DE2629549A1

DE2629549A1 - Elektrode zum ausbilden einer elektrischen verbindung mit der haut eines patienten

Info

Publication number: DE2629549A1
Application number: DE19762629549
Authority: DE
Inventors: Hal Charles Danby
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1976-07-01
Publication date: 1977-01-27
Also published as: US4079731A; JPS528693A

Description

Elektrode zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung mit der Haut eines Patienten

Die Erfindung betrifft eine Elektrode zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung mit der Haut eines Patienten.

Diese elektrische Verbindung ist für viele Zwecke erforderlich, z.B. zum Sammeln elektrischer Signale in einem Elektrokardiographen. Um Signale zu erzeugen, die für normale Elektrokardiographen geeignet sind, müssen Elektroden verwendet werden, die durch ein elektrisch leitendes Fluid befeuchtet sind, z.B. eine Salzlösung. Da man derzeit dazu übergeht, Patienten über eine längere Zeit, z.B. mehrere Tage, ununterbrochen zu überwachen, ist man bestrebt, Elektroden und leitende Flüssigkeiten zu schaffen, die zuverlässig wirken, ohne daß sie reizen oder unbequem sind.

Nach der Erfindung hat eine derartige Elektrode ein Polster, das auf der einen Seite eine Oberfläche für die Berührung mit der Haut aufweist, ein elektrisch leitendes Anschlußteil, das aus einem von Natur elektrisch leitenden Material hergestellt ist und sich von der gegenüberliegenden Seite des Polsters nach außen erstreckt, ein lösbar an der einen Seite des Polsters befestigtes und dessen Oberfläche zumindest über einen dem Anschlußteil gegenüberliegenden Bereich abdeckendes Teil, ein deformierbares Reservoir, das an dem lösbaren Teil angebracht ist und ein elektrisch leitendes Fluid enthält, und ein

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Isoliermittel, das das Fluid gegenüber dem erwähnten Bereich normalerweise isoliert und derart betätigbar ist, daß es dem Fluid gestattet, wenn das deformierbare Reservoir zur Ausübung eines Drucks auf das Fluid deformiert wird, in den erwähnten Bereich zu strömen, so daß dieser Bereich und das Anschlußteil zumindest nach dieser Fluidströmung elektrisch in Verbindung stehen.

Das elektrisch leitende Anschlußteil kann aus Graphit hergestellt sein, ist jedoch vorzugsweise aus Metall hergestellt. Es kann sich um eine isolierte Leitung, die vom Polster (oder Kissen) absteht, oder um ein Verbindungsteil für das Ineingriffbringen mit einer getrennt vorgesehenen Leitung oder mit einem komplementären Anschlußteil an einer getrennt vorgesehenen Leitung handeln. Normalerweise hat ein Elektrokardiograph eigene Leitungen für den Anschluß an Elektroden. Da das Anschlußteil der leitenden Flüssigkeit nicht eher ausgesetzt ist, als bis das Reservoir zur Vorbereitung der Verwendung der Elektrode unter Druck gesetzt wird, sind Langzeitkorrosionsprobleme vermieden. So ist es ausreichend, beispielsweise ein nickelplattiertes Anschlußteil anstelle der silbernen oder weniger zufriedenstellenden silberplattierten Anschlußteile, wie sie bislang verwendet wurden, zu verwenden.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß das Polster auf der erwähnten gegenüberliegenden Seite mit einem Widerlagerteil zum Abstützen des Polsters versehen und das Reservoir in Richtung der Dicke des Polsters deformierbar ist, um das Fluid unter Druck zu setzen. Die Elektrode kann dann auf einfache Weise aktiviert werden, z.B. durch Verformen des Reservoirs mit dem Daumen und Erfassen des Widerlagerteils mit den Fingern. Es hat sich gezeigt, daß besonders gute Ergebnisse erzielbar sind, wenn das Widerlagerteil konzentrisch um das Anschlußteil herum angeordnet ist und einen mit tiefen radialen Ausnehmungen versehenen Umfangsrand aufweist. Diese Ausbildung des Widerlagerteils ergibt die erforderliche Steifigkeit beim

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Zusammendrücken des Behälters und beeinflußt dennoch nicht merklich die Verformbarkeit des Polsters, die erforderlich ist, um es satt an der Haut des Patienten anzulegen und bequem daran anliegend zu halten, und gestattet die Ausbildung des Widerlagerteils aus einem Material, z.B. einem Kunstharzmaterial, mit einer Dicke, die für die Herstellung besonders geeignet ist. Ein stetig gekrümmter Umfangsrand von etwa Sinusform wird in der Praxis bevorzugt.

