НАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД Российский патент 2005 года по МПК A61N1/04 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к устройствам электродов и, в частности, нательных электродов, позволяющих производить, как съем биоэлектрических сигналов с кожи тела биообъекта, так и подводить электрические сигналы к телу.

Известны устройства электродов, выполненные в виде плоских металлических пластин, одна сторона которых является контактирующей поверхностью, которая накладывается на кожную поверхность, а на другой стороне укреплен электропровод, соединяющий электрод с аппаратурой. На теле биообъекта такой электрод фиксируют посредством липкой ленты, ремешка или фиксирующих кнопок. Контактную поверхность электрода выполняют высокой степени чистоты. Однако использование электрода с гладкой и ровной контактирующей поверхностью может явиться недостатком при наложении на неровные участки кожной поверхности тела. Любая неровность кожного покрова в зоне контакта с электродом приводит к его неоднородному электрическому контакту с кожей. Из-за этого могут возникать нежелательные омические потери в приконтактной области и, как следствие, искажения в регистрируемых электрических биосигналах. Другой недостаток электрода - отсутствие сочетания его гибкости с возможностью жесткой фиксации на теле и обеспечением при этом надежного электрического контакта с кожей.

Более удобными являются известные конструкции одноразовых липких электродов. Их использование обеспечивает гибкость в сочетании с жесткостью крепления на теле. Электропроводный гель, заполняя неровности поверхности кожи в зоне контакта с электродом, уменьшает электрическое сопротивление в приконтактной области между таким электродом и кожей. Крепление электрода на теле при этом осуществляется посредством использования липкого материала, позволяющего фиксировать электрод на теле, например липких колец. Однако, в случаях применения протяженных электродов, например, для фиксации на запястье, такая конструкция электрода не обеспечивает гибкость в сочетании с жесткостью фиксации на теле. Кроме того, использование липкого материала создает эксплуатационное неудобство, связанное с трудностью снятия электрода с тела после использования. Другим недостатком электрода является однократность наложений на теле. Повторное использование электрода не практикуется из-за гигиенических соображений и частичного нарушения его целостности.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому нательному электроду является конструкция электродов [1], контактная поверхность которых выполнена рифленой. За счет этого повышается жесткость крепления контакта на теле и площадь электрода в зоне контакта с кожей. Это повышает надежность крепления и снижает омические потери и возможные искажения в регистрируемых сигналах. Уменьшение влияния неровности поверхности кожи в зоне контакта с электродом на качество контакта позволяет также обеспечить электродный гель, который наносят на рифленую поверхность электрода. Недостатком электрода является отсутствие гибкости.

Целью изобретения является обеспечение конструкцией электрода сочетания его жесткого крепления на теле с качеством повышенной гибкости при наложении на рельефную поверхность тела, например на запястье, груди, голеностопе и других местах. Другой целью изобретения является снижение искажений регистрируемых биоэлектрических сигналов за счет снижения омических потерь в зоне контакта между кожей и электродом, в местах с неоднородной кожной поверхностью и имеющей изгибы. Еще одной из целей изобретения является упрощение элемента застежки электрода, позволяющей изменять силу прижима электрода к кожной поверхности, вне зависимости от размера части тела, охватываемой электродом.

Поставленные цели достигаются тем, что электрод выполняют из металлической гофрированной ленты. При изготовлении электрода расстояние между соседними изгибами гофр и линейными размерами контактных участков гофрированных поверхностей электрода могут быть заданы не равными между собой, с учетом предназначенных мест наложения. Это обеспечит удобное наложение на неоднородные участки кожной поверхности, или участки с изгибами, и позволит сочетать жесткость крепления электрода на теле с гибкостью его конструкции при наложении на такие участки. Жесткость фиксации электрода на теле обеспечивается за счет гофр, выдающихся в кожную поверхность и повышающих площадь поверхности контакта с кожей. Повышение площади поверхности контакта с кожей также снижает омические потери в зоне контакта между кожей и электродом, в местах с неоднородной кожной поверхностью и имеющих изгибы, что повышает электропроводность контактных участков и снижает искажения электрических сигналов в зоне контакта. Кроме того, наличие изгибов гофр повышает свойство гибкости электрода, используемое при его наложении на теле. Благодаря гибкости электрод легче укладывается на местах рельефной поверхности тела, например, на запястье, груди, голеностопе и других местах. Кроме того, в пазах гофр, за счет капиллярного эффекта, хорошо удерживается электропроводная жидкость, или гель. Поэтому пазы гофр могут использоваться в качестве мест, где электропроводящие гель или жидкость может удерживаться длительное время, не высыхая и обеспечивая надежный контакт электрода с кожей.

Использование гофрированных ленточных электродов позволяет выбирать любой из пазов гофр в качестве элемента застежки, обеспечивая изменение силы прижатия электрода к кожной поверхности, вне зависимости от размера части тела, охватываемой электродом.

