020-04-21 23:50
本发明专利技术涉及一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器及其使用方法,一种柔性张力传感器,包括设置在夹层结构中的柔性电阻器,所述柔性电阻器采用设置在柔性夹层结构中的至少一根液态金属线;所述柔性电阻器包括至少一组与所述液态金属线连接的拉伸电极。本发明专利技术提供了一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器及其使用方法,通过将设置有液态金属丝的柔性张力传感器能够方便、精准、有效地利用柔性张力传感器从外部检测出皮肤张力。

A kind of flexible sensor used in the detection of skin expansion tension and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器及其使用方法
本专利技术涉及医疗器械
,尤其涉及柔性传感器领域,具体涉及一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器及其使用方法。
技术介绍
现有技术中,皮肤扩张术是通过在皮肤深面埋植扩张器并逐步注水扩张的方法,扩大其被覆皮肤面积的一种技术。皮肤扩张后能提供“额外”的“多余”皮肤,用以修复和替代邻近的瘢痕或其它皮肤病损及畸形。目前临床上广泛开展的皮肤扩张术,是利用一种可控式扩张器,材质为医用硅橡胶,由扩张囊、注射壶和导管三部分组成。使用时通过手术将扩张器植入皮下或深筋膜下层,经皮肤以细针穿刺定期向注射壶内注入无菌等渗生理盐水,后者顺导管流入扩张囊从而使组织扩张。注水时,医生通常通过观察扩张区皮肤的色泽、硬度及患者的反应,预估一次注水量。在皮肤扩张注水操作及间歇期,扩张皮肤的张力难以准确评估,医生与患者均无法及时发现皮肤扩张出现的合理张力,只能凭经验判断。因此,容易出现要么因注水不足而无法达到最佳张力状态,无谓增加注水次数,延长扩张时间,增加患者的精神压力和经济费用,要么因皮肤张力过大导致皮肤局部血循环障碍而出现疼痛、切口开裂、皮肤菲薄甚至坏死、破溃。有研究人员尝试使用皮肤温度测定,或血氧监测设备来判断扩张皮肤的血液循环情况,以期指导注水量,但该类方法易受环境温度、患者健康状况和情绪状态的影响,而难以精准反映皮肤实际张力情况。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足,提供一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器及其使用方法,通过将设置有液态金属丝的柔性张力传感器能够方便、精准、有效地利用柔性张力传感器从外部检测出皮肤张力。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器,包括设置在夹层结构中的柔性电阻器,所述柔性电阻器采用的是设置在柔性的夹层结构中的至少一根液态金属线;所述柔性电阻器包括至少一组与所述液态金属线连接的拉伸电极。本专利技术一个较佳实施例中,所述夹层结构包括设置在所述柔性电阻器两侧,且用于包裹住所述柔性电阻器的硅胶底层和硅胶封层。本专利技术一个较佳实施例中,每根所述液态金属线连接有至少一组所述拉伸电极,每组所述拉伸电极包括至少一组X轴拉伸电极和Y轴拉伸电极。本专利技术一个较佳实施例中,设置在所述夹层结构中的所述液态金属线是弯曲的结构。本专利技术一个较佳实施例中,用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器的制备方法:步骤1,将胶带贴覆在玻璃基板上;步骤2,在胶带上涂覆硅胶底层;步骤3,在硅胶底层上印刷至少一根弯曲的液态金属线作为柔性电阻器;步骤4,将硅胶封层涂覆在设置有柔性电阻器的硅胶底层外部,并在75°C~95°C下固化15~25分钟以封装液态金属图案;步骤5,将柔性张力传感器从玻璃基板上取下,裁切成需要的形状;步骤6,在裁切后的柔性电阻器上连接有若干组拉伸电极。本专利技术一个较佳实施例中,在步骤3中,在液态金属线上预留有若干根能与拉伸电极连接的引线。本专利技术一个较佳实施例中,采用用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器的张力测量系统包括与所述拉伸电极电连接的电阻测量仪。本专利技术一个较佳实施例中,电阻测量仪包括与所述X轴拉伸电极电连接的X轴电阻测量仪,和与所述Y轴拉伸电极电连接的Y轴电阻测量仪。本专利技术一个较佳实施例中,用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器的使用方法:步骤a,利用电阻测量仪的X轴电阻测量仪和Y轴电阻测量仪分别检测柔性电阻器在X轴方向和Y轴方向受力拉伸后的电阻值;步骤b,通过X轴方向和Y轴方向受力拉伸后的电阻值利用公式;;获得柔性张力传感器中柔性电阻器在X轴方向和Y轴方向受力拉伸值;△R是电阻的变化值,R0是初始电阻;R是电阻;l是传感器长度;l0是传感器初始长度;ε是传感器形变量。本专利技术一个较佳实施例中,步骤a之前,还包括将柔性张力传感器贴覆在人体皮肤表面;在步骤b中,还包括通过张力测量系统中的电阻测量仪检测柔性张力传感器在人体皮肤表面拉伸时的张力。本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷,本专利技术的有益效果:本专利技术提供一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器及其使用方法,通过将设置有液态金属丝的柔性张力传感器能够方便、精准、有效地利用柔性张力传感器从外部检测出皮肤张力。在玻璃基板上贴覆胶带减轻在玻璃基板上的附着力,便于后期将制作好的柔性张力传感器取下,通过将硅胶底层和硅胶封层组合形成将柔性电阻器包括的额夹层结构在满足能柔性贴合的情况下还能具有与外部绝缘隔绝的作用。通过将设置有液态金属丝的柔性张力传感器用于皮肤扩张中,能够检测皮肤二维方向的张力,将极大的提高皮肤扩张操作的精准性,合理控制皮肤扩张状态,提升皮肤扩张的安全性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术优选实施例中用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器的结构示意图;图2是本专利技术优选实施例中用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器制备工序结构示意图;图3是本专利技术优选实施例的采用用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器的测量系统的结构示意图;其中,1-玻璃基板,2-夹层结构,21-硅胶底层,22-硅胶封层,3-胶带,4-柔性电阻器,41-液态金属线,42-X轴拉伸电极,43-Y轴拉伸电极,44-引线,5-电阻测量仪。具体实施方式现在结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本专利技术的基本结构,因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1~图3所示,本实施例公开了一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器,包括柔性的夹层架构2,夹层结构2包括设置在柔性电阻器4两侧,且用于包裹住柔性电阻器4的硅胶底层21和硅胶封层22;柔性电阻器4包括设置在柔性的夹层结构2中的至少一根液态金属线41,且设置在夹层结构2中的液态金属线41是弯曲结构弯,每一根液态金属线41上引出2组呈X轴、Y轴向外相对延伸的引线44。柔性电阻器4还连接至少一组与每组液态金属线41上引线44电连接的拉伸电极。每组拉伸电极包括至少一组X轴拉伸电极42和一组Y轴拉伸电极43。进一步的,液态金属线41采用的是EGaIn在硅胶制成的夹层结构2中的硅胶底层21上印刷制成。液态金属线41外部包裹封层的夹层结构2是与液态金属线41构成的扁平的柔性电阻器4贴合的扁平的结构。夹层结构2的总厚度为600μm~700μm。本专利技术中夹层结构2的总厚度优选为650μm。本专利技术一个较佳实施例中,用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器的制备方法:步骤1,将胶带3贴覆在玻璃基板1上。本专利技术优选,胶带采用3Kapton胶带。步骤2,在胶带3上涂覆硅胶底层21。具体的,胶带3上涂覆130~170μm厚的硅胶底层21。本专利技术优选,胶带3上涂覆150μm厚的硅胶底层21。步骤3,在硅胶底层21上印刷至少一根弯曲的液态金属线41作为柔性电阻器4,在液态金属线41上预留有若干根能与拉伸电极连接的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器,包括设置在夹层结构(2)中的柔性电阻器(4),其特征在于:所述柔性电阻器(4)包括设置在柔性的夹层结构(2)中的至少一根液态金属线(41);所述柔性电阻器(4)包括至少一组与所述液态金属线(41)连接的拉伸电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器,包括设置在夹层结构(2)中的柔性电阻器(4),其特征在于:所述柔性电阻器(4)包括设置在柔性的夹层结构(2)中的至少一根液态金属线(41);所述柔性电阻器(4)包括至少一组与所述液态金属线(41)连接的拉伸电极。