Das Polster kann aus harzartigem Schaummaterial hergestellt sein. Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß das Polster aus einem geöffneten äußeren Teil aus undurchlässigem harzartigem Schaummaterial und einem inneren Teil aus harzartigem Schaummaterial, das für das elektrisch leitende Fluid durchlässig ist, gebildet ist, daß diese Teile zusammenwirken, um die erwähnte Oberfläche für die Berührung mit der Haut zu bilden, und daß das innere Teil den erwähnten Oberflächenbereich bildet. Die Durchlässigkeit des Schaummaterials hängt davon ab, ob die Gasphase kontinuierlich oder diskontinuierlich ist.

Nach einem Merkmal der Erfindung kann das deformierbare Reservoir eine Kapsel sein. Günstig ist es auch, wenn das deformierbare Reservoir in Form eines deformierbaren Kapseltexls und eines Verschlußteils vorgesehen ist, das in der Nähe des erwähnten Bereichs des Polsters angeordnet ist, und daß das Verschlußteil das Isoliermittel bildet.

Das Isoliermittel kann durch mindestens ein Ventil gebildet sein. Wenn jedoch ein Verschlußteil mit einer verformbaren Kapsel vorgesehen ist, ergibt sich eine Vereinfachung des Auffoaus, wenn dafür gesorgt ist, daß der Verschlußteil das Fluid in den erwähnten Bereich durchläßt, sobald die Kapsel unter Druck gesetzt wird. Hierbei sind die verschiedensten Ausführungen möglich. Eine Ausführungsform kann darin bestehen, daß das Verschlußteil aus einem für das Fluid durchlässigen Material hergestellt und mit einem Wachs oder einem anderen Dichtungsmaterial versehen ist, das versagt, wenn die Kapsel ver-

formt wird, um das Fluid unter Druck zu setzen.

Bei einer anderen Ausführung kann das Verschlußteil mit Perforationen versehen sein, ohne daß ein Dichtungsmaterial verwendet wird. Durch geeignete Wahl der Perforationsgröße und -form, der physikalischen Eigenschaften des Fluids (z.B. ein Gel) und des Schichtmaterials, der mechanischen Eigenschaften der Kapsel und der Menge des Fluids tritt bei sachgemäßer Behandlung und einer Aufbewahrungszeit, wie sie für die meisten Anwendungsfälle ausreichend ist, keine merkliche Flüssigkeitsmenge durch die Perforationen aus.

Diese Ausführung führt jedoch zu einer Ausfallrate, die für eine kommerzielle Verteilung und bei der Aufbewahrung der Elektroden am Ort der Verwendung noch zu hoch ist.

Günstiger ist es, wenn das Verschlußteil mit einer oder mehreren Schwächungslinien versehen ist, längs denen das Material platzen oder aufreißen kann, wenn das Reservoir verformt wird, um das Fluid unter Druck zu setzen. Derartige Schwächungslinien können Einschnitte sein, die nur durch einen Teil der Dicke des Verschlußteils hindurchgehen, Bei einer geeigneten Ausführung, deren Verschlußteil aus einem Papierbogen mit einem Überzug auf der Polsterseite in Form einer undurchlässigen Schicht, z.B. Silikonwachs, besteht, können die Einschnitte so geführt sein, daß sie nahezu bis zur Überzugschicht durchgehen. Auf diese Weise hängt die Unversehrtheit des Isoliermittels nicht wesentlich von der mechanischen Unversehrtheit der Überzugschicht ab. Die Einschnitte können mittels eines Präge^erkzeugs oder einer Schneidrolle ausgebildet sein. Mehrere Einschnitte, die einander Isreusen, z.B. in Form eines Gitters, sind vorzuziehen. Die geringere Reißfestigkeit an den Kreuzungen ergibt eine günstige Ausführung.

Eine andere günstige Ausführung besteht in der Verwendung einer gerillten Metallfolie, vorzugsweise aus Aluminium, z.B. eine Aluminiumfolie, die durch ein Prägemesser gerillt ist, das kurz vor einer harten Metallunterlage anhalten kann. Das

Rillen ist kein reiner Schneidvorgang, sondern umfaßt das plastische Verformen des Folienmaterials. Vorzugsweise wird eine 15 Mikron dicke Aluminiumfolie durch ein Prägemesser gerillt, das 7 Mikron vor der Unterlage anhält.

