МЕДИЦИНСКОЕ СЪЕМНОЕ ЭЛЕКТРОДНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК A61B5/04 A61N1/04 

Изобретение относится к биологии и медицине, в частности к регистрации биоэлектрических сигналов организма и к электротерапии.

Известны электроды для регистрации электропотенциалов и/или подведения электрических импульсов к телу человека, имеющие съемную часть с контактным участком, связанным через электропроводный кабель с электронным устройством. Взаимодействие кабеля и съемной части обеспечивается соединительным элементом, позволяющим подключать кабель к новому электроду при его замене. Надежность соединительного элемента является важнейшим условием качественного прохождения электрического сигнала между электродом и электронным устройством. Для этого обычно применяют штепсельный разъем, разъем кнопочного вида или типа "крокодил".

Однако при их использовании не всегда обеспечивается надежный контакт с электродом. Под воздействием случайного внешнего усилия возможно отсоединение кабеля, что требует дополнительных фиксирующих приспособлений. С помощью известных соединительных элементов трудно добиться герметичности в месте соединения кабеля и съемной части, что при попадании в зону оголенных проводников влаги может приводить к утечке электрического тока.

Наиболее близким к предлагаемому является электрод для длительной регистрации электрокардиограммы, относящийся к электродам кнопочного вида, имеющим соединительный элемент в виде кнопки с овальной головкой, к которой пристегивается разъем с электрическим кабелем.

Недостаток данного варианта электрода заключается в том, что не всегда обеспечивается надежная электрическая связь в области кнопочного соединительного элемента. При случайных рывках за электрический кабель, особенно при размещении электрода на подвижном объекте, возможно нарушение контакта в соединительном элементе с разрывом электрической цепи. Такое соединение съемной части и кабеля негерметично, что ограничивает применение электрода в условиях с повышенной влажностью или при нахождении объекта в водной среде.

Все это существенно снижает надежность и качество соединения съемной части электрода с электронным устройством, нарушает проведение электродиагностических и электротерапевтических манипуляций.

Целью изобретения является повышение качества и надежности, механической прочности и обеспечение герметичности соединительного элемента биомедицинского электрода.

Сущность изобретения заключается в том, что надежное соединение съемной части и электрического кабеля осуществляется с помощью винтообразного разъема.

На фиг. 1 и 2 изображен биомедицинский электрод.

Электрод содержит съемную часть 3 с электропроводным сердечником 2, соединенным с контактным участком 4, расположенным в центре фиксируемой (прижимаемой, приклеиваемой и т.п.) на поверхности тела 8 чашечки 7. Электропроводный сердечник 2, находящийся внутри съемной части 3, сделан из мягкого электропроводного материала. Это может быть пучок металлических проводников, рулон металлической фольги, электропроводная резина или пластик и др. Корпус съемной части 3 сделан из плотноэластической пластмассы. Электропроводный сердечник 2 выходит к торцу съемной части 3, со стороны которого крепится соединительная головка 5 электропроводного кабеля 6. Головка 5 имеет винтообразный разъем 1, связанный с электропроводной жилой кабеля 6. Самой соединительной головке 5 придается удобная для пользования форма, которая может иметь, например, ребристую поверхность.

Работа электрода осуществляется следующим образом.

Путем ввинчивания винтообразного разъема 1 в электропроводный сердечник 2 осуществляется механическое и электрическое соединение съемной части 3 и соединительной головки 5. Возможно наворачивание съемной части 3 сердечником 2 на винтообразный разъем 1. При этом обеспечивается плотное прижатие соединительной головки 5 к корпусу съемной части 3, что гарантирует герметичность области оголенных проводников. На контактный участок 4 наносится электропроводная паста, гель и т. п. Затем съемная часть 3 контактным участком 4 прикладывается к заданной точке поверхности исследуемого объекта и фиксируется на ней с помощью прижатия (приклеивания) чашечки 7. Плотность соединения разъема 1 и сердечника 2 обеспечивается эластичностью стенок корпуса съемного элемента 3 и самого сердечника.

Преимущества предлагаемого электрода заключаются в следующем. Ввинченный разъем 1 контактирует всей своей поверхностью с электропроводным сердечником 2 (фиг. 2), обеспечивая надежный электрический контакт. Эластичность и упругость стенок корпуса съемной части 3, обжимающих введенный в нее винтообразный разъем 1, гарантирует соединение, устойчивое к случайным рывкам за кабель. Плотное соприкосновение съемного элемента 3 и соединительной головки 5 позволяет добиться герметичности соединения. С этой же целью между съемным элементом и соединительной головкой может устанавливаться эластичная шайба-прокладка. Герметичность соединения позволяет использовать электрод в условиях повышенной влажности внешней среды или в воде.

