DE2454567A1

DE2454567A1 - Signalabnahmesystem

Info

Publication number: DE2454567A1
Application number: DE19742454567
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Phys Reichenberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1974-11-18
Publication date: 1976-05-20
Also published as: NL7512157A; DK508175A; GB1513582A; DE2454567B2; IT1048842B; JPS5173785A; DK142894B; SE7512748L; FR2291499A1; SE401316B; FR2291499B1; US4016869A; DE2454567C3; DK142894C; CH592438A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Signalabnahmesystem, insb. für elektrische Körpersignale, bestehend aus wenigstens einer Elektrode und einer an der Applikationsstelle zwischen Körper und Elektrode einzubringenden Kontaktpaste.

Eine störungsfreie Signalabnahme mittels Elektroden an einem Körper setzt voraus, daß die Elektroden während der Meßzeit mit dem Körper dauernd gut kontaktieren, d.h. daß sie aucli bei relativ starken Körperbewegungen sich nicht an der Applikationsstelle lockern bzw. vom Körper abfallen.

Eine hinreichend gute Haftung wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Elektrode an der Applikationsstelle angeklebt wird. Durch die DT-OS 1 950 994 ist unter anderem eine solche Elektrode vorbekannt, die mittels einer übergestreiften Klebefolie am Patientenkörper anklebbar ist. Zum Schutz der kleben-

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den Fläche der Klebefolie dienen zwei übergezogene Schutzpapiere, die erst unmittelbar vor Applikation der Elektrode von der Folie abgezogen werden. Vor Applikation der Elektrode wird ferner zwischen Körper und Elektrode eine Kontaktpaste bzw. ein Kontaktgelee eingebracht, die/das die Leitfähigkeit zwischen Elektrode und Haut verbessern soll.

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 667 545 ist ferner eine Kontaktschicht für Elektroden bekannt, die aus einem saugfähigen Material besteht und Salze im trockenen Zustand enthält,· die in Verbindung rrit Wasser eine elektrolytische Flüssigkeit ergeben. Eine solche Schicht wird durch Befeuchtung mit Wasser elektrisch leitend und damit gebrauchsfertig. Zum Ankleben der Elektrode samt Schicht am Patientenkörper dient ein besonderes Klebemittel, z.B. Dextrin, das gegebenenfalls schon in trockenem Zustand in der eigentlichen Kontaktschicht enthalten sein kann.

Die Klebeelektrode nach der DT-OS 1 950 944 ist recht umständlich in der Handhabung, da vor Applikation in zeitraubender Weise erst das Schutzpapier entfernt werden muß. Verschmierungen der Kontaktpaste bei der Applikation können außerdem die Klebefestigkeit der Klebefolie beeinträchtigen. Die Entfernung der Elektrode vom Körper erfolgt außerdem nicht ganz schmerzfrei, weil beim Abreißen der Klebefolie z.B. angeklebte Haare mit abgerissen werden. Bei häufigerem Umsetzen der Elektroden am Patientenkörper führt dies zu einer nicht unerheblichen Belästigung des Patienten.

Die Klebeelektrode nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1 667 ist mit ähnlichen Nachteilen behaftet. Es müssen zwar vor Applikation keine Schutzschichten von der Klebefläche einer Klebefolie abgezogen werden; dafür erfordert jedoch die Kontaktschicht eine Vorbehandlung mit Wasser, was ebenfalls zeit-

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raubend ist und zudem die Klebefähigkeit des Klebemittels beeinträchtigen kann. Der Abriß dieser Elektrode kann ähnlich schmerzhaft sein wie bei der obenbeschriebenen Klebeelektrode. Der komplexe Aufbau der Kontaktschicht bringt außerdem erhöhte Produktionskosten mit sich, die die Gesamtkosten des Signalabnahmesystems in unerwünschtem Maße heraufsetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Signalabnahmesystem eingangs genannter Art zu schaffen, das die Nachteile der beschriebenen Systeme in ihrer Gesamtheit nicht aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektrode mit Mitteln zur weitgehenden Vermeidung der Wirkung von im applizierten Zustand an ihr angreifenden Kräften und Drehmomenten versehen ist und eine leitfähige Substanz mit salben- oder sirupähnlicher Konsistenz gleichermaßen Kontaktpaste und Haftmittel für die Elektrode am Körper bildet.