Bei einer besonders günstigen Ausführung ist dafür gesorgt, daß das Isoliermittel eine erste Schicht aus einem Material, das für das leitende Fluid undurchlässig und durch das Fluid zerreißbar ist, wenn das Fluid unter Druck gesetzt wird, und eine zweite so angeordnete und beschaffene Schicht aufweist, daß sie die Reißstelle bestimmt, wobei die erste Schicht auch für den aus der Flüssigkeit austretenden Dampf undurchlässig ist.

Die Undurchlässigkeit der ersten Schicht wird einfach dadurch erreicht, daß sie als Metallfolie, vorzugsweise als Aluminiumfolie, ausgebildet ist. Wenn die Metallfolie durch das leitfähige Fluid chemisch angegriffen wird, kann sich eine nichtleitende Schicht ergeben, doch kann dies toleriert werden, sofern die Folie nicht wesentlich mechanisch beeinträchtigt wird. Der elektrische Anschluß ist jedoch während der Aufbewahrung gegenüber dem leitfähigen Fluid isoliert.

Eine komplizierte Herstellung der zweiten Schicht, z.B. die Verwendung von Kunststofformen, läßt sich vermeiden, wenn die zweite Schicht aus einem Flachmaterial, vorzugsweise Papier, hergestellt ist. Die erste Schicht läßt sich örtlich zerreißbar ausbilden, indem das Flach- oder Flächenmaterial mit einer oder mehreren Öffnungen oder Rillen oder Schlitzen versehen wird oder die zweite Schicht aus Abschnitten des Flächenmaterials gebildet wird, die auseinanderliegen, so daß sie mindestens eine Reißzone zwischen sich begrenzen.

Besonders günstig ist es, wenn die erste und zweite Schicht zusammengeklebt sind. In dieser Form lassen sie sich besonders leicht aus vorgefertigtem Schichtmaterial herstellen. Bei Ver-

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Wendung einer Metallfolie als erste (undurchlässige) Schicht und von Papier als zweite Schicht läßt sich das Schichtmaterial von der Papierseite her rillen, so daß die Metallfolie undurchlässig bleibt, jedoch durch Prägung in der Rille geschwächt wird. Das Rillen erfolgt am günstigsten bei einer längeren Schichtmaterialbahn, die anschließend in die für die Elektrode erforderlichen Teile zerschnitten wird.

Das Isoliermittel und die gelhaltige Kapsel oder ein anderes Reservoir, also das erwähnte lösbare Teil, können in der Praxis als Neben- oder Hilfseinrichtung vorgesehen sein. Diese Hilfseinrichtung ist normalerweise am Polster durch ein zähes Klebemittel befestigt, das zum Befestigen des Polsters am Patienten geeignet ist. Bei der Herstellung kann das Polster mit dem Klebemittel überzogen werden und das Klebemittel durch eine Schutzschicht aus einem Material geschützt werden, das abgezogen werden kann, um das Polster zur Aufnahme der Hilfseinrichtung vorzubereiten.

Das für das leitende Fluid durchlässige Polster ist vorzugsweise so ausgebildet, daß der Bereich, der das Fluid aufnehmen soll, eine merklich verringerte Kompressibilität in Axialrichtung aufweist. Bei dieser Ausbildung wird dieser Bereich zuverlässiger mit dem Fluid imprägniert. Wenn ein größerer Fluidvorrat gewählt wird, um beispielsweise eine Beobachtung über längere Zeit durchführen zu können, ist die Wahrscheinlichkeit, daß sich das Fluid über die Haut des Patienten ausbreitet und dadurch das Ankleben der Elektrode behindert, erheblich verringert, so daß geringere Anforderungen an die Aufmerksamkeit des medizinischen Personals gestellt werden können.

Die bevorzugte Ausführungsform des Polsters ist als undurchlässiges äußeres Teil und als durchlässiges inneres Teil dargestellt worden. Die geringere Kompressibilität wird zweckmäßigerweise durch Einsetzen eines axial druckfesten Teils

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zwischen diesen beiden Teilen erzielt. Dieses druckfeste Teil kann sehr einfach ausgebildet sein, z.B. ein von einem längeren Kunstharzrohr abgeschnittenes Stück. Besonders günstig ist es, wenn seine axiale Länge geringer als die Dicke des Polsters ist, und es sollte derart bemessen und bewegbar oder so angeordnet sein, daß es keine übermäßige Reibung auf der Haut des Patienten verursacht. Die axiale Nennlänge dieses Stückes kann, wie sich gezeigt hat, wesentlich kleiner als die Dicke des Polsters sein_o Dies ist insofern vorteilhaft, als seine Betriebssicherheit sich durch leicht einhaltbare Herstellungstoleranzen ohne Genauigkeitsüberwachung erzielen läßt.

