近些年来,织物心电电极由于其特有的质轻、柔软和弹性的特点,越来越受到各国研究者的重视。这是因为目前全球老龄化日趋严重,整个社会的医疗负担也越来越重,面对这样的问题,对疾病的预防是目前降低各国医疗开支的可行方法之一。而织物心电电极,可作为便携式的心电监测装置对人们的健康进行实时监测,起到对疾病的预防作用。在心电信号的实时监测中,织物心电电极由于其穿着舒适性,为学者提供了崭新的研究领域,同时也给使用者提供了一种新的舒适的选择。现在,在对心电信号的测试过程中,被广泛应用的是在人体皮肤和电极之间涂覆导电凝胶的标准Ag/AgCl心电电极。它有其优点,如生产成本低等。但是长期佩戴的角度看,它的缺点就凸显出来了。由于导电凝胶对人体皮肽具有刺激性,长期的佩戴会引起皮肽刺激,从而大大影响了被测试者的舒适感。而且导电凝胶在使用过程中会逐渐变干,电学性能会发生变化,从而影响心电信号的测试稳定性。而织物心电电极,由于不使用导电凝胶,直接与皮肤接触,从而不存在上述问题。在织物心电电极的现有研究中,制备电极的方法主要为在织物中加入金属长丝或在织物表面沉积金属膜。这些方法虽然成功地使织物导电,但是金属成分的加入,会影响到织物电极的柔软性。而在织物表面沉积导电聚合物的方法,不仅保留了织物的柔性,而且更易于在织物的后整理中操作,制备过程更简单。课题提出了电化学聚合制备聚吡咯织物心电电极的方法,所制备的聚吡咯/棉织物心电电极主要用于检测人体在静态时的心电信号。课题以棉平纹机织物为基布,通过原位化学聚合和电化学聚合的方法分别制得化学聚合吡咯/棉织物心电电极和电化学聚合吡咯/棉织物心电电极,同时利用电化学阻抗谱法对皮肤-电极界面进行分析,并探讨了电极本身的电学性能。围绕这些问题,课题研究了以下内容：(1)聚吡咯/棉织物心电电极的制备。课题以棉平纹织物为基布。在制备的过程中,首先对棉织物进行聚吡咯化学聚合,使棉织物导电,得到化学聚合吡咯/棉导电织物。然后,将制备好的导电织物作为电化学体系中的工作电极,进一步发生电化学反应,得到电化学聚合吡咯/棉导电织物。并且对制得的导电织物导电织物进行了电学性能测试,以检验制得导电织物的导电性。最后,在导电织物的基础上,通过电极的设计和组装,制得了聚吡咯/棉织物心电电极。(2)心电信号的采集及信噪比评价。课题采用了标准双极肢体导联中的Ⅰ导联来进行心电信号的采集。在采集的过程中,三个电极都保持在相同的压强下。同时,结合心电信号检测电路模型,对外部线路放大器的作用和参数进行了讨论。在上述的心电信号采集过程中,比较了化学聚合吡咯/棉织物心电电极、电化学聚合吡咯/棉织物心电电极和标准Ag/AgCl电极的采集结果,并分别计算了不同电极采集心电信号的信噪比,以量化它们之间的差异。(3)聚吡咯/棉织物心电电极-皮肤界面的分析。课题采用电化学阻抗谱法对电极-皮肤界面进行分析。电化学阻抗谱法是将电化学系统看做一个等效电路,而这个等效电路是由电阻(R)、电容(C)和电感(L)等基本元件按串并联等不同方式组合而成的。通过电化学阻抗谱法,可以测定等效电路的构成以及各元件参数的大小。之后,可以利用这些元件参数的电化学含义,来分析电化学系统的结构和电极的性质等。课题对制备的两种聚吡咯/棉织物心电电极进行了电化学阻抗测试,并结合等效电路,进行了电极-皮肤界面的分析。(4)聚吡咯/棉织物心电电极的电学性能评价。课题针对聚吡咯/棉织物心电电极的电学性能,进行的研究内容如下：1聚吡咯/棉织物心电电极厚度方向的电阻；2不同压强和不同信号频率下,织物电极采集交流信号性能的变化；3聚毗咯/棉织物心电电极本身的等效电容和等效电阻；4聚吡咯/棉织物心电电极的环境稳定性。通过这些分析,研究两种聚吡咯/棉织物心电电极的电学性能。经上述测试后发现,本文所制备的电化学聚合吡咯/棉织物心电电极和化学聚合吡咯/棉织物心电电极,在心电信号的采集测试中,都可以记录完整、清晰的心电信号。并且,经电化学聚合之后,聚吡咯/棉导电织物厚度方向的电阻从1400Ω减少到320Ω,电导率表现出了极大的改善。电化学阻抗谱测试表明,经电化学聚合之后,聚吡咯/棉导电织物的交流阻抗减少。电化学聚合涂层之后,聚吡咯/棉导电织物采集交流信号的性能大大提高,同时导电织物的环境稳定性也明显改善。