DE2742058A1 - Fixture for data pick=up and measuring electrode - has flexible one-piece suction cup of plastics esp. for use on skin surfaces - Google Patents

Fixture for data pick=up and measuring electrode - has flexible one-piece suction cup of plastics esp. for use on skin surfaces

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DE2742058A1 DE19772742058 DE2742058A DE2742058A1 DE 2742058 A1 DE2742058 A1 DE 2742058A1 DE 19772742058 DE19772742058 DE 19772742058 DE 2742058 A DE2742058 A DE 2742058A DE 2742058 A1 DE2742058 A1 DE 2742058A1
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Abstract

The pick-up fastening device utilises a suction cup (2). The open continuous marginal wall of the suction cup facing the surface is highly flexible. The flexible parts of suction cup are stiffened in certain places, so that high flexibility to the margin is guaranteed only in the direction parallel to the surface. The marginal wall (8) may be made as a sealing lip whose resting edge projects slightly beyond the resting face (4a) of the measuring electrode (4) or data pick-up. The plastic material of the suction cup may be electrically conductive.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Meßwertaufnehmern an festen oder weichen Oberflächen, insbesondere an der Hautoberfläche bzw. flächigen Gewebestrukturen von Menschen und Tieren, mit der sich Sensoranordnungen allgemeinster Art mit Hilfe von Unterdruck vor allem an die Hautoberfläche festsaugen lassen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Ansaugvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a device for attaching transducers on firm or soft surfaces, especially on the skin surface or flat surfaces Tissue structures of humans and animals, with which sensor arrangements are most general Let kind of suck especially on the skin surface with the help of negative pressure. In particular, the invention relates to a suction device according to the preamble of claim 1.

Bei medizinisch/physiologischen Messungen wird im Rahmen von Diagnose und Therapie eine Vielzahl von elektrischen Signalen (z.B. Elektrokardiogramm, Elektromyogramm, Elektrookulogramm, Elektrodermalreflex, Elektrogastrogramm, Elektroencephalogramm, Elektroneurogramm, usw.) mit Hilfe von Elektroden erfaßt, die auf die Hautoberfläche aufgebracht werden. Auch werden solche Elektroden zur Elektrostimulation eingesetzt. Daneben gibt es eine Fülle nichtelektrischer Phänomene, zu deren Messung die physikalischen Meßwandler an der Haut befestigt werden, wie z.B. bei der Aufnahme der Herztöne, der transcutanen Sauerstoffdruckmessung oder auch bei Ultraschallmessungen mit Ultraschall-Sender/Sensoranordnungen usw. Das Hauptproblem besteht darin, die Elektroden oder Meßwandler an der Hautoberfläche so zu befestigen, daß die Meßwerte selbst nicht verfälscht werden, eine hohe Störsicherheit der Meßwerte gegeben ist und daß die Haut der Versuchsperson oder des Versuchstieres möglichst wenig gereizt oder geschädigt wird. Außerdem soll besonders für den medizinischen Routinebetrieb ein zeitsparendes rasches Anlagen und Abnehmen der Meßaufnehmer möglich sein. In the case of medical / physiological measurements, diagnosis and therapy a variety of electrical signals (e.g. electrocardiogram, electromyogram, Electrooculogram, electrodermal reflex, electrogastrogram, electroencephalogram, Electroneurogram, etc.) recorded with the help of electrodes that are placed on the skin surface be applied. Such electrodes are also used for electrical stimulation. There is also an abundance of non-electrical phenomena that can be measured by physical Transducers are attached to the skin, such as when recording heart sounds, the transcutaneous oxygen pressure measurement or also with ultrasonic measurements with ultrasonic transmitter / sensor arrangements etc. The main problem is the electrodes or transducers on the skin surface to be attached in such a way that the measured values themselves are not falsified, a high level of interference immunity the measured values are given and that the skin of the test person or the test animal is irritated or damaged as little as possible. It is also intended especially for the medical Routine operation a time-saving rapid installation and removal of the measuring transducers possible be.