В процессе патентных исследований не выявлено технических решений с признаками, сходными по признакам, отличающим заявляемое решение от прототипа. Поэтому предложенное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже изображено устройство нательного электрода, выполненного на основе гофрированной ленты.

Электрод используют следующим образом.

Выбор ленточного электрода с гофрированной поверхностью производят по параметрам расстояния между соседними изгибами гофр и линейными размерами контактных участков гофрированных поверхностей. Они могут быть не равными между собой и соответствовать рельефу изгибов мест наложения на кожную поверхность. Эти параметры задают в соответствии с особенностями строения тела, возраста и т.п. Перед фиксацией ленточного электрода на теле на его гофрированную поверхность наносят электропроводящие гель или жидкость. В соответствии с принятой методикой обследования обматывают электрод, например, вокруг запястья, груди, голеностопа и т.п. и фиксируют зажимным фиксатором. Отведение с тела или подвод к телу организма сигналов с помощью электрода производят соединенным с ним электропроводом.

Пример 1. Предлагаемая конструкция ленточного электрода с гофрированной поверхностью использовалась для целей электрокардиографических (ЭКГ) и реовазографических (РВГ) исследований. При многократных электрокардиографических исследованиях, без видимых нарушений механической целостности, с помощью электродов предложенной конструкции также производился съем сигналов ЭКГ во втором стандартном отведении (электроды размещались на запястьях правой и левой рук). В качестве материала электродов использовалась сталь марки Х18М9Т.

Пример 2. При многократных РВГ исследованиях, без видимых нарушений механической целостности, использовались две пары электродов предлагаемой конструкции, обеспечивающие известный тетраполярный способ отведения. РВГ-электроды размещались на верхних и нижних конечностях тела человека на различных участках (запястья, плечи, голени, бедра, голеностопы и т.п.). Исследовался объем кровенаполнения сосудов конечностей. К одной паре электродов подводился зондирующий переменный электрический ток к конечности, а другой парой электродов производилось отведение сигналов. Частота зондирующего переменного электрического тока составляла 50 кГц. В качестве материала электродов использовалась сталь марки Х18М9Т.

При ЭКГ и РВГ исследованиях использовалась аппаратура “ВАЛЕНТА”, производимая НПП НЕО [2]. При проведении исследований полученные записи сигналов с использованием электродов предложенной конструкции имели необходимое качество, не уступающее регистрациям, полученным при использовании электродов известных конструкций. Жесткость конструкции предложенного нательного электрода в сочетании с гибкостью и возможностью многократного использования, а также возможность быстрого крепления создали эксплуатационное удобство.

Таким образом, прелагаемая конструкция электрода обеспечивает удовлетворительное качество съема и подведение электрических сигналов. Конструкция электрода обеспечивает сочетание двух качеств - гибкость и жесткость. Электрод может использоваться многократно. Он удобно и быстро фиксируется на теле за счет использования предложенной конструкции застежки.

Таким образом, поставленные изобретением задачи решены, а именно:

- в конструкции электрода обеспечено сочетание двух качеств - обладание гибкостью с возможностью жесткого крепления электрода на теле в местах с неоднородной поверхностью кожного покрова и изгибами;

- многократное использование электрода не приводит к видимым нарушениям его механической целостности и достигнутых качеств жесткости и гибкости;

- наносимые на поверхность электрода гель или физиологический раствор легко попадают в пазы гофров; в процессе исследований они сохраняются в рабочем состоянии, не высыхая, обеспечивая снижение омических потерь в зоне контакта между кожей и электродом;

- упрощена конструкция фиксации положения электрода на теле.

Источники информации

1. Костельцев В.В. и др., RU 2082449 С1, 27.06.1997.

2. Рекламный проспект продукции “ВАЛЕНТА”, производимой НПП “НЕО”.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к нательным электродам, позволяющим производить съем биоэлектрических сигналов и подводить электрические сигналы к телу. Нательный электрод выполнен из металлической гофрированной ленты. Это обеспечивает сочетание гибкости и жесткости конструкции электрода. Электрод может использоваться многократно без видимых нарушений механической целостности и качества снимаемых сигналов. В пазах гофров, за счет капиллярного эффекта, удерживается гель, или проводящая жидкость. В течение длительного времени они не высыхают и создают надежный контакт электрода с кожей. Расстояния между соседними изгибами гофров и линейными размерами контактирующих участков гофрированной поверхности электрода могут быть заданы при изготовлении не равными между собой, в зависимости от предназначенных мест съема или подведения к телу сигналов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Нательный электрод, отличающийся тем, что он выполнен из гофрированной ленты, при этом расстояние между соседними изгибами гофров и линейными размерами контактных участков гофрированных поверхностей электрода заданы не равными между собой.2. Электрод по п.1, отличающийся тем, что пазы гофр используют в качестве элемента застежки.