Als Alternative zur Ausbildung eines getrennten Bauteils läßt sich diese Wirkung auch durch Wärmebehandlung des äußeren Umfangsbereichs des inneren Teils oder des inneren Umfangsbereichs des äußeren Teils, um das Material örtlich durch Änderung der Zellenstruktur zu verfestigen, erzielen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele einer nach der Erfindung ausgebildeten Elektrode anhand schematischer Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel im Querschnitt,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in Querschnittsansicht II-II der Fig. 3, die das Ausführungsbeispiel in Draufsicht zeigt,

Fig. 4 die Querschnittsansicht IV-IV der Fig. 2,

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 die Hälfte der Elektrode nach Fig. 5 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 7 einen Querschnitt, der einen Teil der Elektrode nach Fig. 5 in größerem Maßstab darstellt,

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Fig. 8 einen Querschnitt, der einen Teil der Elektrode nach Fig. 5 in größerem Maßstab darstellt,

Fig. 9 einen Querschnitt, der einen Teil der Elektrode nach Fig. 5 in geänderter Ausführungsform darstellt und die

Fig. 10 und 11 weitere Abwandlungen der Elektrode nach Fig. 5.

Die Elektrode nach Fig. 1 weist eine ringförmige Scheibe 1 auf, die aus (undurchlässigem) geschäumtem Polyäthylen mit geschlossenen Zellen besteht. In der Mitte trägt sie eine kreisförmige Scheibe 2 aus mit Graphit imprägniertem Polyurethanschaum, der Löcher aufweist und daher durchlässig ist. In der Scheibe 2 ist ein hohler Anschlußstutzen 3 aus Metall, und zwar mit Nickel plattiertem Messing.

Der Stutzen 3 verläuft durch eine mittlere Öffnung 10 eines Widerlagerteils 11 aus Polyäthylen mit tiefen Umfangsrandausnehmungen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Die ringförmige Scheibe 1 und die kreisförmige Scheibe 2 bilden zusammen ein Polster (oder Kissen) mit einer weitgehend ebenen kreisförmigen Oberfläche auf der Unterseite in der Darstellung nach Fig. 1 für die Kontaktierung mit der Haut eines Patienten. Die Eigenschaften der Scheiben 1 und 2 und die Flexibilität des Widerlagerteils 11 sind so gewählt, daß die kreisförmige Oberfläche verformbar ist, so daß sie sich der Hautkontur an der Anbringungsstelle anpaßt und das Tragen der Elektrode über längere Zeit hinweg nicht unbequem wird.

An der kreisförmigen Oberfläche ist mittels eines medizinisch zugelassenen hautverträglichen Klebemittels der Firma Monsanto Chemical Company Ltd. eine Einrichtung befestigt, die eine verformbare Kapsel 12, die im Vakuumverfahren in der Mitte einer Schicht 13 aus Polyvinylchlorid geformt ist, und eine Schicht 14 aus perforiertem Papier mit einem Überzug aus Kohlenwasserstoffwachs aufweist. Anstelle eines Wachs-Überzugs könnte auch

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eine dünne Schicht bzw. Folie aus regenerierter Zellulose verwendet werden.

Die Kapsel 12 enthält einen Vorrat 15 an elektrolythischem Chloridgel. Medizinisch zulässige Gele sind im Handel erhältlich.

Zur Anbringung der Elektrode wird die Kapsel 12 zunächst mit dem Daumen zusammengedrückt, wobei die Finger das Widerlagerteil abstützen. Demzufolge wird auch das Gel gegen das perforierte Papier gedrückt, so daß der Wachs-Überzug zerreißt und das Gel aus der Kapsel austreten, die Scheibe 2 kontaktieren und in sie eindringen kann. Die Schicht 14, die sich nach Fig. 1 über den äußeren Umfang der Scheibe 1 hinaus erstreckt, wird abgezogen, und dann wird die kreisförmige Oberfläche der Scheiben 1 und 2 an die Haut des Patienten gedrückt, wo sie durch das restliche Klebemittel festklebt.

Auf diese Weise ergibt sich eine elektrische Verbindung zwischen der Haut und dem Anschlußstutzen 3. Aufgrund des leitfähigen Graphits in dem durchlöcherten bzw. porösen Schaum braucht das Gel den Stutzen 3 vor der Überwachung oder Behandlung eines Patienten nicht zu kontaktieren.

