DE3688562T2 - Einmal-Elektrode zur Patientenüberwachung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einmalelektrode, insbesondere dazu bestimmt, auf die Haut eines Patienten befestigt zu werden, um die geräuschfreie Signalmessung der Körpersignale durchzuführen, mit einem Trägerelement, dessen eine Seite mit einem elektrischen Kontakt versehen ist, und dessen andere Seite mit einer Klebschicht versehen ist, und die Frontfläche des Trägerelements bildet, welche dazu bestimmt ist, in elektrischem Kontakt an der Haut festzukleben.
• In der EKG-Überwachung werden üblicherweise sowohl wiedereinsetzbare Elektroden als auch wegwerfbare Elektroden verwendet. Die Einmalelektroden sind üblicherweise mit einer kleinen, aus steifem Kunststoff, mit Silber/Silberchlorid bedeckten Platte, konzipiert, welche in der Mitte einer selbstklebenden Kunststoffplatte, darin etwas vertieft, angeordnet ist. Die Silberplatte ist elektrisch mit einem Kabel oder Metallkontakt verbunden, um die elektrische Verbindung der Elektrode mit dem Monitor oder Oszilloskop zu ermöglichen. Vor dem Anbringen der Elektrode auf der Haut, wird die Vertiefung an der Silberplatte mit einem elektrisch leitenden Elektrogel gefüllt. Einige sich auf dem Markt befindlichen Elektrodetypen werden mit schon fertig angebrachtem Elektrogel verkauft. Silber/Silberchlorid wird verwendet, um schwache Polarisationspotentiale zu erhalten und das Gel wird verwendet, damit die Elektrode auf der Haut schwimmt, wodurch Geräusch in der Signalübertragung durch Bewegungen des Patienten vermieden wird. Das Aufbringen des Gels erfordert große Sorgfalt. Zuviel Gel würde ein Überfließen über die Elektrodenfläche, die mit Klebstoff bedeckt ist, bewirken. Dadurch wird die Klebfähigkeit der Elektrode vermindert, und die Elektrode kann leicht lose werden nach dem Anbringen auf der Haut des Patienten. Zu wenig Gel bewirkt andererseits einen schlechten elektrischen Kontakt. Die Elektrodetypen, die fertig mit Gel präpariert sind, sind zwar genau dosiert, haben aber andererseits eine begrenzte Lagerfähigkeit, weil das Gel austrocknet oder sich seine Qualität im Laufe der Zeit verändert. Um eine geräuschfreie Signalmessung der Körpersignale mittels Elektroden, die leicht zum Anbringen sind, zu erhalten ist es wichtig, daß die Klebfähigkeit der Elektroden am Körper sehr gut ist, weil sonst, bei Bewegungen des Patienten, Geräusch sehr leicht wegen der sofortigen Impedanzveränderung erscheinen kann. Zahlreiche verschiedene Elektroden zu diesem Zwecke sind auf dem Markt, und eine möglicherweise noch größere Anzahl wird in der Patentliteratur beschrieben. Zum Beispiel beschreibt die US-Patentschrift 3.911.906 eine Elektrode, die eine Klebschicht auf einer Schicht des Trägerelements aufweist, die elektrisch leitfähig ist mittels Kohlenstoffpulver, das darin vermischt ist. Ein metallischer Kontakt ist im Zentrum der runden Elektrode angebracht, und insbesondere durch ein Vernietungsverfahren hergestellt. Der Kontakt besteht hauptsächlich aus einem Hals, welcher oben ein verbreitertes Endteil aufweist und dazu bestimmt ist, an Standardpatientenkabel verbunden zu werden. Diese Elektrode hat zahlreiche Nachteile. Insbesondere gibt die leitfähige Klebschicht keine vollständig geräuschfreie Signalmessung der Haut, weil sich die Impedanz durch Bewegungen in der Haut verändert. Da der Kontakt vernietet werden muß, ist die Elektrode teuer herzustellen.
• Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einmalelektrode des obengenannten Typs her zustellen, welche ein einfaches Design hat, schnell angebracht werden kann und einen guten elektrischen Kontakt hat. Ein anderes Ziel ist es, die Elektrode billig herstellen zu können, und daß sie über eine lange Zeit lagerfähig ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Klebschicht der Frontfläche des Trägerelements wenigstens eine Öffnung aufweist, in der sich ein kohlenstoffhaltiges Element befindet, das sich in direktem Kontakt mit dem Material des Trägerelements befindet.
• Die Erfindung kennzeichnet sich andererseits dadurch, daß das kohlenstoffhaltige Element ein Gewebe von gewebten Kohlenstoffasern ist.
• Ein anderes Kennzeichen der Erfindung ist es, daß das Trägerelement und der elektrische Kontakt einstückig aus einem leitenden oder halbleitenden Material geformt sind.
• Die Erfindung wird nun weiter beschrieben, unter Bezugnahme der Zeichnungen:
• Fig. 1 ist eine seitliche Ansicht von oben einer Einmalelektrode gemäß der Erfindung,
• Fig. 2 zeigt einen seitlichen Schnitt der Einmalelektrode und
• Fig. 3 ist eine Draufsicht, welche die Frontfläche der Einmalelektrode gemäß der Erfindung zeigt.
• Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Einmalelektrode, in der Perspektive von oben. Das flache Trägerelement 1 der Elektrode und der elektrische Kontakt 3 sind einstückig aus leitendem oder halbleitenden Material hergestellt und sind vorzugsweise aus Kohlenstoff enthaltendem Polyäthylen geformt.