Kräftemäßig besonders gut ausbalancierte Elektroden ermöglichen - wie praktische Erfahrungen gezeigt haben - im Zusammenhang mit Kontaktpasten gemäß der Erfindung eine ausreichend gute Haftung am Patientenkörper auch über längere Zeiträume hinweg ohne die bisher erforderliche Zuhilfenahme von Applikationshilfen, z.B. zusätzlichen Klebemitteln od.dgl.. Das Applikationsverfahren wird hierdurch nicht nur erleichtert in dem.Sinne, daß die Elektroden-rascher als bisher am Patientenkörper angebracht bzw. auch schmerzfreier wieder vom Patientenkörper abgenommen werden können; bei weiterhin weitgehend störungsunanfälliger Signalabnahme beschränkt sich das Systemzubehör auf nunmehr im wesentlichen.zwei Komponenten, d.h. Elektrode und Paste ₃ die vor Applikation getrennt sind.. Dies erbringt nicht nur fertigungstechnische Vereinfachungen; es ergibt sich nunmehr auch der Vorteil eines kostenspa:renden Mehrfacheinsatzes der Elektroden,· da von Pasten ader Klebe- ^:

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elementen befreite Elektroden sich vor Benutzung problemlos sterilisieren lassen. Die Elektrodensysteme des Standes der Technik (DT-OS 1 950 994 und DGBM 1 667 5.45) erlauben keine erneute Sterilisation und sind deswegen lediglich zum Wegwerfen nach einmaligem Gebrauch bestimmt»

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sollten leichte Elektroden mit tiefliegendem Schwerpunkt und einem im wesentlichen parallel zur Elektrodenfläche geführten Anschlußkabel eingesetzt werden, die in der Weise modifiziert sind, daß die Elektrode auf der dem Kabelfluchtpunkt diametral gegenüberliegenden Seite mit einem Gewichtsausgleich versehen ist, der aufgrund des Kabelgewichtes bewirkte Kippmomente im wesentlichen austariert. Zur Erzeugung des Gewichtsausgleichs kann dabei die Elektrode auf der dem Kabelfluchtpunkt diametral gegenüberliegenden Seite massiger als auf der Seite des Kabelfluchtpunktes geformt sein. Vorzugsweise sollte jedoch der Gewichtsausgleich wenigstens teilweise durch ein Änschlußteil für das Anschlußkabel gebildet sein, das die dem Kabelfluchtpunkt diametral gegenüberliegende 'Seite der Elektrode gewichtsmäßig belastet. Ist das Anschlußteil als Steckbuchse für ein mit einem Steckanschluß, z.B. Bananenstecker, versehenes Anschlußkabel ausgebildet, so sollte zweckmäßigerweise die Steckbuchse ein sich vorzugsweise vom Elektrodenrand in Richtung Elektrodenmitte erstreckendes Metallrohrchen sein, das im Bereich der Elektrodenmitte eine Einstecköffnung für den Steckanschluß des Anschlußkabels aufweist. Unter Kabelfluchtpunkt ist dabei jeweils jener Punkt am Rand, der Elektrodenfläche zu verstehen, wo das Anschlußkabel von der Elektrode weggeführt ist.

. Als Kontaktpasten kommen beispielsweise mit Leitsubstanzen angereicherte Vaseline- oder Dextrin- bzw. Tylosepasten in Betrecht. Vorzugsweise sollte jedoch eine Kontaktpaste verwendet werden, die als Basismaterial Polyathylenglykole (PEG) aufweist. Die angeführten Pasten weisen eine Viskosität auf, die einer-

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seits für eine leichte Auftragbarkeit auf Elektrode und Haut ausreichend niedrig und andererseits für eine gute Haftung zwischen Elektrode und Haut ausreichend hoch ist. Sie sind ferner gut hautverträglich, d.h. nicht toxisch, vertragen Temperaturänderungen zwischen 20 und 45° C ohne Beeinträchtigung der Funktion und sind genügend lange lagerfähig, ohne daß Konsistenzänderungen aufgrund Austrocknen, Entmischung od.dgl. oder Verderb, z.B. aufgrund Beifall von Mikroorganismen od.dgl., auftreten. In Verbindung mit beigefügten Leitsubstanzeh, wie z.B. wässrige NaCL-Lösung, erreichen diese Pasten ferner eine hohe Leitfähigkeit sowie eine ausreichende depolarisierende Wirkung bezüglich der Elektrodenrekationen, d.h. · unter anderem eine schnelle Einstellung eines stabilen Potentials,