Die dargestellte Elektrode ist leicht anzuwenden, und da das Gel gegenüber der Scheibe 2 und dem Anschlußstutzen 2 isoliert ist, hat es, bevor es unter Druck gesetzt wird, eine lange Aufbewahrungs-Lebensdauer (Haltbarkeit), ohne daß wesentliche Korrosionsprobleme auftreten.

Anstelle des perforierten und gewachsten Materials kann auch eine Ventilanordnung verwendet werden, z.B. zwei Schichten aus einer Harzfolie mit Öffnungen für den Durchtritt von Gel, die einander nicht überdecken, wobei die äußere Schicht unter dem Druck stärker verformbar ist als die innere Schicht. Das Ausdehnen der äußeren Schicht öffnet einen Durchgang für das

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Gel zwischen den beiden Schichten und gestattet diesem den Durchfluß durch die Öffnung oder Öffnungen in der äußeren Schicht.

Die Elektrode nach den Fig. 2 bis 4 hat ein Polster, das durch eine ringförmige Scheibe 1 und eine kreisförmige Scheibe 2, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, gebildet ist. Das Widerlagerteil 11 ist aus einer Polyäthylenfolie hoher Dichte und einer Dicke von etwa 0,36 mm gepreßt bzw. gestanzt und an der Scheibe 1 durch Schweißen befestigt. Das Schweißen geschieht unter Wärmeeinwirkung auf die gesamte Oberfläche des Widerlagerteils 11 und die freiliegenden Teile der Oberfläche des Polsters. Diese Schweißtechnik vermeidet die Bildung radialer Rillen und Rippen, die das Widerlagerteil 11 steifer machen und dadurch die Verformbarkeit des Polsters beeinträchtigen würden.

Der Anschluß 3¹ ist nach Art eines zweiteiligen Druckknopfes in einer mittleren Öffnung des Widerlagerteils 11 ausgebildet, wobei er in eine komplementär geformte (nicht dargestellte) Anschlußbuchse einer Elektrokardiografenleitung gesteckt werden kann.

Eine Anordnung aus einer Schicht aus Kraftpapier 14" und einer Schicht 13 aus Polyvinylchlorid, die im Vakuumverfahren in der Mitte als im wesentlichen zylindrisches Kapselteil 12' ausgebildet ist, ist an der Oberfläche der Scheibe mittels einer Schicht aus hautverträglichem Klebemittel lösbar angeklebt. Die Schicht 14· ist auf der einen Seite mit Vinyllack 22 überzogen, mittels der sie unter Wärmeeinwirkung an der Schicht 13 angesiegelt ist. Auf ihrer anderen Seite ist die Schicht 14' mit einem Silikonwachs 24 überzogen, das die Festigkeit der Haftung durch das Klebemittel 21 begrenzt (siehe Fig. 4).

In den Fig. 2 und 4 ist die Dicke des Materials zur Verdeutlichung in vergrößertem Maßstab dargestellt.

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Die beidseitig mit einem Überzug versehene Papierschicht 15' ist in ihrer Mitte mit einer Reihe von Perforationen 25 versehen, die von der Silikonwachs-Seite her, ohne Material zu entfernen, ausgebildet sind. Nur drei Perforationen sind zur Veranschail ichung dargestellt. In der Praxis sind etwa 20 Perforationen gleichmäßig über einen Bereich von etwa 1,5 cm Durchmesser verteilt. Das Kapselteil 12' ist teilweise mit einem elektrolytischen Chlorid-Gel 15 gefüllt. Dieses Gel strömt langsam, wenn sich die Lage der Elektrode ändert. Die Elektrode ist in Fig. 2 in einer Lage dargestellt, in der das Gel 15 die dargestellte Lage einnimmt, nämlich wenn der Pfeil 26 in vertikaler Richtung abwärts zeigt (die linke Seite von Fig. 2 unten und die rechte oben liegt).

Das Gel 15 benetzt die Innenseite des Kapselteils 12' (siehe Miniskus 27), jedoch nicht den Lack 22 (siehe Miniskus 28) oder das Silikonwachs 24. Die Wirkung der Oberflächenspannung verhindert ein Eindringen des Gels in die Perforationen 25, sofern das Kapselteil 12' nicht durch Ausübung eines Drucks von außen hinreichend verformt wird. Die unabsichtliche Ausübung eines Drucks auf das Teil 12' beim Transport, bei der Aufbewahrung und bei der Handhabung beeinträchtigen im allgemeinen nicht die Unversehrtheit der Anordnung, weil das Kapselteil 12' nur teilweise gefüllt ist.