• Wird Kohlenstoff als leitendes Material verwendet, werden störende Polarisationseffekte in dem Material vermieden. Die Menge an Kohlenstoff welche einverleibt werden muß, hängt von dem Kohlenstofftyp ab. Eine brauchbare Zumischung von Kohlenstoff liegt zwischen 40 und 45%.
• Das Trägerelement 1 der Elektrode ist im wesentlichen kreisrund und hat einen breiten, dünnen und flexiblen Trägerreifen 4 um seinen Rand herum und einen etwas verdickten Mittelteil. Das Trägerelement 1 trägt eine Klebschicht 5 an seiner Unterseite, welche die Kontaktfläche oder Frontfläche bildet und die Klebschicht ist so angebracht, um die Elektrode an der Haut des Patienten kleben zu lassen. In der Mitte der Frontfläche weist die Klebschicht eine runde Öffnung mit einem Durchmesser von beispielsweise 12 mm auf, und welche frei von Klebstoffist. Ein Kontaktelement, eine Platte 6, ist an der runden Fläche so angebracht, daß der Rand der Platte etwas vor steht und deshalb am Klebstoff klebt und dadurch in seiner Position gehalten wird. Eine andere Art, die Platte 6 festzumachen besteht darin, sie gegen die Frontfläche des Trägerelements anzuschmelzen. Die Platte 6, welche die Kontaktfläche gegen die Haut des Patienten bildet, besteht aus einem Stoff oder Textilstück von aktiven hochwiderständigen Kohlenstoffasern, die zum Beispiel als aktiviertes Kohlenstofftextil bekannt sind, und durch SIEBE GORMAN, England, hergestellt werden. Die Gesamtlänge solcher Kohlenstoffasern kann bis zu tausende von Metern pro Quadratzentimeter betragen und erleichtert hauptsächlich die Ionen-Migration zwischen der Haut des Patienten und dem Trägerelement. Die Faserenden dieses Textils stehen wie Borsten aus dem Stoff heraus. Diese Faserenden erreichen einen besseren Kontakt mit einer größeren Anzahl von Kohlenstoffpartikeln, wie zum Beispiel eine Silberschicht, weil die Spitzen der Faserenden durch die sehr dünne Schicht, die die meisten Kohlenpartikel bedeckt eindringen. Der Flächenwiderstand wird deshalb in großem Masse verringert. Der Einschwingwiderstand wird ungefähr zehnfach geringer sein als derjenige einer reinen Kunststoffplatte. Um die Elektrode gegen unerwünschtes Ankleben während der Lagerzeit zu schützen, wird sie mit einem Schutzpapier versehen, das ein Loch in seiner Mitte aufweist (nicht gezeigt).
• Um die Leitfähigkeit der Haut des Patienten zu vergrößern, wird die Frontfläche der Elektrode angefeuchtet, beispielsweise in einer Schüssel, in der ein feuchtes Stoffstück oder ähnliches angeordnet ist, und das eine physiologische Natriumchlorid-Lösung enthält, vorteilhaft bis zu 15%, vorzugsweise zwischen 8 und 10%. Die Platte 6 saugt sofort die Lösung auf. Das Schutzpapier wird entfernt und die Elektrode wird angebracht.
• Es ist ebenfalls möglich, daß die Kohlenstoff enthaltende Platte 6 mit einem Gehalt an trockenem Salz hergestellt wird, welches dann, kurz bevor die Elektrode auf der Haut angebracht wird, befeuchtet wird; es ist ebenfalls möglich, daß das Salz durch die Körperflüssigkeit oder die natürliche Feuchtigkeit des Körpers angefeuchtet wird.
• Da kein Metall verwendet wird, ist die Herstellung sehr einfach und billig und wenn die Elektrode trocken gelagert wird, kann sie sehr lange ohne Schaden gelagert werden.
• Auf der oberen Seite des erhöhten zentralen Teils 2 der Elektrode ist ein elektrischer Kontakt 3 angebracht, mit einem Hals 7, über dem das verbreiterte Oberteil 8 liegt. Der Durchmesser des Oberteils 8 beträgt 4 mm und der Durchmesser des Halses 7 ist ein paar Zehntelmillimeter dünner. Der Kontakt 3 paßt zu den international akzeptierten und normalerweise verwendeten Kontakten bei Patientenkabeln (nicht gezeigt).
• Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, wobei eine Anzahl von Veränderungen im Rahmen der Ansprüche möglich sind. Es ist auch möglich, die Elektrode in einer anderen Größe oder Form her zustellen. Der zentrale Teil 2 der Elektrode kann beispielsweise mit kleinerem oder größerem Durchmesser hergestellt werden und der effektive Durchmesser der Elektrode kann so ausgewählt werden, daß eine bessere Anpassung und eine bessere Leitfähigkeit erreicht werden kann. Beim Überwachen des sogenannten Arbeits- EKG, ist die Elektrode größeren mechanischen Anstrengungen ausgesetzt als üblicherweise, und es ist in diesem Falle angebracht, eine Elektrode mit größerer Klebfläche und/oder Kontaktfläche zu verwenden. Es ist ebenfalls möglich, die Elektrode als längliches Band oder ähnlich zu zeichnen, wobei die Unterseite mit einem Band von Kohlenstoffasertextil ausgestattet ist. Für die Verbindung zu den Patientenkabeln wird ein Trägerelement gemäß der Erfindung verwendet.
• Die elektrische Verbindung der Elektrode kann selbstverständlich auch anders ausgeführt werden. Es ist zum Beispiel häufig der Fall, daß Patientenkabel mit Stöpsel mit einem Diameter von 4 mm ausgestattet sind, für welche dann die Elektrode mit einer Steckdose (nicht gezeigt) die einstückig mit der Elektrode geformt wird, ausgestattet ist.