Die meist verbreitete Art, Meßwertaufnehmer an der Hautoberfläche zu fixieren, besteht im Aufkleben der Meßwertaufnehmer. Die Klebeprozedur ist zeitlich sehr aufwendig, zumal dann, wenn die Meßstelle erst durch mehrmaliges Anbringen des Aufnehmers gesucht werden muß. Ist die richtige Stelle gefunden, so ist das Klebeverfahren in vielen Fällen praktikabel, und zwar immer dann, wenn die Aufnehmer flach und klein sind und - bedingt z.B. The most common type of transducer on the skin surface To fix it consists in gluing the transducers. The gluing procedure is timed very expensive, especially if the measuring point has only been attached several times of the transducer must be searched for. If the right place has been found, that's it Bonding method practicable in many cases, and always when the transducers are flat and small and - conditionally e.g.

durch mechanische Einwirkungen - während der Messung nicht abgehen.due to mechanical influences - do not come off during the measurement.

Größere Aufnehmer, wie z.B. die Transoxode zur percutanen Messung des Sauerstoffpartialdrucks bei der Messung am Schädel des Foeten während des Geburtsvorgangs, werden heute ebenfalls geklebt. Häufig wird aber durch unvermeidbare mechanische Einwirkung der Aufnehmer von der Meßstelle abgedrückt und kann dann nicht mehr, jedenfalls nicht mehr rasch genug angeklebt werden. Larger transducers, such as the transoxode for percutaneous measurement the partial pressure of oxygen when measured on the skull of the fetus during labor, are also glued today. Often, however, unavoidable mechanical Action of the transducers pressed away from the measuring point and can then no longer, in any case, no longer be glued on quickly enough.

Zur Fixierung von Elektroden auf der Haut sind auch Unterdruck-Saugelemente bekannt, die als hohler Ringwulst die Elektrode umschließen (vgl. beispielshalber die DT-AS 1 108 820). Das Ansaugen stellt eine Lösung insofern dar, als ein rasches Entfernen und Wiederanlegen des Aufnehmers den beschriebenen Suchvorgang für eine geeignete Meßstelle erlaubt. Ebenso kann der Aufnehmer, wenn er durch unvermeidbare mechanische Einwirkungen abgelöst wird, rasch wieder angebracht werden. Herkömmliche Ansaugvorrichtungen haben aber den schwerwiegenden Nachteil, daß die Sauganordnungen lediglich in einem hohlen Ringwulst bestehen und zu starr sind, so daß sich bei längerer Ansaugdauer mit Hilfe einer Unterdruckpumpe Blasen bilden. Diese sogenannten ödeme sind im allge- meinen nicht tolerierbar und stellen stets eine Gefahr für eine Infektion dar. Vacuum suction elements are also used to fix electrodes on the skin known, which surround the electrode as a hollow annular bead (cf. for example the DT-AS 1 108 820). The suction is a solution in that it is a quick one Remove and reattach the transducer the described search process for a suitable measuring point allowed. Likewise, the transducer can, if it is unavoidable mechanical impact is removed, can be quickly reattached. Conventional But suction devices have the serious disadvantage that the suction arrangements only exist in a hollow annular bead and are too rigid, so that at Use a vacuum pump to create bubbles for longer periods of time. These so-called edema are generally mean intolerable and always ask pose a risk of infection.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine an eine Unterdruckquelle anzuschließende Vorrichtung zur Befestigung von Meßwertaufnehmern und/oder Meßelektroden an Oberflächen, insbesondere an Haut oder flächigen Gewebestrukturen zu schaffen, die einerseits ein rasches Anlegen der Aufnehmer bzw. Elektroden an bzw. Auswechseln oder Ändern der Meßstelle ermöglicht, andererseits aber keine Beanspruchung der Meßstelle, insbesondere Reizung der Haut mit Odembildung u.dgl. bewirkt und bei höherer Störsicherheit damit zusätzlich zur Erzielung zuverlässiger unverfälschter Meßergebnisse beiträgt. The invention is therefore based on the object of a vacuum source Device to be connected for attaching transducers and / or measuring electrodes to create on surfaces, especially on skin or flat tissue structures, on the one hand, a quick application of the transducers or electrodes to or exchange or changing the measuring point, but on the other hand no stress on the Measuring point, in particular irritation of the skin with edema formation and the like higher immunity to interference in addition to achieving reliable, unadulterated Measurement results contributes.

Die erfindungsgemäße grundsätzliche Lösung dieser technischen Aufgabe ist zusammengefaßt im Patentanspruch 1 angegeben. The basic solution according to the invention to this technical problem is summarized in claim 1 specified.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind durch Unteransprüche gekennzeichnet. Advantageous further developments of the inventive concept are provided by subclaims marked.