Предлагаемый электрод был проверен в лабораторных и клинических условиях. Экспериментальный образец электрод (фиг. 1 и 2) был изготовлен из полиуретанового пластика на основе отечественных электродов типа ЭПСК. Общие размеры съемной части 30,0х25,0х10,0 мм. Электропроводный сердечник 2 представлял собой пучок тонких медных проводников (сердечник многожильного кабеля) диаметром 3,0. Стальной винтообразный разъем 1 имел диаметр 2,8 мм. Съемная часть 3 плотно наворачивалась на разъем 1. В качестве известных использованы одноразовые электроды фирмы Siemens (Германия) с соединительным элементом типа "крокодил", а также электроды фирмы Nihoncohden (Япония) с соединительным элементом кнопочного вида.

Испытано 10 электродов каждой разновидности и 10 электродов предлагаемого типа на условия разрыва в месте разъема соединительного элемента при тяговом усилии и рывках за электрический кабель. У известных электродов разъединение в соединительном элементе типа "крокодил" возникало при тяговых усилиях в 700-900 г, в соединительном элементе кнопочного вида 800-110 г. Предлагаемый вариант электрода выдерживал тяговые усилия в 5000 г и более. При этом, как правило, в 7 случаях из 10 возникал разрыв в самом электропроводном кабеле, а не в соединительном элементе.

В клинических условиях предлагаемый электрод испытан при суточной регистрации (мониторировании) электрокардиограммы (ЭКГ) у лиц в условиях их активной деятельности (бытовые нагрузки, занятия спортом), а также у пациентов, погруженных в воду (в момент принятия ванны). Суточное мониторирование ЭКГ у лиц, занимающихся активной физической деятельностью, осуществлялось с помощью отечественных аппаратов "Кардиотехника" и "Лента МТ". При регистрации ЭКГ-покоя использовались отечественные электрокардиографические приборы ЭКЧМП-Н3051 и ЭК6Т-02. При использовании известных электродов типа "крокодил" у 24 пациентов разъединение в соединительном элементе в течение суточного периода наблюдения возникло у 8 человек (33,3% случаев). При применении известных электродов кнопочного вида у 17 пациентов разъединение констатировано в 5 наблюдениях (29,4% случаев). Использование предлагаемого варианта электродов у 21 пациента обеспечило полную сохранность соединения у всех обследованных в течение всего периода наблюдения (24 ч).

Регистрация ЭКГ у лиц, находящихся в водной среде, с помощью известных электродов с соединительным элементом типа "крокодил" (у 9 чел.) и кнопочного вида (у 11 чел.) не позволила получить качественной кривой ни у одного пациента в связи с нарушением изолированности электрических цепей в области соединения съемной части и электропроводного кабеля. Использование предлагаемых электродов обеспечило регистрацию качественной электрокардиограммы у 8 (72,7%) из 11 обследованных пациентов.

Сравнительная оценка показала, что предлагаемый электрод в отличие от известных обеспечивает высокое качество и надежность соединения между съемной частью и электрическим кабелем при повышенных механических нагрузках, тянущих усилиях и рывках, прилагаемых к соединительному элементу. Применение винтовидного разъема, обеспечивающего плотное смыкание его головки и корпуса съемной части, придает герметичность электрическому соединению и позволяет использовать электрод в условиях с повышенной влажностью внешней среды и в воде.

Таким образом, предлагаемый электрод по сравнению с известными повышает надежность и качество проведения электрических сигналов между съемной частью и электронным устройством, характеризуется влагонепроницаемостью соединительного элемента, являясь более эффективным при использовании во влажной внешней среде.

Лабораторные и клинические испытания электрода показали его высокую надежность и эффективность в обеспечении электрического соединения в условиях, предъявляющих повышенные требования к механической прочности и изоляционным свойствам соединительного элемента.

Использование: в медицине, в частности при регистрации электрических сигналов организма и в электротерапии. Сущность изобретения: медицинское съемное электродное устройство содержит эластичный изоляционный корпус 3 с мягким электропроводным сердечником 2, соединенным с электроконтактным участком 4, расположенным в центре фиксируемой на поверхности тела 8 чашечки 7. Рабочая часть 5 содержит шурупообразный разъем 1, ввинчиваемый в сердечник 2 и соединенный с электропроводным кабелем 6 медицинского прибора. 2 ил.

МЕДИЦИНСКОЕ СЪЕМНОЕ ЭЛЕКТРОДНОЕ УСТРОЙСТВО, выполненное в виде герметичного разъемного соединения, состоящего из двух частей, одна из которых содержит соединенный с кабелем электрод, а другая размещенный в эластичном изоляционном корпусе электроконтактный участок и электрически соединенный с ним сердечник с мягким электропроводным веществом, расположенный с возможностью контакта с электродом, отличающееся тем, что рабочая часть электрода выполнена шурупообразной, а сердечник в виде ответного для размещения рабочей части гнезда, заполненного мягким электропроводным веществом.