CN1354638A - 中性电极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一个制造医用电极,特别是中性电极的方法。按照本发明的方法,一带状复合层由一非导电的中间载体(C)和一个在其上被涂有粘性的凝胶(E)的带一个电导体的导体层(A)组成。这一复合层—凝胶组合被做成一个特别轮廓,在相对于凝胶(E)一边复合到一载体(H)之前优先地冲压成形。导体层在复合层制造时被放到带状的中间载体(C)上预先冲压成不覆盖整个带状中间载体(C)的区域。由在冲压成形过程中产生的复合层—凝胶组合形成的导电体是在这样的一个方法中实现,即凝胶(E)伸出在复合层预先形成的至少在某些区域,最好是在所有侧面上的导体层区域的外棱边。

Description

中性电极
本发明涉及一种制造医用电极，特别是中性电极的方法，在这个方法中由一不导电的中间载体和一导体层构成的复合层在导体层这面上被用一导电的粘性凝胶涂覆，并且这复合层-凝胶组合在其朝向凝胶的面上固定在一载体上之前先轮廓成形-优选是冲压成形。另外本发明涉及一个这样的医用电极。
医用电极由于不同的目的贴到患者皮肤上，以便接受电信号或者导入和导出电流(去纤维化中性电极)。特别是在作为导出电流的中性电极使用的医学生物电极中，使皮肤接触尽量均匀，以便避免局部高电流密度是重要的。多层中性电极已是众所周知，它在朝向皮肤的面上有一个比如泡沫材料的载体，作为紧接着的一层是由一中间载体和一比如铝导体层构成的复合层。这个导体层在向皮肤那面用一导电的粘接凝胶(比如对皮肤相宜的水凝胶)覆盖。其中应注意金属导体层不要与患者皮肤接触。
已有将导体层边缘用凝胶或一附加绝缘元件覆盖。然而，这一结构费事且贵。
为了使绝缘元件成形，需用与整个电极的面积近似相等的材料，其中大部分是剪切边脚料，因此是废料。
如果导体表面用凝胶搭接覆盖，则按两个已知方法之一实现。
一个方法可制造一平面的凝胶带，在其中冲压出搭接需要的形状，并精确地粘到导体面上，这一方法是很费材料的，因为在过程中要附加使用覆盖带，而且这一方法对粘性凝胶面的操作提出很高要求。
另一方法可把制凝胶的液体预混合物浇进一个为此而设的容器中，后者由电极的载体连同导电表面(或一层覆盖)和一个环绕的边缘元件构成。然后该预混合物在比如引入能量下聚合成一粘的水凝胶。这里为形成环绕的边缘元件也产生大量废料，并且液体预混合物的处理要求非常高和易出错。因此这种方法只有少数(可能只有一个)制造者使用。
本发明的任务是给出这样一种方法，它能在自动生产过程中制造医用电极，在其中达到在患者皮肤和电极之间的均匀的和可靠的电流传输。
另外本发明的任务在于制出一个这样的电极。
按本发明的方法的特征在于导体层在制造复合层时已经-主要是通过事先冲压—不是覆盖整个中间载体范围的涂到带状中间载体上了，并且—主要是通过冲压产生的—复合层—凝胶组合的外形这样产生，即凝胶相对于在复合层中预成形的导体层区域的外棱边，至少区域性地从侧面突出。
按本发明的方法的基本思想首先在于为制造电极不像一般那样使用带状复合层，在其中在一个带状的不导电的中间载体上简单地胶合上相同大小的带状的导体层，而是在制造时已经有一专门复合层，在其中在不导电的中间载体上布置了基本上是分散的单个区域。这使得可以在涂上能导电的凝胶之后在随后的冲压过程中进行基本是在各方向上相对于导电的单个区域有一侧边距离的冲压。与现有技术不同，在现有技术中人们把凝胶连同导体层一起冲压，而现在人们用按本发明的方法可达到凝胶把在复合层中预成形的导体层区域从侧面覆盖。人们以此可以制造出电极，在其中导电的粘性凝胶层把与身体有接触的地方的导电的(金属)箔完全搭接起来。以此可以避免比如导致烧伤的由导体与皮肤直接接触产生的局部高电流强度。人们当然也可以让为了连接到电极导线上需要的凸缘在按本发明的电极中无凝胶覆盖地空着放着。