Die Erfindung vermeidet oder reduziert zumindest die Folgen mechanischer Einwirkung auf die Haut. Dies wird dadurch erreicht, daß das Ansaugen mit Hilfe flexibler Wandungen an den Saugnäpfen erfolgt, die so elastisch sind, daß die Haut nicht wie bei bekannten Unterdruck-Haftelektroden in einen starren Saugnapf gezogen wird, sondern daß sich die Wandung zumindest zum Teil an die Haut anschmiegt. Vor allem werden alle Belastungsspitzen der Haut, die bei Verwendung starrer Materialien an der Wandung entstehen, durch flexible Berandungen abgebaut. The invention avoids or at least reduces the consequences of mechanical ones Action on the skin. This is achieved by using the suction flexible walls takes place on the suction cups, which are so elastic that the skin not pulled into a rigid suction cup as is the case with known vacuum electrodes is, but that the wall at least partially hugs the skin. before Above all, all the stress peaks of the skin caused by the use of rigid materials arise on the wall, broken down by flexible borders.

Das evakuierte Volumen kann mit einem offenporigen Kunststoff ausgeschäumt werden; der Kunststoff stützt dann das Gewebe gegen die Saugkräfte des Unterdrucks zusätzlich.The evacuated volume can be foamed with an open-pored plastic will; the plastic then supports the tissue against the suction forces of the negative pressure Additionally.

Die Flexibilität der saugnapfähnlichen Strukturen wird erreicht durch Wahl von geeigneten gummiartigen Kunststoffen hoher Elastizität bei hinreichender Festigkeit sowie ganz wesentlich durch konstruktive Maßnahmen wie z.B. kleine Wandstärken an federnden Zonen insbesondere im Bereich der Grundfläche des Saugnapfs. Die Herstellung kann durch verschiedene Verfahren erfolgen, beispielsweise in einem Tauch-, Spritz-, PreB-, Gießverfahren usw. Durch Verwendung von nichtleitenden Kunststoffen lassen sich die Meßaufnehmer elektrisch von der Umgebung isolieren, so daß die an der Haut liegende aktive Aufnehmerfläche definiert ist. The flexibility of the suction cup-like structures is achieved by Choice of suitable rubber-like plastics of high elasticity with sufficient Strength and, to a large extent, through constructive measures such as small wall thicknesses on resilient zones, especially in the area of the base of the suction cup. The production can be done by various methods, for example in a dipping, spraying, PreB, casting, etc. Let through the use of non-conductive plastics The sensors isolate themselves electrically from the environment, so that they are on the skin lying active sensor surface is defined.

Als Materialien für die Saugnäpfe kommen mehrere Familien hochflexibler Kunststoffe infrage. Als sehr zufriedenstellend haben sich einige Arten von bei Raumtemperatur vulkanisierenden Silikonkautschuken (sog. RTV-Systeme) erwiesen, beispielsweise die Typen RTV 630 der Firma General Electric und RTV 622 der Firma Wacker Chemie. Es sei jedoch betont, daß je nach dem Herstellungsverfahren (etwa Spritzverfahren) auch andere, insbesondere bei höheren Temperaturen vulkanisierende, gleichwohl hochflexible Kunststoffzusammensetzungen für den hier vorgesehenen Zweck Verwendung finden können. Several families come with more highly flexible materials as the materials for the suction cups Plastics in question. Some types of case have proven to be very satisfactory Room temperature vulcanizing silicone rubbers (so-called RTV systems), for example the types RTV 630 from General Electric and RTV 622 from the company Wacker Chemie. It should be emphasized, however, that depending on the manufacturing process (e.g. Spraying process) also other, especially at higher temperatures vulcanizing, nevertheless highly flexible plastic compositions for the purpose envisaged here Can be used.

Das Prinzip der Erfindung wurde in der Praxis bereits erfolgreich für Einfachelektroden, Doppel- und Mehrfach- elektroden in einem Ansaugaufnehmer, in einer Doppel und Mehrfachanordnung von Saugelektroden mit und ohne angebauten Verstärker sowie für kombinierte Ultraschallmeßgeräte getestet. Es ließ sich vielfältig nachweisen, daß solche Saugelektroden mehr als 45 Minuten angesaugt werden können, ohne daß ödeme entstehen. Diese lange Ansaugdauer ohne ödembildung läßt sich mit keiner bekannten mit Unterdruck arbeitenden Haftelektrode erreichen. The principle of the invention has already been successful in practice for single electrodes, double and multiple electrodes in one Suction pick-up, in a double and multiple arrangement of suction electrodes with and Tested without built-in amplifier and for combined ultrasonic measuring devices. It could be demonstrated in many ways that such suction electrodes last more than 45 minutes can be sucked in without causing edema. This long suction time without Edema formation cannot be achieved with any known adhesive electrode that works with negative pressure reach.

