Датчик биоэлектрических сигналов Советский патент 1993 года по МПК A61B5/478 

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться в электроэнцефалографии, электрофизиологической диагностике, в биологических исследованиях, а также для электростимуляции.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности закрепления на объекте за счет самофикс ации.

На фиг, 1 - 3 представлены примеры конкретного выполнения датчиков биоэлектрических сигналов. С токосъемником 1 жестко соединены электроды, выполненные в виде упругих элементов 2 с заостренными наконечниками 3. Упругие элементы 2 и наконечники 3 размещены симметрично относительно токосъемника 1.

На фиг. 1 и 2 упругие элементы 2 выполнены из стальной проволоки диаметром 0,2- 0,5 мм, концы которой заострены и изогнуты. Коэффициент жесткости такой конструкции К 10-ТО2 н/м,угол наклона наконечников 3 к оси токосъемника а. 75-90.

На фиг.За.и 36 (вид прямо и вид сверху соответственно) упругие элементы выполнены в виде стальной пластинки толщиной 0,05-0,15 мм, к которой приварены заостренные наконечники 3. Коэффициент жесткости такой конструкции К 103-104 н/м, а - 10-30°. Для исключения поляризации электродов наконечники 3 покрывают слоями серебра и хлористого серебра. Длина заостренных наконечников, как и в устройстве-прототипе составляет 0,5 мм с тем, чтобы при фикса ции наконечники не достигали уровня расположения болевых рецепторов и кровеносных сосудов.

Количество упругих элементов 2 в принципе .может быть любым в зависимости от области применения, но не менее двух. Коэффициент жесткости системы упругих элементов (датчика) определяется по любой из известных методик теории упругости или опытным путем и в соответствии с соотношением выбирается угол наклона заостренных наконечников к оси токосъемника.

Выбор типа датчика с соответствующим коэффициентом жесткости обусловлен эластичностью исследуемой поверхности. На- пример, для закрепления на коже головы (низкая эластичность) целесообразно использовать датчик с малым коэффициентом жесткости, а для закрепления на мягких тканях (высокая эластичность) датчик с большим коэффициентом жесткости.

Устройство работает следующим образом.

Для закрепления датчика на коже головы при снятии, например, энцефалографи- ческого сигнала, используем датчик с малым

коэффициентом жесткости (фиг. 1.2). Перед установкой датчика упруго деформируются - сжимаются, если заостренные наконечни- ки направлены от оси датчика (фиг.1), или

разжимаются, если заостренные наконечники направлены к оси датчика (фиг. 2). Затем наконечники вводят в кожу и электроды отпускают. За счет упругости электродов возникают тангенциальные (относительно

0 поверхности кожи) усилия и датчик само- фиксируется. Следует отметить, что волосяной покров не мешает фиксации и отпадает необходимость в предварительной обработке исследуемого участка кожи. Далее токо5 съемник подключается к разъему отводящего провода, соединенного с ЭФГ. При большой эластичности кожи (мягкие ткани) целесообразно использовать датчики с большой жесткостью (фиг.З).

0 Установка такого датчика проводится следующим образом.

Перед установкой датчика поверхность кожи деформируется - стягивается или растягивается в зависимости от ориентации на5 конечников к оси датчика и удерживается до проникновения наконечников в поверхность, после чего освобождается. За. счёт возвратного частичного перемещения поверхности кожи наконечники проникают на

0 максимальную глубину и самофиксируются, т.к. тангенциальные напряжения частично остаются,

Таким образом, заяЁляемый датчик биоэлектрических сигналов за счет самофикса5 ции обеспечивает надежное, быстрое и удобное как для пациента,так и для врача закрепление с постоянным контактным усилием, что ведет к повышению достоверности снимаемого сигнала. При этом отпадает

0 необходимость в проведении дополнительной обработки исследуемой поверхности - выбривание, соскабливание и использования дорогостоящей пасты. Процесс закреп; ления безболезнен, т,к. наконечники не

5 проникают в область болевых рецепторов и бескровен, т.к. они не достигают кровеносного слоя, что помимо прочего уменьшает вероятность инфицирования. Кроме того, технологичность изготовления дает воз0 можность одноразового применения датчиков. При массовом их производстве себестоимость одного датчика не превысит 1 коп.

формула изобретения

5 1, Датчик биоэлектрических сигналов, содержащий токосъемник и электроды с за- остренными наконечниками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения самофиксации,

электроды выполнены в виде упругих элементов, жестко соединенных с токосъемником и расположенных симметрично относи- тельно его оси, причем заостренные наконечники расположены под углом к оси токосъемника. . 2. Датчик по п. 1, отличающийся

тем, что острый угол между осью токо ..:. ..

съемника и касательной к заостренному наконечнику составляет 10-30° при коэффициенте жесткости системы электродов 103-104 н/м, или 75-90° при ко5 эффициенте жесткости электродов 2 10-Ю2 н/м.

системы

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться в электро.- физиологической диагностике, например, для снятия электроэнцефалограмм. Цель изобретения - повышение надежности и обеспечение самофиксации . Датчик биоэлектрических сигналов содержит токо- сьемниж 1, на котором жестко и симметрично относительно его оси закреплены электроды , выполненные в виде упру- гих элементов и снабженные заостренными наконечниками, расположенными под углом к оси токосъемника. При этом острый угол между осью токосъемника и касательной к заостренному наконечнику составляет 10-30° при коэффициенте жесткости системы электродов 103-104 н/м или 75-90° при коэффициенте жесткости системы злектро- дов 10-Ю2 н/м. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

,&

Фи г. 2