2.根据权利要求1所述的用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器,其特征在于:所述夹层结构(2)包括设置在所述柔性电阻器(4)两侧,且用于包裹住所述柔性电阻器(2)的硅胶底层(21)和硅胶封层(22)。


3.根据权利要求2所述的用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器,其特征在于:每根所述液态金属线(41)连接有至少一组所述拉伸电极,每组所述拉伸电极包括至少一组X轴拉伸电极(42)和Y轴拉伸电极(43)。


4.根据权利要求1所述的柔性张力传感器,其特征在于:设置在所述夹层结构(2)中的所述液态金属线(41)是弯曲的结构。


5.权利要求1~4中任一权利要求所述的用于皮肤扩张张力检测的柔性传感器的制备方法,其特征在于:
步骤1,将胶带(3)贴覆在玻璃基板(1)上;
步骤2,在胶带(3)上涂覆硅胶底层(21);
步骤3,在硅胶底层(21)上印刷至少一根弯曲的液态金属线(41)作为柔性电阻器(4);
步骤4,将硅胶封层(22)涂覆在设置有柔性电阻器(4)的硅胶底层(21)外部,并在75°C~95°C下固化15~25分钟以封装液态金属图案;
步骤5,将柔性张力传感器从玻璃基板(...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱振洪李相鹏李芳霞刘马泽李燊杨俊辉匡绍龙孙立宁
申请(专利权)人:苏州大学附属儿童医院苏州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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