CN101219047A - 电极连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电极连接器，具体提供了一种与生物医学电极相耦合的生物医学电极连接器，该类型的生物医学电极包括电极基底和从该电极基底伸出的阳端子。该电极连接器包括带护套的外壳，其包括具有电接触材料的内腔，该电接触材料适于实现与电导线电耦合关系。该带护套的外壳包括可邻近电极设置并具有在其中限定锁眼槽的内表面部分的下端元件。该锁眼槽具有限定第一内尺寸的第一槽部分，以允许电极的阳端子通过以便在内腔中接收，和限定小于第一内尺寸的第二内尺寸的第二槽部分，由此当阳端子在内腔中横向移动时，该阳端子固定在限定第二槽部分的内表面部分中，从而将电极与电极连接器电耦合。

Description

电极连接器

技术领域

本公开一般涉及生物医学电极，并且尤其涉及一种用于在位于患者上的电极和电子医学设备之间实现电连接的生物医学电极连接器。

背景技术

生物医学电极一般用于包括诸如心电图仪程序、母亲和/或胎儿检测、以及基于康复程序的多种信号的诊断和治疗的医学应用。传统的生物医学电极通过粘合剂固定于患者皮肤，并包含从电极基底伸出的阳端子或针。与电子医学设备相通信的电缆包含连接到阳端子的阴端子，以完成电极和电子医学设备之间的电路。已知用于将阴端子连接到阳端子的多种机构包括“按扣”连接、“弹簧夹”设置、“螺旋”耦合或者电磁耦合。许多但不是所有的当前可获得的生物医学电极都是一次性的，即想希望在一次使用后丢弃。

发明内容

因此，本公开涉及一种用于与生物医学电极阳耦合的生物医学电极连接器，该类型的生物医学电极包括电极基底和从电极基底伸出的阳端子。该电极连接器包括用于覆盖外壳并与外壳电绝缘的护套，该外壳具有适于与电导线实现电耦合关系的电接触材料的内腔。该带护套的外壳包括可邻近电极设置并具有在其中限定锁眼槽的内表面部分的下端元件。该锁眼槽具有限定第一内尺寸的第一槽部分，适于允许电极的阳端子通过以便在内腔中接收，和限定小于第一直内尺寸的第二内尺寸的第二槽部分，由此当阳端子在内腔中横向移动时，该阳端子固定在限定第二槽部分的内表面部分中，从而将电极与电极连接器电耦合。

该带护套的外壳可以包括内斜坡，其至少部分设置在邻近第二槽部分的内腔中，由此在阳端子朝向第二槽部分横向移动时，内斜坡与阳端子啮合以驱使该阳端子与电接触材料实现接触关系，以便与该电接触材料进行电耦合。下端元件可以包括所述内斜坡。带护套的外壳可以包括上端元件，其中该上端元件具有所述内斜坡。

带护套的外壳可以包括至少一个在锁眼槽内延伸的柔性锁定元件。该至少一个锁定元件适于在阳端子朝第二槽部分横向移动的过程中弯曲，以允许阳端子从其中通过，并进而适于返回到预弯曲状态与阳端子啮合，以便将其保持在第二槽部分内。带护套的外壳可以包括第一和第二相对的锁定元件。

在一个实施例中，带护套的外壳包括具有与其相关联的电极接触材料的上端元件。作为选择或者另外，下端元件可具有与其相关联的电接触材料。下端元件可以包括弹簧夹。该弹簧夹适于啮合阳端子以使电极与电极连接器电耦合。弹簧夹可以包括大体与锁眼槽对准并适于接收阳端子的狭长开口。弹簧夹适于啮合阳端子并通常在带护套的外壳内偏置该阳端子。弹簧夹的狭长开口可限定第一开口部分和第二开口部分，该第一开口部分大体与锁眼槽的第一槽部分对准并具有大于该阳端子的内尺寸，该第二开口部分大体与第二槽部分对准并具有小于第一尺寸的内尺寸，由此在阳端子从第一槽部分向第二槽部分横向移动时，该阳端子被限定第二槽部分的夹部分啮合，从而与电接触材料进行电接触。

