ЭЛЕКТРОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Российский патент 1998 года по МПК A61B5/408 A61B5/492 

Электродное устройство для электрофизиологических исследований относится к технике для биомедицинских исследований.

Для исследования функции, например, желудка и кишки используют метод регистрации электрической активности мышц этих органов с помощью игольчатых электродов. Применяют одно- и двухигольчатые электроды, соответственно, для моно- и биполярного отведения биопотенциалов.

Известно электродное устройство [1] состоящее из корпуса в виде овальной пластины, в центре которой и перпендикулярно к ее широкой поверхности укреплен платиновый электрод в виде заостренного стержня. Внутри корпуса к этому стержню подпаян провод, соединяющий электрод с регистрирующей аппаратурой. Электроизоляционное покрытие провода герметично соединено с корпусом, который выполнен из электроизоляционного материала. У краев корпуса сделаны два отверстия.

Во время хирургической операции мобилизуют соответствующий участок кишки и со стороны серозной оболочки игольчатый электрод перпендикулярно погружают в мышечный слой. Используя отверстия в корпусе, электродное устройство двумя лигатурами подшивают к кишечной стенке. Третьей лигатурой к стенке кишки фиксируют отводящий провод у места его соединения с корпусом.

Недостаток этого электродного устройства мы усматриваем в том, что его фиксация сопровождается существенной травмой кишечной стенки именно на том участке, с которого производят отведение электропотенциалов. Особенно негативно это может отразиться на результатах исследования у мелких лабораторных животных, например, у крыс или мышей. Наложение у них трех лигатур на небольшом участке тонкой кишечной трубки вокруг игольчатого электрода будет сопровождаться относительно большой травматизацией кишки, чем при фиксации аналогичного электродного устройства, например, на относительно большей по размерам кишке собаки.

Известно электродное устройство [2] содержащее корпус с двумя окнами, внутри каждого из которых установлено по одной заостренной изогнутой металлической игле. Обе иглы укреплены на одной оси и жестко соединены с держателем, который снабжен фиксатором, причем держатель с иглой в корпусе с возможностью поворота относительно продольной оси, а фиксатор с возможностью поперечного перемещения. Иглы с помощью покрытых электроизоляцией проводов соединяются с регистрирующей аппаратурой.

При использовании этим устройством его прижимают к поверхности объекта исследования, например, к коже пациента. Затем в рабочее положение переводят держатель, перемещая его в корпус в противоположную сторону от отказа, и после этого фиксируют его фиксатором. При этом заостренные концы игл, изогнутых по дуге, выйдут через окна, войдут в кожу, выйдут из нее, а затем частично войдут в окна корпуса. Так электродное устройство фиксируется на объекте исследования, причем в качестве средства фиксации выступает относительно сложный механизм, включающий находящиеся в определенной взаимосвязи иглы, держатель, фиксаторы держателей и корпус сложной формы.

К недостаткам этого устройства можно отнести сложность его конструкции и неизбежно связанные с этим относительно большие его размеры. Вследствие этого использование данного электродного устройства в качестве вживляемого инструмента для отведения электрических потенциалов, например, от желудка или кишки у мелких лабораторных животных неизбежно было бы связано с развитием обширного спаечного процесса в брюшной полости и могло бы отрицательно повлиять на качество получаемой информации.

Последнее из рассмотренных устройств по своей технической сущности является наиболее близким аналогом к предлагаемому электродному устройству и, поэтому рассматривается нами в качестве прототипа.

Целью нашего предложения является упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном электродном устройстве для электрофизиологических исследований, содержащем корпус из диэлектрического материала и смонтированный в нем один или два параллельно расположенных игольчатых электрода, к каждому из которых подсоединен отдельный покрытый электроизоляцией провод с выходом последнего за пределы корпуса, а также средство фиксации устройства на объекте исследования, средство фиксации выполнено в виде съемного элемента из эластично-упругого материала в форме, например, пластинки, надетой (наколотой) на свободные концы игольчатых электродов.

На фиг. 1 показан общий вид устройства без запорного элемента, вид спереди; на фиг. 2 запорный элемент, вид спереди; на фиг. 3 общий вид устройства без запорного элемента, вид сверху; на фиг. 4 запорный элемент, вид сверху; на фиг. 5 вариант исполнения устройства, вид спереди; на фиг. 6 показано рабочее положение устройства после его фиксации на кишке.