Die Gefahr, daß das Gel während der Aufbewahrung schlecht wird oder verdirbt, ist nur minimal. Obwohl die Flüssigkeitskomponente des Gels eine Dampfphase aufweist, die durch die Perforationen 25 hindurch in die Scheibe 2 entweichen kann, bildet die geschlossene Zellen aufweisende Struktur der Scheibe 1 dennoch einen allseitigen Verschluß, und die gegenüberliegende Seite der Scheibe 2 ist durch den mittleren Teil des Widerlagerteils 11 abgedeckt, wie es Fig. 3 zeigt. An dieser Stelle sei betont, daß die Randausnehmungen

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des Widerlagerteils 11 sich nicht soweit radial
nach innen erstrecken, daß die Scheibe 2 freiliegt.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, weist die Anordnung 13, 14' eine vorstehende Lasche 30 als Griff auf, der das Abziehen der Anordnung von den Scheiben 1 und 2 erleichtert, nachdem das Gel gegen die Scheibe 2 gedrückt worden ist.

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Die Elektrode nach den Fig. 5 bis 7 unterscheidet sich von der nach den Fig. 2 bis 4 in mehreren Punkten. Zum einen ist ein axial druckfestes Teil 41 zwischen dem äußeren Umfang der Scheibe 2 und dem inneren Umfang der Scheibe 1 passend eingesetzt. Das Teil 41 ist von einem längeren Polyäthylen-Rohr abgeschnitten. Wie Fig. 7 zeigt, ist seine axiale Länge kleiner als die Dicke der Scheibe 1. Die Kapsel 121* kann wesentlich mehr Gel 15 als die Kapsel 12 oder 12' der Elektrode nach den Fig. 1 bis 4 enthalten. Das Teil 41 verringert die Kompressibilität der Scheibe 2. Die Zuverlässigkeit der Imprägnierung der Scheibe 2 mit dem Gel wird verbessert. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, daß sich das Gel über die Haut des Patienten ausbreitet und die Befestigung der Elektrode durch Haftung beeinträchtigt, erheblich verringert. Dies ist besonders bei Langzeitüberwachungen von Vorteil, weil es keine so hohen Anforderungen an die Aufmerksamkeit des medizinischen Personals stellt.

Die mittlere Öffnung 2a in der Scheibe 2 erhöht die Geschwindigkeit, mit der das Gel aufgenommen werden kann, und erhöht die Aufnahmekapazität der Scheibe 2 für das Gel.

Wie Fig. 7 ferner zeigt, erstreckt sich die Scheibe 2 bei 43 über die Scheibe 1 hinaus, um einen Zwangskontakt mit dem Patienten sicherzustellen. Dies ist vorzugsweise bei allen Elektrodenausführungen nach der Erfindung der Fall.

Die Kapselanordnung enthält eine ringförmige Scheibe 24' aus leicht lösbarem Papier, durch das sie lösbar an dem auf der Scheibe 1 aufgebrachten Patienten-Klebstoff 21 befestigt ist. Durch die mittlere Öffnung der Scheibe 24' ist der mittlere Teil einer Papierschicht 14' sichtbar, die mit einer Rillenlinie 43* versehen ist. Die Schicht 14· ist vor der Ausbildung der Rillinie 43' auf eine Schicht aus einer Aluminiumfolie 122 (Fig. 8) aufgebracht, und die Schichtanordnung ist mittels eines Permanentklebers mit ihrer Folienschicht an die

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Polyvinylchlorid-Schicht 13 geklebt. Die Folienschicht ist durch das Rillen geprägt und örtlich geschwächt, Jedoch unperforiert gelassen, so daß sie die Kapsel 121* während der Aufbewahrung völlig dicht abschließt· Wenn die Kapsel unter Druck gesetzt wird, zerreißt die Schichtanordnung längs der Eillinie 43*, so daß das Gel in die Scheibe 2 eindringen kann. Vor der Ausübung des Drucks ist das Gel 15 durch die unperforierte Folie dicht eingeschlossen, so daß bei der Aufbewahrung nur vernachlässigbare Verdampfungsverluste auftreten.