Besonders günstige Voraussetzungen im obengenannten Sinn erreicht man mit Kontaktpasten, bei denen als Basismaterial Mischungen aus bei Körpertemperatur flüssigen und relativ festen (wachsartigen) Polyäthylenglykolen, z.B. solchen mit Molekulargewichten um 400 und solchen um 6OOO, verwendet sind. Vorzugsweise sollten hierbei Basismischungen verwendet werden, die bezogen auf die gesamte Paste zu etwa 50 % aus PEG 200 und etwa 35 % aus PEG 6000 oder zu einem Teil aus PEG 3OO sowie zu einem weiteren Teil aus PEG 6OO und zu zwei Teilen aus PEG ¹IOOO bestehen, wobei der PEG-Basismischang vorzugsweise weitere 10 % wässrige NaCL-Lösung als Leitsubstanz' sowie 5 % Cetylalkohol als Emulgator beigemischt sind. Die NaCL-Lösung soll dabei zusätzlich 0,1 m NaK/Tartrat als Depolarisator enthalten.

Die Erfindung wird anhand =>.ines Ausführungsbeispieles im folgenden noch' näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Signalabnahmesystem gemäß der Erfindung in der Draufsicht, -

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Pig. 2 das Signalabnahmesystem gemäß der Fig. 1 in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt.

In den Figuren ist mit 1 eine dünne Edelstahlelektrode, vorzugsweise aus NiMo-Stahl, bezeichnet, die applikationsseitig leicht konkav gekrümmt ist. Am einen Seitenrand der Elektrode ist in einem Punkt 2 eine Anschlußbuchse J für den Steckanschluß k (2 mm-Bananenstecker) eines Signalkabels 5 mit der Elektrode leitend verbunden. Die Buchse j5 ist als geschlitztes metallisches Rohr ausgebildet, welches eine Länge aufweist, die etwa dem halben Durchmesser der Elektrodenfläche entspricht. Die Anordnung des Röhrchens 5 über der Elektrodenfläche ist so, daß sich die Einstecköffnung des Röhrchens für den Steckanschluß 4 des Signalkabels 5 etwa in Elektrodenmitte befindet. Das angesteckte Kabel weist damit einen dem Anschlußpunkt 2 der Steckbuchse 3 ^an der Elektrodenfläche
diametral gegenüberliegenden Kabelfluchtpunkt β auf.

Das Gewicht des Röhrchens ist etwa dem Kabelanschlußgewicht entsprechend gewählt. Bei angeschlossenem Kabel 4, 5 liegt
demnach der Schwerpunkt des Gesamtsystems Kabelsteckanschluß und Metallröhrchen nebst Elektrode im wesentlichen in der
Symmetrieachse der Elektrode. Auf die applizierte Elektrode einwirkende Kräfte oder Drehmomente sind somit wegen der
symmetrischen Gewichtsverteilung weitgehend austariert und
können damit auch nicht mehr Ursache für unerwünschte Lageveränderungen der Elektrode sein.

Zum Ankleben der Elektrode an der Haut 7 eines Patienten dient eine Kentaktpaste 8, die vorzugsweise aus 50 % PEG 200, 35 % PEG 6000, 10 % wässriger Lösung mit 5 m NaCL als Leitsubstanz und 0,1 m NaK-Tartrat als. Depolarisator sowie 5 % Cetylalkohol als Emulgator besteht.

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Das Ausführungsbeispiel läßt sich im Rahmen der Schutzansprüche beliebig variieren. Neben dem Einsatz andersgestalteter Kontaktpastenmischungen, z.B. solcher der vorstehend beschriebenen Art, kann beispielsweise auch die Elektrode dahingehend modifiziert'werden, daß das Steckröhrchen 3 für den Kabelsteekansehluß 4 nicht mittels Fahne sondern direkt auf der Elektrodenplatte 1 aufgeschweißt oder angeklebt ist. Anstelle von Steckanschlüssen können auch Federklemmenanschlüsse od.dgl. Verwendung finden. Die Elektrode kann ferner an der der Applikationsfläche abgewandten Elektrodenfläche mit einem Kunststoff isoliert sein, wobei beispielsweise auch die Kabelanschlußleitung mit in den Kunststoff eingespritzt sein kann. Die Kabelzuleitung kann zweckmäßigerweise zugentlastet und als Gewichtsausgleich der Kunststoff oder das Elektrodenmaterial auf der dem Kabelfluchtpunkt diametral gegenüberliegenden Seite der Elektrode' massiger als auf der Seite des Kabelfluchtpunktes geformt sein. Als Elektrodenmaterialien können ferner neben NiMo-Stahl auch sonstige geeignete Metalle oder Legierungen, z.B. Neusilber,- Silber, Rhodium, Ag/AgCL, sowie leitende Kunststoffe und Elastomere, z.B. auf der Basis von Epoxydharz, Silikongummi, bzw. auch Graphit Einsatz finden. Alle diese möglichen Variationen sollen mit unter die Erfindung fallen.