Электродное устройство для электрофизиологических исследований состоит из корпуса 1 (фиг. 1, 3) в виде прямоугольной пластинки из материала с диэлектрическими свойствами. В корпусе 1 зафиксированы концы двух параллельно расположенных игольчатых электродов 2 (фиг. 1, 3), к каждому из которых подпаяны покрытие электроизляцией провода 3 (фиг. 1, 3). Места пайки и прилегающие к ним концы электродов 2 и проводов 3 находятся в толще пластинки 1 и надежно электроизолированы. (Электродное устройство изготавливается путем заливки самоотверждающейся пластмассы, например протакрила, в соответствующую формочку с заранее размещенными в ней внутрикорпусными концами игольчатых электродов 2, к которым предварительно были подпаяны электрические провода 3). Провода 3 служат для передачи электрических сигналов с электродов 2 и регистрирующей аппаратуре (не показано), находящейся за пределами объекта исследования. Неотъемлемой деталью электродного устройства является запорный элемент 4 (фиг. 2, 4) в виде пластинки из эластично-упругого материала (полиэтилен, поливинилхлорид, резина и т.д.), в которой имеются два параллельных глухих отверстия 5 (фиг. 2, 4). Запорный элемент 4 надевается на заостренные концы электродов 2, для чего последние плотно вставляются в отверстия 5. При этом необходимая степень надежности (прочности и герметичности) соединения обеспечивается тем, что отверстия 5 исходно имеют несколько меньший диаметр, чем электроды 2. Для изготовления запорного элемента 4 лучше подходит прозрачный или полупрозрачный материал, позволяющий визуально контролировать положение игольчатых электродов 2 в толще запорной пластинки 4. Если запорный элемент изготовить, например, из силиконовой резины, то необязательно иметь заранее проделанные отверстия 5, т.к. достаточно небольшого усилия, чтобы концы игольчатых электродов 2 вошли в толщу резиновой пластинки и довольно прочно тем удерживались.

На фиг. 5 показан вариант изготовления электродного устройства, отличительной особенностью которого является то, что провода 3 (фиг. 5) в нем выведены из корпуса 1 с боковой стороны.

Основываясь на вышеизложенных принципах, применительно к решению определенных исследовательских задач электродное устройство может быть изготовлено и с одним игольчатым электродом, но при этом взаимосвязь всех его элементов (корпус, игольчатый электрод, запорный элемент) остается такой же как и в вышеописанном двухигольчатом устройстве.

На фиг. 6 показан способ установки электродного устройства на кишке. Во время хирургической операции, например на крысе, в операционную рану выводят соответствующий участок кишки 6, фиксируют его между большим и указательным пальцем левой руки, а правой рукой игольчатыми электродами 2 насквозь прокалывают продольную складку серозно-мышечного слоя. Прокол осуществляют одновременно обоими игольчатыми электродами 2 так, что один из них располагается ближе к оральному, а другой ближе к каудальному концу кишечной петли 6. На вышедшие из серозно-мышечной складки свободные концы игольчатых электродов 2 надевают запорную пластинку 4. После этого электродное устройство оказывается надежно фиксированным на кишечной стенке. На следующем этапе операции прокол мышечного слоя в боковой стеке брюшной полости, а затем через проделанный подкожный туннель с помощью трубчатого проводника провода 3 выводят наружу в межлопаточной области животного. Операцию закачивают послойным зашиванием операционной раны брюшной стенки. После этого как животное оправится от операции, можно проводить соответствующие исследования. Для регистрации электрической активности кишки выведенные наружу провода 3 подсоединяют к соответствующей регистрирующей аппаратуре.

Предлагаемое электродное устройство имеет более простое конструктивное исполнение, чем устройство-прототип. Оно снабжено очень простым и достаточно надежным средством фиксации на объекте исследования. Благодаря простоте конструкции, представляется возможным изготавливать вживляемые электродные устройства высокой степени миниатюризации.

Источники информации
1. McCoy, Bass p. Chronic electrical activity of gastroguodenal areai effects of food and certain catecholamipes.

Am. J. Pnysiol. 1963, vol. 205, No. 3, pp. 439-445.

2. Авт.свид. СССР N 1026765 A 61 B 5/05, 1983.

Использование: электродное устройство для электрофизиологических исследований относится к инструментам для биомедицинских исследований. Сущность изобретения: электродное устройство состоит из корпуса и смонтированных в нем одного или двух игольчатых электродов, к каждому из которых подсоединен отдельный провод с выходом последнего за пределы корпуса, а также из средства фиксации устройства на объекте исследования. Средство фиксации выполнено в виде съемного элемента из эластично-упругого материала в форме, например, пластинки, надетой (наколотой) на свободные концы игольчатых электродов. 6 ил.

Электродное устройство для электрофизиологических исследований, содержащее корпус и смонтированные в нем один или два игольчатых электрода, к каждому из которых подсоединен отдельный провод с выходом последнего за пределы корпуса, а также средство фиксации устройства на объекте исследования, отличающееся тем, что средство фиксации выполнено в виде съемного элемента из эластично-упругого материала в форме, например, пластинки, надетой (наколотой) на свободные концы игольчатых электродов.