在另一实施例中，生物医学电极导联组配件包括：包含至少一个电导线的电缆，位于该一个电导线的一端；用于耦合到生物医学设备的设备连接器；和位于在该一个电导线的另一端、用于与该生物医学电极的电极端子耦合的电极连接器。该电极连接器包括可邻近电极设置并具有在其中限定锁眼槽的内表面部分的下端元件。锁眼槽具有限定第一内尺寸的第一槽部分，和限定小于第一直尺寸的第二内尺寸的第二槽部分。该带护套的外壳可设置于生物医学电极上，使得电极端子在第一槽部分中被接收并相对生物医学电极可滑动，由此该电极端子横穿锁眼槽，以在第二槽部分内被接收，并通过电极端子与限定第二槽部分的外壳部分的协同啮合被保持在其中，从而使电极与电极连接器机械和电耦合。

可以提供多个电极导线和相关联的电极连接器。电缆可以是导联组电缆。电极导线可分别与该导联组电缆分离。可以将垫安装到电缆上，并且该垫适于沿电缆滑动，以邻近预定的身体位置进行设置。该垫具有便于将垫附接于预定身体位置以由此将电缆相对患者进行固定的材料。材料可以包括压敏粘合涂层或粘合水凝胶。

电极连接器可以包括带护套的外壳，在带护套的外壳内安装有所述下端元件。

作为选择，电极连接器可以包括上端元件，该上端元件具有通过其的狭长槽，该狭长槽大体与下端元件的锁眼槽对准，用于接收电极端子以便将电极端子固定在电极连接器中。下端膜片和上端膜片可限定弹性夹。

附图说明

包含在该说明书中并构成该说明书一部分的附图示出本公开的实施例，并且连同上面所给出的对本公开的一般性描述以及下面给出实施例的详细描述一起，用于解释本公开的原理，其中：

图1是根据本公开的原理的生物医学电极导联组配件的透视图，其示出导联电缆，可调节的附接垫和附接到该导联组电缆的电极连接器；

图2是图1中所确定的细节区域的局部透视图，其示出导联组电缆的导线和示出导线的分开能力的电极连接器；

图3-4是可调节的附接垫的顶部和底部透视图；

图5是电极连接器中的一个的透视图；

图6是图5中的电极连接器的侧部截面图；

图7是示出保持在图5的电极连接器内的电极端子的切去了某些部分的剖视平面图；

图8是和电极导联组配件一起使用的电极连接器的可选实施例的透视图；

图9是图8中的电极连接器的平面图；

图10是图8中的电极连接器的切去了某些部分的透视图；

图11是图8中的电极连接器的侧部截面图；

图12是和电极导联组配件一起使用的电极连接器的可选实施例，并表示于执行状态下的顶部平面图；

图13是连接于生物医学电极的图12中的电极连接器的侧部平面图；

图14是和电极导联组配件一起使用的电极连接器的又一可选实施例，并表示于执行状态下的顶部平面图；

图15是连接于生物医学电极的图14中的电极连接器的侧部平面图；以及

图16是图14中沿线16-16看的电极连接器的横截面图。

具体实施方式

按照在执行外科手术、诊断或治疗程序中采集或传送关于对象的电信号时对导联组配件的使用，来讨论在此处公开的电极导联组配件的示例性实施例。这些程序包括，但不限定于，心电图仪程序、母亲和/或胎儿监视、以及基于康复程序的多种信号。然而，可以想象的是本公开可应用于对对象进行包括外科手术、疾病和身体不适的诊断和相应治疗的多种应用。

在下面的讨论中，术语“对象”是指人类患者或其他动物。术语“临床医师”是指医生、护士或其他护工，也可以包括支持人员。

现在参考附图，其中在所有的视图中用相同的附图标记表示相同的器件，图1以透视图的形式示出根据本公开的原理的电极导联组配件10。电极导联组配件10包括导联组电缆或网12，位于该导联组电缆12的一端的设备连接器14，和多个电极连接器16，所述多个电极连接器中的一些位于导联组电缆12的另一端。导联组电缆12包括并排设置的多个被包住并绝缘的导线18。绝缘导线18可被EMI/RF屏蔽。导联组电缆12可为带状电缆、多芯屏蔽电缆或任意其他适于发送电信号的电缆。