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Claims

- 8 Patentansprüche

li Signalabnahmesystem," insb. für elektrische Körpersignale, bestehend aus wenigstens einer Elektrode und einer an der Applikationsstelle zwischen Körper und Elektrode einzubringenden Kontaktpaste, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (l) mit Mitteln (3>) zur weitgehenden Vermeidung der Wirkung von im applizierten Zustand an ihr angreifenden Kräften und Drehmomenten versehen ist und eine leitfähige Substanz (8) mit salben- oder sirupähnlicher Konsistenz gleichermaßen Kontaktpaste und Haftmittel für die Elektrode (l) am Körper (7) bildet.

2. Signa!abnähmesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung einer leichten Elektrode (l) mit tiefliegendem Schwerpunkt und einem im wesentlichen parallel zur Elektrodenfläche geführten Anschlußkabel (4, 5) die Elektrode auf der dem Kabelfluchtpunkt (6) diametral gegenüberliegenden Seite (2) mit einem Gewichtsausgleich (5) zum Austarieren von aufgrund des Kabelgewichtes bewirkten Kippmomenten versehen ist.

3. Signalabnahmesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Gewichtsausgleichs die Elektrode (1) auf der dem Kabelfluchtpunkt diametral gegenüberliegende Seite massiger als auf der Seite des Kabelfluchtpunktes geformt ist.

4. Signalabnahmesystem nach Anspruch 2 oder ~5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsausgleich wenigstens teilweise durch ein Anschlußte.il (j5) für das Anschlußkabel (4, 5) gebildet ist, das die dem Kabelfluchtpunkt (6) diametral gegenüberliegende Seite O) der Elektrode gewichtsmäßig belastet.

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5. Signalabnahmesystern nach Anspruch 4 j wobei das Ansohlußteil als Steckbuchse für ein mit einem Steckanschluß, z.B. Bananenstecker _} versehenes Anschlußkabel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet ₃. daß die Steckbuchse (j) ein sich.vorzugsweise vom Elektrodenrand in Richtung Elektrodenmitte erstreckendes Metallröhrchen mit einer im Bereich der Elektrodenmitte befindlichen Einstecköffnung für den .Steckans.chluß · (4) des Anschlußkabels (5) ist. , . ,-

6. Signalabnahmesystem nach einem-der ,Ansprüche 1. bis 5, ■ - dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt und. die. Edelstahlelektrode applikationsseitig leicht konkav gekrümmt ist. . . .,. . ■ .,--.-■ _' _::.. ."■

7. Signalabnahmesyst?m,nach einem der Ansprüche 1.bis 6, dadurch gekennzeichneti daß die Kontaktpaste -(Q) eine- mit: Leit-, substanzen angereicherte Vaseline- oder Dextrin-, bzw... Jylose- · paste ist;« : ,-'. ."■-., . . , . ..-.;. - . .^; - ·,,.",-- .--_-;-..■

S* Signalabnahmesys tem nach einem der .Ansprüche 1 :bis 6,-·- · dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktpaste (8) als Basis- . material Polyäthylenglykole (PEG) aufweist. . .,._■·..

9. Signalabnahmesystem nach Anspruch 8* dadurch gekenn.- zeichnet, daß als Basismaterial ..Mischungen, aus ,bei Körper- ., temperatur flüssigen und relativ festen Polyathylenglykolen., z.B. solchen mit Molekulargewichten um 4.00-und- solchen um $000^ verwendet sind,

10. Signalabnahmesystem nach Anspruch 9/ dadurch gekennzeichnet, daß Basismischungen verwendet sind, die bezogen auf die gesamte Paste zu etwa 50 fo aus PEG- 200 und etwa 35 % aus PEG β000 oder zu einem Teil aus PEG JOO sowie zu einem.weiteren Teil aus PEG 600 und zu zwei Teilen aus PEG.4000. bestehen,

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11. Signalabnahmesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet., daß der PEG-Basismischung vorzugsweise weitere 10 % wässrige NaCl-Lösung als Leitsubstanz beigemischt ist.

12. Signalabnahmesystem nach Anspruch Ii, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige "Lösung mit 5m NaCl verwendet ist, die als Depolarisator 0,1 m NaK-Xartrat enthält.

15. Signalabhahmesystem nach einem der Ansprüche 10 bis' 12, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweiligen Basismischung ein Emulgator, vorzugsweise 5$ Cerylalkohol, beigemischt ist.

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