Bei länger dauernder Anwendung kann zusätzlich eine auf die Aufnehmer bzw. Elektroden abgestimmte Regelvorrichtung zur Unterdruckregelung eingesetzt werden. In the case of long-term use, an additional one can be applied to the transducers or electrodes matched control device can be used for vacuum control.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele ohne Beschränkung des Erfindungsgedankens durch die nachfolgend erläuterten Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Einzelelektrode in Draufsicht von unten und in einer Schnittdarstellung; Fig. 2 eine Mehrfachelektrode, ebenfalls in Draufsicht- und Schnittdarstellung; Fig. 3 eine Mattenelektrodenanordnung in Draufsicht und vergrößerter Schnittdarstellung eines Elektrodenelementes; Fig. 4 in Perspektiv- sowie Draufsicht und Teilschnittansicht eine sogenannte aktive Elektrodenanordnung mit an die Elektroden angebautem Vorverstärker; Fig. 5 den Saugkopf eines Meßwertaufnehmers mit Transoxode; insbesondere eines hochelastischen Kunststoffs auf der Basis von Silicon-Kautschuk (Beispiele für geeignete Materialien sind oben angegeben) - und andererseits auch durch geeignete Bemessung der abgeschrägten Wandung 8 in Relation zur Stärke des ebenfalls flexiblen Bodenbereichs 7 erzielt wird. Wie die in den wesentlichen Konstruktionsprinzipien stärker betonte Darstellung der Fig. 7 erkennen läßt, ist durch die sehr flexible Zone des Bodenbereichs 7 gegebenenfalls in Verbindung mit partieller Wandstärkenverdünnung ein großer Federweg für die im Vergleich zum Bodenbereich 7 und zum Zentralbereich 20 relativ starre Wandung 8 gewährleistet. Dieses Prinzip ist ähnlich wie bei einer Lautsprechermembran und ermöglicht einen großen Weg bei kleiner Materialbeanspruchung, oder, anders ausgedrückt: Das System wirkt wie eine sehr weiche Feder. Further details of the invention are preferred by way of a few Embodiments without limitation of the inventive concept by the following illustrated drawings. They show: FIG. 1 a single electrode in plan view from below and in a sectional view; 2 shows a multiple electrode, also in plan view and sectional view; Figure 3 shows a mat electrode assembly in plan view and enlarged sectional view of an electrode element; Fig. 4 shows a so-called active in perspective, top view and partial sectional view Electrode arrangement with preamplifier attached to the electrodes; Fig. 5 shows the suction head a transducer with transoxode; especially a highly elastic one Plastic based on silicone rubber (examples of suitable materials are given above) - and on the other hand also by suitable dimensioning of the beveled Wall 8 achieved in relation to the strength of the likewise flexible floor area 7 will. Like the representation, which is more strongly emphasized in the essential construction principles 7 can be recognized by the very flexible zone of the bottom area 7, if necessary in connection with partial wall thickness thinning, a large spring deflection for the im Compared to the base area 7 and the central area 20, the wall 8 is relatively rigid guaranteed. This principle is similar to that of a loudspeaker membrane and enables a long path with little material stress, or, in other words: The system works like a very soft spring.

Durch die hohe Flexibilität wird für den Abdichtbereich der Wandung 8 einerseits eine gute Dichtwirkung des Saugnapfs 2 an der Meßstelle, andererseits aber auch der wesentliche Vorteil der Erfindung erreicht, nämlich der, daß an der Meßstelle auch bei relativ langer Meßdauer keine Reizung mit der Folge einer ödembildung auftritt. Due to the high flexibility for the sealing area of the wall 8 on the one hand a good sealing effect of the suction cup 2 at the measuring point, on the other hand but also achieved the main advantage of the invention, namely that of the Measuring point no irritation with the result of edema formation, even with a relatively long measurement period occurs.