所建议的方法在过程中比现有技术简单得多，因为可以实现全面的凝胶涂覆层。它是很节省材料的，因为不需要用附加材料(中间载体按标准用铝复合层(以便节省铝，防皱折，提高拉伸强度))。
这样，按本发明的电极的特征在于：凝胶也至少区域性地从侧面包围导体层的外棱边，并在那里伸展到中间载体。
本发明的其它优点和细节将借助于后面的附图描述进一步说明。
图1表示一个用于制造为了进行按本发明的方法的实施实例的带状复合层的装置。
图2b，2c和2d借助于使用的零件表示按本发明的复合层的制造。
图3表示一个用于制造医用电极的装置的实施实例，向该医用电极供给带状复合层，后者例如是像图1所示制造的。
图3a、3b和3c表示制造按本发明的电极的不同的制造阶段。
图4表示在紧靠在为了分开各个电极而最后剪切或冲压步骤之前的横截面中的按本发明的电极。
在图1中的标注中，由一个辊1将一带状载体层A，比如一厚度为25μm的高导电能力的铝箔开卷，并通过一旋转冲压机2运送。在旋转冲压机2中形成冲压件，它在其最终形状中已相应于在以后制造的成品电极中的导电层的形状。当然该冲压件B由于制造技术原因通过一薄桥互相联接是可能的。该冲压件B将由一反作用辊3继续运送，无用的冲压边框将缠绕在辊4上。
由辊5把一带状的不导电的形状为40μm厚的PET(对酞酸多乙烯醇酯)薄膜开卷，并运送到胶合辊6。高导电能力的冲压件B与不导电的中间载体C在胶合辊6和反作用辊5之间联接。这可以比如通过以下实现，即导电的铝箔B在其朝向不导电的PET薄膜C的面上涂一可由热激活的粘接材料层，后者借助于一安放在胶合辊6中的加热装置激活。该带有不导电的中间载体C和在其上胶合的导电层的导电区域B的复合层D，为了进一步加工将继续运送，例如在辊7上卷取。
本发明中重要的是以下事实，即导体层不是作为连续不断的带胶合在不导电的带状中间载体上，而只是胶合在个别区域中，其中该个别区域主要已相应于在成品电极中的能导电的层的最终形状。
在图2a中表示出还是带状的导体层(例如一铝箔A)，由这一导体层将通过轮廓成形，例如冲压，制造出冲压件或者一般说区域，它们然后放到在图2c中示出的不导电的中间载体C上。接着人们得到作为这一第一工序的结果的按图2d的带有带状不导电的中间载体C和在其上放置的导电区域B的复合层D。
这一带状复合层现在被进一步加工，以便制造医用电极。这可比如在一个如图3所示的装置中实现。由一个辊7将复合层开卷。它有带有位于其上的导电的区域B的带状的不导电的中间载体C。该复合层将在台位8连续不断地涂覆一层粘的能导电的凝胶E，其中以后的连接片B1可空着，如同图3a所示。然后在该凝胶层上由一个备用辊通过一压紧辊10涂上一由粘性材料(例如硅化塑料)做的覆盖层F。
现在在旋转冲压机12中中间载体和凝胶层E被冲压，但覆盖层F不被冲压，而且冲压时使凝胶E从侧面对着在复合层D中预成形的导体层区域B至少区域性地(连接片B1除外)突出。这样，人们得到在图3b中所示的情况。重要的是以后通过凝胶E与皮肤接触的导体层区域B的外棱边或边缘，可靠地被覆盖，且因此而不能直接与皮肤接触。在图3b中表示的带现在在台位13中胶合上一层单面的粘性材料的载体层，并接着在分割台位(剪断或冲断)制成成品单个电极，如在图3c中示意表示的那样。还要指出，在图3中表示的导体层区域为了简单起见画成连续不断的了，而它按图3a到3c每个电极各做成双重的。
这种医用电极的更准确的结构示于图4中。每个电极15将通过分割工序14，比如剪断或冲断，由在自动化制造过程中使用的带制成。其中层构造如下：在朝向皮肤的面上有一泡沫材料做的载体材料H，它在下面是粘的。该泡沫材料有从侧面突出的凸缘H1，它可直接贴到患者皮肤上。在该材料下有一由中间载体C和能导电的区域B构成的复合层。该能导电的层B相对于患者皮肤由一能导电的粘性凝胶E从侧面覆盖，其中凝胶E伸展到中间载体C。