Die Schichtanordnung und Rillinie sind in Fig. 8 in größerem Haßstab dargestellt. Darin bezeichnet 22 die Klebmittelschicht, mit der die Papierschicht 14' auf der Folie 122 festgeklebt ist. Eine weitere Klebemittelschicht 123 dient zum Festkleben der Folie an der Kapsel. Die Papierschicht 14* wird an der Rillinie 43* durch örtliches Zusammendrücken, örtliches Strekken. und eine weitgehende TJmorientierung der Faserstruktur gestreckt und geschwächt. Ein teilweises Durchschneiden des Papiers kann in einigen Fällen zusätzlich, zum reinen Rillen angewandt werden. Rillinien sind in der Verpackungstechnik weit verbreitet, z.B. um das Falten von Papier oder Pappe an einer gewünschten Stelle zu erleichtern. Das Prinzip ist daher an sich geläufig.

Beim Rillen wird die Folie im Bereich 122* verformt, so daß sie das Aussehen einer scharfen Faltlinie (oder Bügelfalte) aufweist.

Die Kapsel 121* kann soweit mit Gel 15 gefüllt sein, daß es keiner großen manuellen Anstrengung bedarf, um die Folie zu zerreißen. Vorzugsweise ist ein Luftraum in der Kapsel belassen, um eine Elastizität zu bewirken und dadurch sicherzustellen, daß die Folie nicht durch geringfügige Verformungen aufgrund einer groben Behandlung zerreißt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 gleicht dem nach Fig. 5, nur daß die gerillte Papierschicht 14· durch zwei getrennte

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Papierabschnitte I4b und 14c mit einander zugekehrten geraden Kanten.I4e und I4f ersetzt ist. Zwischen diesen Kanten ist in Fig« 9 ein kleiner Spalt 14g dargestellt, doch ist in der Praxis kein Spalt erforderlich, wenn das Klebemittel 22 nicht zwischen die beiden Kanten eindringt.

Als Alternative zur Verwendung zweier Papierabschnitte, wie nach Fig. 9 kann eine Papierscheibe 14' nach Fig» 10 verwendet werden, die zur Abdeckung der Kapsel mit einem Schlitz

14 versehen ist.

Fig. 11 zeigt teilweise in Seiten- und teilweise in Schnittansicht ein druckfestes Teil 41', das sich als vorteilhafter als das Teil 41 nach Fig. 5 erwiesen hat. Der Ring 41' ist innen und außen über einen Teil T seiner axialen Länge um 10° abgeschrägt. Das Ende, das an den Patienten angedrückt wird, ist mit einem Radius R versehen. Auf diese Weise werden Relativbewegungen zwischen dem Ring, der inneren Scheibe 2 und der äußeren Scheibe 1 erleichtert und das Verbreiten von Gel über die Scheibe 1 hinweg erschwert.

Das Ende E ist flach ausgebildet, so daß es sich an das Widerlagerteil 11 satt anlegt, und vorzugsweise mittels eines Klebers oder durch Schweißen daran befestigt.

Eine Elektrode, wie sie anhand der Zeichnungen beschrieben wurde, wird normalerweise durch gegenseitige Anpassung zweier Hilfseinrichtungen hergestellt, von denen die eine den elektrischen Anschluß, das Widerlagerteil 11 und die Scheiben 1 und 2, in der Regel mit einem Teil 41 oder 41' und das andere die das Gel enthaltende Form oder Vertiefung und die Abdeckung bzw. den Verschluß dafür aufweist. Das Verbinden der Teile der Hilfseinrichtungen wird vorzugsweise durch durch Wärme aktivierte Kleber und Hochfrequenzerwärmung bewirkt, und zwar unter Verwendung von Elektroden, die so ausgebildet und ange-

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bracht sind, daß die Teile unter mechanischem Druck zusammengeklemmt werden.

Abweichungen von den dargestellten Ausführungsbeispielen liegen im Rahmen der Erfindung.

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Claims

Pat entansprüche

1. Elektrode zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung mit der Haut eines Patienten, gekennzeichnet durch ein Polster, das auf der einen Seite eine Oberfläche für die Berührung mit der Haut aufweist, ein elektrisch leitendes Anschlußteil, das aus einem von Natur elektrisch leitenden Material hergestellt ist und sich von der gegenüberliegenden Seite des Polsters nach außen erstreckt, ein lösbar an der einen Seite des Polsters befestigtes und dessen Oberfläche zumindest über einen dem Anschlußteil gegenüberliegenden Bereich abdeckendes Teil, ein deformierbares Reservoir, das an dem lösbaren Teil angebracht ist und ein elektrisch leitendes Fluid enthält, und ein Isoliermittel, das das Fluid gegenüber dem erwähnten Bereich normalerweise isoliert und derart betätigbar ist, daß es dem Fluid gestattet, wenn das deformierbare Reservoir zur Ausübung eines Drucks auf das Fluid deformiert wird, in den erwähnten Bereich zu strömen, so daß dieser Bereich und das Anschlußteil zumindest nach dieser Fluidströmung elektrisch in Verbindung stehen.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Material ein Metall ist.