Fig. 2 zeigt eine Dreifach-Elektrode in einem Saugnapf, die insbesondere zu Feldstärkemessungen verwendet wird. Die konstruktive Gestaltung des Saugnapfs ist prinzipiell die gleich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, so daß die einander entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugshinweisen versehen sind. Die räumliche Anordnung der Elektroden 4, 4' und 4" ist aus der Fig. 2 ersichtlich. Fig. 2 shows a triple electrode in a suction cup, in particular the is used for field strength measurements. The structural design of the suction cup is in principle the same as in the embodiment of FIG. 1, so that each other corresponding parts are provided with the same reference notes. The spatial The arrangement of the electrodes 4, 4 'and 4 ″ can be seen from FIG.

Fig. 6 einen Saugkopf mit Zwei-Kammersystem und Fig. 7 die vereinfachte Schnittdarstellung einer der Fig. 1 ähnlichen Einzelelektrode zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips. 6 shows a suction head with a two-chamber system and FIG. 7 shows the simplified one Sectional representation of an individual electrode similar to FIG. 1 for further explanation of the principle according to the invention.

In Fig. 1 ist als Beispiel eine Einzelelektrodenvorrichtung 1 zu sehen, die im wesentlichen aus dem aus flexiblem Kunststoffmaterial einstückig geformten Saugnapf 2 und der in eine umrandete Ausformung 3 im Inneren des Saugdem napfs eingesetzten Elektrode bzw. Meßwertaufnehmer 4 besteht. Die Zuleitung für den Unterdruck ist mit 5 und das elektrische Verbindungskabel zur beispielsweise als Sinterelektrode ausgeführten Elektrode 4 ist mit 6 bezeichnet. In FIG. 1, a single electrode device 1 is shown as an example see, which are essentially made of the one-piece molded from flexible plastic material Suction cup 2 and inserted into a rimmed recess 3 inside the suction cup Electrode or transducer 4 exists. The supply line for the negative pressure is with 5 and the electrical connection cable for example as a sintered electrode Executed electrode 4 is denoted by 6.

Der Bodenbereich 7 des Saugnapfs 2 ist im wesentlichen eben, während die außenseitige Wandung 8wie dargestelltl vom Bodenbereich 7 zum offenen Rand zu abgeschrägt ist. Der offene umlaufende Rand 9 des Saugnapfs 2 überragt die Anlagefläche 4a des Meßwertaufnehmers bzw. der Elektrode 4 um ein geringes Stück. Wird die Einzelelektrodenvorrichtung 1 beispielsweise an eine Hautpartie angelegt, so drückt sich die Wandung 8 aufgrund der Flexibilität des Materials geringfügig nach außen, so daß der umlaufende Rand 9 zusammen mit einem inseitigen Flächenbereich der Wandung 8, der an den Rand 9 anschließt, eine abdichtende Wirkung ergibt, d.h. aufgrund der Ansaugung über die Zuleutung 5 saugt sich die Elektrodenvorrichtung 1 selbsttätig an der Meßstelle fest.The bottom region 7 of the suction cup 2 is essentially flat while the outside wall 8, as shown, from the bottom area 7 to the open edge is beveled. The open circumferential edge 9 of the suction cup 2 projects beyond the contact surface 4a of the transducer or the electrode 4 by a small distance. Becomes the single electrode device 1 applied to a part of the skin, for example, the wall 8 is pushed as a result the flexibility of the material slightly outwards, so that the circumferential edge 9 together with an inside surface area of the wall 8, which is attached to the edge 9 connected, results in a sealing effect, i.e. due to the suction via the Inlet 5, the electrode device 1 automatically sucks itself at the measuring point fixed.

Erfindungsgemäß wesentlich ist die hohe Flexibilität der Wandung 8, die einerseits durch Auswahl des Materials - Mit Bezugshinweis 10 ist eine Stütze aus nachgiebigem Material, beispielsweise eine Gummi- oder Kautschukstütze bezeichnet, deren axiale Höhe der Bauhöhe der Elektroden entspricht. Diese Stütze 4 kann unmittelbar einstückig auf der Innenseite des Saugnapfs 2 angeformt sein. According to the invention, the high flexibility of the wall is essential 8, which on the one hand by the selection of the material - With reference note 10 is a support made of a resilient material, for example a rubber or rubber support whose axial height corresponds to the overall height of the electrodes. This prop 4 can be formed directly in one piece on the inside of the suction cup 2.