Claims (7)

1. Einmalelektrode, insbesondere dazu bestimmt, auf die Haut eines Patienten befestigt zu werden, um die geräuschfreie Signalmessung der Körpersignale durchzuführen, mit einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Trägerelement (1) aus Kunststoffmaterial, dessen eine Seite mit einem elektrischen Kontakt (3) versehen ist, das in Leitkontakt mit der einen Seite des Trägerelements (1) ist und dessen andere Seite mit einer Klebschicht (5) versehen ist und die Frontfläche des Trägerelements bildet, welche dazu bestimmt ist, in elektrischem Kontakt mit der Haut festzukleben, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode nicht metallisch ist und daß die Klebschicht (5) der Frontfläche des Trägerelements wenigstens eine Öffnung aufweist, in der sich ein kohlenstoffhaltiges Element (6) befindet, das sich in direktem Kontakt mit dem Material des Trägerelements (1) befindet, wobei das kohlenstoffhaltige Element (6) ein Gewebe von Kohlenstoffasern ist, mit Kohlenstoffaserenden, die von der Fläche des Gewebes wie Borsten hervorstehen, um den Widerstand zwischen der Haut und dem Trägerelement zu vermindern.

2. Einmalelektrode gemäß Anspruch 1, in der das kohlenstoffhaltige Element wenigstens teilweise an dem Trägerelement befestigt ist.

3. Einmalelektrode gemäß Anspruch 1, in der das kohlenstoffhaltige Element etwas größer ist als die Größe der Öffnung in der Klebschicht und so angeordnet ist, um deren inneren Rand etwas zu überlappen.

4. Einmalelektrode gemäß Anspruch 1, in der das Trägerelement und der elektrische Kontakt einstückig aus einem leitenden oder halbleitenden Material geformt sind.

5. Einmalelektrode gemäß Anspruch 4, in der das leitende oder halbleitende Material des Trägerelements aus mit Kohlenstoff vermischtem Kunststoff besteht.

6. Einmalelektrode gemäß Anspruch 1, in der das kohlenstoffhaltige Element mit einer Kontakt verbessernden Salzlösung versehen ist.

7. Einmalelektrode gemäß Anspruch 1, in der das kohlenstoffhaltige Element mit einem Gehalt von trockenem Salz versehen ist, das dazu bestimmt ist, bevor oder während dem Anbringen an die Benutzungsfläche, getränkt zu werden.