在各图中层厚由于画图技术原因画得比实际中厚得多。实际上导体层B的厚度在20μm到15μm的数量级，而中间载体的厚度在20μm到60μm范围是有利的。此外，在各图中在载体H的朝向皮肤面上和在能导电的区域B和中间导体C之间的粘结层没有作为特殊层示出。
总而言之可以明确指出，按本发明的方法的实施实例总共包括三个冲压工序，即在制造带状复合层时按图1为了往中间载体上区域性地涂覆导体层的第一冲压工序。第二冲压工序围绕着预成形的导体层区域周围隔一定距离冲压能导电的凝胶连同中间载体。在第三冲压工序中作为载体起作用的泡沫材料连同硅化的覆盖层一起冲压，以便形成单个电极。

Claims (18)

1.制造医用电极的方法，特别是制造中性电极的方法，在这个方法中由一不导电的中间载体和一导体层构成的复合层在导体层这面上被用一导电的粘性凝胶涂覆，并且这复合层—凝胶组合在其在朝向凝胶的面上固定在一载体上之前先轮廓成形—主要是冲压成形，其特征为：导体层在制造复合层时已经—主要是通过先进行的冲压—作为不是覆盖整个带状中间载体的区域涂覆在带状中间载体上，并且—主要是通过冲压实现的—这复合层—凝胶组合的轮廓成形这样实现，即凝胶相对于在复合层中预成形的导体层区域的外棱边，至少区域性地主要是基本上各方面从侧面突出。
2.按权利要求1的方法，其特征为：导体层区域粘接在带状中间载体上，主要是在一胶合辊和一反作用辊之间用可热激活的胶粘剂。
3.按权利要求1或2的方法，其特征为：导体层区域从一导体层带主要是用一旋转冲压机冲压而成。
4.按权利要求2和3的方法，其特征为：旋转冲压机同一反作用辊共同作用，它把作为冲压件存在的导体层区域导向胶合辊胶合到带状中间载体上。
5.按权利要求1至4中的一项的方法，其特征为：在复合层中的导体层区域的形状已经相应于在成品电极中的导体层的最终形状。
6.按权利要求1至5中的一项的方法，其特征为：带状复合层在导体层区域这面上用主要是导电的粘性凝胶的连续不断的带覆层。
7.按权利要求1至6中的一项的方法，其特征为：凝胶主要是在涂覆到复合层上之后，用一带状覆盖层，主要是一硅化塑料薄膜覆盖。
8.按权利要求7的方法，其特征为：复合层—凝胶组合的轮廓成形通过冲压在覆盖层上实现，在那里仅冲透复合层的中间载体和凝胶，而不冲透覆盖层，并且冲压件保持在覆盖层上。
9.按权利要求1至8中的一项的方法，其特征为：载体作为载体带在朝向凝胶一面上同轮廓成形的复合层—凝胶区域联接，主要是粘接，其中主要是载体带本身做成单面是粘的。
10.按权利要求8和9的方法，其特征为：载体带同有冲压件的覆盖层相联接，接着从其中分割出，主要是冲压出成品电极。
11.带运送不导电的带状中间载体的装置的用于制造电极的复合层的制造装置，其特征为：用于运送和涂覆一不是覆盖整个中间载体带(C)的导体层区域(B)的装置。
12.按权利要求11的装置，其特征为：从导体带分割—主要是旋转冲压(2)—导体层区域(B)的装置。
13.按权利要求11或12的装置，其特征为：加热的胶合辊(6)。
14.带载体和与之相联的由中间载体和导体层构成的复合层的医用电极，它在朝向患者皮肤的面上用一导电的粘性凝胶覆盖，其特征为：凝胶(E)至少区域性地从侧面也环绕导体层(B)的外棱边(B2)，并在那里伸展到中间载体(C)。
15.按权利要求14的电极，其特征为：主要由泡沫材料做成的载体(H)单面是粘的，并且从侧面超出复合层—凝胶组合(C、B、E)。
16.按权利要求14或15的电极，其特征为：导体层(B)是一金属层，主要是铝箔。
17.按权利要求14至16中的一项的电极，其特征为：中间载体(C)是一种PET薄膜。
18.按权利要求14至17中的一项的电极，其特征为：导体层(B)的厚度在10μm到50μm的范围和/或中间载体(C)的厚度在20μm到60μm范围。
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