Bei der Mehrfachanordnung nach Fig. 3 sind mehrere Saugnäpfe 121 122 ....... nach Zeilen und Spalten geordnet untereinander durch eine flexible Matte, beispielsweise aus Silikonkautschuk, miteinander verbunden. In jedes Saugnapfteil 121, 122 ........ 12n 12n+m ist eine Elektrode bzw. ein Meßwertaufnehmer 4 eingelassen. In the multiple arrangement according to FIG. 3, there are several suction cups 121 122 ....... arranged according to rows and columns one below the other by means of a flexible mat, for example made of silicone rubber, connected to one another. In every suction cup part 121, 122 ........ 12n 12n + m an electrode or a transducer 4 is embedded.

Die Wandung 8 ist in diesem Fall nach Art einer Dichtlippe gestaltet, die beim Anlegen der Mehrfachanordnung nach außen spreizt und eine Abdichtung bewirkt, ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Auch hier ist durch die Gestaltung der Dichtlippe und/oder die Abmessungsverhältnisse der Wandung 8 in Relation zur Stärke des jeweiligen Napfbodens 7 eine sehr hohe Flexibilität und ein gutes Anschmiegen der Dichtlippe an die Meßstelle gewährleistet.The wall 8 is designed in this case in the manner of a sealing lip, which spreads outwards when the multiple arrangement is applied and creates a seal, similar to the previously described embodiments. Again, through the Design of the sealing lip and / or the dimensional relationships of the wall 8 in relation to the strength of the respective cup bottom 7 a very high flexibility and a good one The sealing lip nestles against the measuring point.

Die jeweiligen Zuleitungen 5 für den Unterdruck sowie die elektrischen Verbindungen 6 zu den einzelnen Elektroden sind in die einstückig'beispielsweise aus Silikonkautschuk gegossene Mehrfachanordnung mit eingegossen.The respective supply lines 5 for the negative pressure and the electrical ones Connections 6 to the individual electrodes are in one piece, for example Multiple arrangement cast from silicone rubber cast in.

Die Fig. 4 zeigt als Anwendungsbeispiel für die Erfindung eine Oberflächen-Elektromyogramm-Elektrode (EMG-Aufnehmer), bei der ein integrierter Vorverstärker direkt an die Elektroden 4 und 4' angebaut ist. Die Saugnäpfe 2 und 2' sind konstruktiv ähnlich gestaltet wie bei der Aus- führungsform nach Fig. 1, so daß eine in weitere Einzelheiten gehende Beschreibung erübrigt werden kann. Das Aufnehmergehäuse 13 kann aus Leichtmetall oder aus einem flexiblen Kunststoff bestehen, wobei ggfs. eine nicht dargestellte Abschirmung mit eingegossen sein kann. Zusätzliche Buchsen 14, 14' erlauben es, den integrierten Vorverstärker z.B. mit Nadelelektroden (eine Anforderung im Klinikbetrieb) oder auch in Verbindung mit anderen Klebeelektroden zu verwenden. Das Unterdruck-Saugrohr ist wiederum mit 5, das Anschlußkabel mit 6 und ein Erdungsstecker mit 15 bezeichnet. Das beispielsweise aus Leichtmetall gefertigte Aufnehmergehäuse 13 enthält den integrierten Vorverstärker bzw. eine nicht gezeigte und im elektrischen Schaltungsaufbau im Prinzip bekannte Impedanzwandlerstufe und bildet zugleich die Halterung für die beiden Elektroden 4, 4', die durch Unterdruck in den Saugnäpfen 2, 2' an der Haut fixiert werden. Der Erdungsstecker 15 wird ggfs. zur Differenzenspannungsmessung mit einer großflächigen Bezugselektrode verbunden. 4 shows a surface electromyogram electrode as an application example for the invention (EMG transducer), in which an integrated preamplifier is connected directly to the electrodes 4 and 4 'is attached. The suction cups 2 and 2 'are structurally similar as with the exit guide form according to Fig. 1, so that one in further Detailed description can be unnecessary. The transducer housing 13 can be made of light metal or a flexible plastic, where appropriate. a shield, not shown, can also be cast. Additional sockets 14, 14 'allow the integrated preamplifier, e.g. with needle electrodes (a Requirement in clinic operation) or in connection with other adhesive electrodes to use. The vacuum suction pipe is again marked with 5, the connection cable with 6 and a grounding plug denoted by 15. Made of light metal, for example manufactured transducer housing 13 contains the integrated preamplifier or a Impedance converter stage not shown and known in principle in the electrical circuit structure and at the same time forms the holder for the two electrodes 4, 4 ', which are caused by negative pressure be fixed to the skin in the suction cups 2, 2 '. The grounding plug 15 is if necessary. connected to a large reference electrode for differential voltage measurement.