3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polster auf der erwähnten gegenüberliegenden Seite mit einem Widerlagerteil zum Abstützen des Polsters versehen und das Reservoir in Richtung der Dicke des Polsters deformierbar ist, um das Fluid unter Druck zu setzen.

4. Elektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlagerteil konzentrisch um das Anschlußteil herum angeordnet ist und einen mit tiefen radialen Ausnehmungen versehenen Umfangsrand aufweist.

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5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polster aus harzartigem Schaummaterial gebildet ist.

6. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polster aus einem geöffneten äußeren Teil aus undurchlässigem harzartigem Schaummaterial und einem inneren Teil aus harzartigem Schaummaterial, das für das elektrisch leitende Fluid durchlässig ist, gebildet ist, daß diese Teile zusammenwirken, um die erwähnte Oberfläche für die Berührung mit der Haut zu bilden, und daß das innere Teil den erwähnten Oberflächenbereich bildet.

7. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das deformierbare Reservoir eine Kapsel ist.

8. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das deformierbare Reservoir in Form eines deformierbaren Kapselteils und eines Verschlußteils vorgesehen ist, das in der Nähe des erwähnten Bereichs des Polsters angeordnet ist, und daß das Verschlußteil das Isoliermittel bildet.

9. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermittel zumindest ein Ventil aufweist.

10. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil aus einem für das unter Druck gesetzte Fluid durchlässigen Material und einem als das Isoliermittel dienenden Dichtungsmaterial für das durchlässige Material gebildet ist, und daß das Dichtungsmaterial so gewählt ist, daß es versagt, wenn die Kapsel deformiert wird, um das Fluid unter Druck zu setzen und mit dem erwähnten Bereich in Berührung zu bringen.

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11. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das durchlässige Material ein Schichtmaterial mit Perforatio-

• nen ist, die durch das Dichtungsmaterial abgedichtet sind.

12. Elektrode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtmaterial Papier und das Dichtungsmaterial Wachs ist.

13. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil ein Schichtmaterial mit Perforationen ist und daß die Größe und Form der Perforationen sowie die physikalischen Eigenschaften des Gels und des Schichtmaterials so gewählt sind, daß ein freier Durchtritt des Fluids durch die Perforationen verhindert ist.

14. Elektrode nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen ohne Materialentfernung gebildet sind.

15. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermittel eine erste Schicht aus einem Material, das für das leitende Fluid undurchlässig und durch das Fluid zerreißbar ist, wenn das Fluid unter Druck gesetzt wird, und eine zweite so angeordnete und beschaffene Schicht aufweist, daß sie die Reißstelle bestimmt.

16. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermittel eine erste Schicht aus einem für das leitfähige Fluid durchlässigen und durch das unter Druck stehende Fluid zerreißbaren Material und eine zweite Schicht mit mindestens einer Ausformung aufweist, die so beschaffen und angeordnet ist, daß sie die Reißstelle bestimmt.

17o Elektrode nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung ein Schlitz ist.

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18. Elektrode nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung ein Spalt ist.

19. Elektrode nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung eine Rille ist.

20. Elektrode nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht in der Rille unperforiert ist.

21. Elektrode nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Schicht eine Schichtung bilden, in der die erste Schicht durch das Rillen verformt ist.

22. Elektrode nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht aus Papier besteht.

23. Elektrode nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eine Metallfolie ist.

24. Elektrode nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eine Aluminiumfolie ist.

25. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das für die leitende Flüssigkeit durchlässige Polster so ausgebildet ist, daß der Bereich, der zur Aufnahme des Fluids dient, eine merklich reduzierte Kompressibilität in Richtung einer Trennung der erwähnten Seiten des Polsters aufweist.

26. Elektrode nach Anspruch 6 und Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial druckfestes Teil zwischen dem äußeren Teil und dem inneren Teil angeordnet ist.

27. Elektrode nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das druckfeste Teil ein von einem Rohrmaterial abgeschnittenes Stück ist.

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28. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das lösbare Teil auf der einen Seite des Polsters durch ein Klebemittel befestigt ist, das nach dem Entfernen des lösbaren Teils zum Befestigen des Polsters an der Haut des Patienten dient.

609884/0816

44.

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