Die Fig. 5 zeigt in etwa fünffacher Vergrößerung gegenüber dem natürlichen Maßstab eine Sauganordnung, die einen nur in Umrissen dargestellten Meßwertaufnehmer 16 zur transcutanen Messung des Sauerstoffpartialdrucks an die Hautoberfläche andrückt. Die Wandung 8 ist ähnlich gestaltet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3. Beim Übergang zwischen einem den Bodenbereich 7 des Saugnapfs 2 verbindenden Wandabschnitt 18 und der Wandung 8 ist ein nach innen vorspringender ringförmig umlaufender Ansatz 17 angeformt, der zur Halterung des in den Saugnapf eingedrückten Meßwertaufnehmers 16 dient. Der Meßwertaufnehmer 16 läßt sich also durch die hohe Verformbarkeit des flexiblen Kunststoffmaterials leicht einsetzen und auswechseln. Fig. 5 shows an approximately five-fold enlargement compared to the natural one Scale a suction arrangement that has a transducer shown only in outline 16 for the transcutaneous measurement of the oxygen partial pressure on the skin surface. The wall 8 is designed similarly to the embodiment of FIG Transition between a wall section connecting the bottom area 7 of the suction cup 2 18 and the wall 8 is an inwardly projecting ring-shaped circumferential approach 17 integrally formed to hold the transducer pressed into the suction cup 16 serves. The transducer 16 so can be through the high Easily insert and replace the deformability of the flexible plastic material.

Die Fig. 6 veranschaulicht, ebenfalls in etwa fünffacher Vergrõßerungleinen flexiblen Saugkopf mit zwei Saugkammern 30 und 31. Auch hier besteht das gesamte Doppelkammersystem aus flexiblem Material, insbesondere auch der mit dem früheren Ringwulstabschluß vergleichbare Außenbereich, der die äußere Saugkamier 31 umfaßt. Diese Art von Doppelkammersaugnäpfen wurde erfolgreich für transcutan anzuwendende Sauerstoff-Partialdrucksensoren eingesetzt. Fig. 6 illustrates, also in an approximately fivefold enlargement flexible suction head with two suction chambers 30 and 31. Here, too, is the whole Double chamber system made of flexible material, especially the one with the previous one Annular bead closure, comparable outer area, which comprises the outer suction cam 31. This type of double-chamber suction cup has been successfully used for transcutaneous use Oxygen partial pressure sensors are used.

Berücksichtigter Stand der Technik: DT-AS 11 08 820, DT-AS 12 24 847, DT-AS 11 84 43t, DT-OS 17 64 566, DT-AS 22 08 653, DT-AS 23 38 209, DT-OS 24 11 389.State of the art taken into account: DT-AS 11 08 820, DT-AS 12 24 847, DT-AS 11 84 43t, DT-OS 17 64 566, DT-AS 22 08 653, DT-AS 23 38 209, DT-OS 24 11 389

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Claims (14)

Vorrichtung zur Anbringung von Meßwertaufnehmern und Meßelektroden an Oberflächen, insbesondere an der Hautoberfläche bei medizinisch-biologischen Messungen PATENTANSP RÜCHE 9 Vorrichtung mit einem Saugnapf zum Befestigen von Meßwertaufnehmern und/oder Meßelektroden an Oberflächen, insbesondere an Haut und flächigen Gewebestrukturen mittels Unterdruck, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Saugnapf (2) als einstückiges, den Meßwertaufnehmer bzw. die Meßelektrode (4) aufnehmendes Element aus einem hochelastischen Kunststoffmaterial gefertigt ist, und daß mindestens die der Oberfläche zuzukehrende offene umlaufende Randwandung des Saugnapfs sehr flexibel ist. Device for attaching transducers and measuring electrodes on surfaces, especially on the skin surface in medical-biological Measurements PATENTANSP RÜCHE 9 Device with a suction cup for attaching transducers and / or measuring electrodes on surfaces, in particular on skin and flat tissue structures by means of negative pressure, which means that the suction cup (2) as a one-piece, the transducer or the measuring electrode (4) receiving element is made of a highly elastic plastic material, and that at least the the surface to be turned open all around Edge wall of the suction cup is very flexible. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die flexiblen Teile des Saugnapfs (2) mindestens stellenweise in Vorzugsrichtungen so versteift sind, daß eine hohe Flexibilität des Randbereichs im wesentlichen nur in Parallelrichtung zur Oberfläche gewährleistet ist.2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the flexible parts of the suction cup (2) at least in places in preferred directions are stiffened so that a high flexibility of the edge area is essentially only is guaranteed in parallel to the surface. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Randwandung (8) als Dichtlippe ausgebildet ist, deren Anlagerand geringfügig über die Anlagefläche (4a) der Meßelektrode (4) bzw. des Meßwertaufnehmers (z.B. 16) hinaussteht.3. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the edge wall (8) is designed as a sealing lip, the contact edge of which slightly above the contact surface (4a) of the measuring electrode (4) or the transducer (e.g. 16) stands out. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Randwandung (8) abgeschrägt mit über die Anlagefläche (4a) der in den Saugnapf eingesetzten Meßelektrode (4) bzw. des Meßwertaufnehmers (z.B. 16) hinausstehender Umlaufkante (9) ausgebildet ist und am Napfgrund (7) eine mindestens in einem Teilbereich verringerte Wandstärke aufweist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the edge wall (8) beveled with over the contact surface (4a) the measuring electrode (4) inserted in the suction cup or the measuring sensor (e.g. 16) protruding peripheral edge (9) is formed and at least one at the bottom of the bowl (7) has reduced wall thickness in a partial area. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kunststoffmaterial elektrisch leitend ist.5. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c I would like to point out that the plastic material is electrically conductive. 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das Kunststoffmaterial elektrisch nichtleitend ist.6. Device according to one of the preceding claims 1 to 4, d a It is indicated that the plastic material is electrically non-conductive is. 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßelektrode (4) bzw. der Meßwertaufnehmer (z.B. 16) mit der Oberfläche zugekehrter freier Anlagefläche (4a) in eine auf die Abmessungen der Meßelektrode bzw. des Meßwertaufnehmers angepaßte Ausformung (3) am Grund des Saugnapfs (2) eingesetzt ist.7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c it is noted that the measuring electrode (4) or the transducer (e.g. 16) with the surface facing free contact surface (4a) in a on the Dimensions of the measuring electrode or the transducer adapted shape (3) is inserted at the bottom of the suction cup (2). 8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in einem Saugnapf (2) mehrere Meßelektroden bzw. Meßwertaufnehmer (4, 4', 4") enthalten sind.8. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that several measuring electrodes in one suction cup (2) or transducers (4, 4 ', 4 ") are included. 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere einzelne Saugnäpfe (121, 122 ) auf gegenseitigen Abstand voneinander zusammengefaßt angeordnet und starr oder flexibel untereinander verbunden sind.9. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c it should be noted that several individual suction cups (121, 122) are placed on one another They are arranged at a distance from one another and are rigid or flexible with one another are connected. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Saugnäpfe zusammen oder mit der Verbindung als einstückiges Ganzes hergestellt sind.10. The device according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c That means that the suction cups can be joined together or with the connection as an integral whole are made. 11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Meßwertaufnehmer aktive und/oder passive Elemente enthält, und daß ein Meßwandler bzw. Vorverstärker (13) miniaturisiert in die Aufnehmeranordnung mit eingeschlossen ist.11. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c it is noted that a transducer is active and / or passive Contains elements, and that a transducer or preamplifier (13) miniaturizes is included in the transducer assembly. 12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Elemente zur Abschirmung elektrischer Störfelder mit in die Gesamtanordnung einbezogen sind.12. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e k e n n n n e i n e t that elements for the shielding of electrical interference fields are included in the overall arrangement. 13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Unterdruckraum in der oder den Saugnäpfen wenigstens teilweise mit offenporigem Kunststoff ausgeschäumt ist, um die Haut gegen die Unterdruckkräfte zu stützen.13. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c it should be noted that the vacuum space in the suction cup (s) is at least partially foamed with open-cell plastic in order to counteract the skin to support the negative pressure forces. 14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Randwandung (8) als umlaufender Ringwulst mit zwei auf radialem Abstand voneinander stehenden Dichtlippen (8', 8") und einer dazwischen liegenden umlaufenden Saugkammer (31) ausgebildet und der gesamte Saugnapf als einstückiges Teil aus hochflexiblem Kunststoff gefertigt ist.14. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the edge wall (8) as a circumferential annular bead with two radially spaced sealing lips (8 ', 8 ") and one between the circumferential suction chamber (31) and the entire suction cup is made as a one-piece part made of highly flexible plastic.
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