如图2所示，每个导线18可独立地与邻近的导线18分离，以便各电极连接器16设置于预定的身体位置，从而允许为每个对象定制导联组配件10，即每个导线18可独立地从导联组电缆12中分离。在图2中，显示了除去某些部分的电极连接器16。在一个实施例中，导线18通过其绝缘包覆层附接在一起，并可沿相邻导线18的绝缘包覆层的接合点的各线分离。在另一实施例中，导联组电缆12包括柔性衬底或背衬，其可根据需要分离，从而可沿导线18长度的主体部分分离导线18。导联组电缆12的各导线18可改变长度，以允许各电极连接器16设置于目标部位，例如，在胸部或腹部上，以使得能够在这些位置进行生物医学信号的采集或传送。图1示出了一个独立导线18，其长度大约为剩余导线18的长度的1/2。

医学设备连接器14可为适合连接到医学设备上的任意合适的连接器，例如心电图仪装置、母亲和/或胎儿监视装置、或者适于向患者发送治疗目的的电脉冲或信号的信号发生器。一种合适的医学设备连接器可以是模块连接器，其类似于用于包括RJ14、RJ15以及RJ45连接器在内的注册的插座(RegisteredJacks)的连接器。

现在结合图1参考图3-4，导联组配件10可进一步包括绕导联组电缆12安装的附接垫20。在一个实施例中，附接垫20包括基底22，该基底22具有用于接收导联组电缆12的闭环24。在附接垫20的另一面为柔性附接元件26，其适于邻近身体组织设置。柔性附接元件26在其组织接触面上可具有便于将附接垫20固定于对象上的合适的材料，例如压敏粘合涂层或粘合水凝胶。由于导联组电缆12滑动地通过基底22的闭环24，附接垫20可相对于导联组电缆12滑动地安装。通过这些配置，附接垫20可选择性地设置并附接于对象的所期望的位置上，因而便于导联组电缆12和导联组配件10相对于对象进行固定。

现在参考图5-7，将讨论导联组配件10的电极连接器16。电极连接器16包括带护套的外壳28，该外壳28具有上端元件30和下端元件32，并限定位于其中的内腔34。带护套的外壳28包括例如超模压聚合物的非导电材料的外部护套28a，其使对象与带护套的外壳28内的导电元件进行电绝缘。在图6中，除去了外部护套28a的一部分。上端元件30和下端元件32可以是通过传统方式互相附接在一起的分离器件，或者可以是单一的整体成形器件，以形成带护套的外壳28的导电元件。带护套的外壳28的上端元件30具有电连接到各导线18上的导线端子36。带护套的外壳28的下端元件32限定了锁眼槽38，该锁眼槽在其中延伸并与带护套的外壳28的内腔34连通。锁眼槽38包括第一槽部分40和第二槽部分42。第一槽部分40限定的内部尺寸或直径大于第二槽部分42相应的内部尺寸或直径。下端元件32进一步包括位于第一和第二槽部分40，42接合点处的多个柔性锁定元件44。锁定元件44适于向内弯曲，但具有足够的弹性以返回其在图7中所示的初始位置。在这点上，锁定元件44可由任意柔性、类似弹簧的材料形成，包括不锈钢、钛、或聚合物材料。

电极连接器16适于连接到生物医学电极46上。如在图6中最好地示出，生物医学电极46包括电极凸缘或基底48，以及相对该电极基底48横向延伸出的阳柱体或端子50。阳端子50可具有球根状配置，从而阳端子50的上端部分50a具有大于该阳端子50的下端部分的横截面尺寸。可向电极基底48的组织接触表面应用压敏粘合涂层和粘合水凝胶(未示出)，以增强与对象的电连接从而从/向对象接收/发送生物医学信号。可以使用任意商业上可获得的具有向上延伸的阳端子或针50的生物医学电极46。

在使用电极导联组配件10时，将导联组配件10设置在邻近对象身体的地方。在认为需要的情况下将生物医学电极46设置于身体上，并使用压敏粘合剂和粘合水凝胶等将其固定于身体上。然后将每个电极连接器16相对于相关联的电极46进行设置。可以理解的是，连接到各生物医学电极46的导线18可从导联组电缆12分离，以允许选择性地独立设置连接到电极16的导线18。设置电极连接器16使得在下端元件32的锁眼槽38的第一槽部分40中接收生物医学电极46的阳端子50。之后，电极连接器16相对生物医学电极46滑动，从而阳端子50横穿第一槽部分40从而由锁眼槽38的第二槽部分42接收电极连接器16。在这样的横向移动过程中，锁定元件44向内弯曲以允许阳端子50通过，从而在清除阳端子50时，锁定元件44返回至如图7所示的初始位置。在该位置，导线端子36的接触表面与生物医学电极46的阳端子50的上表面相接触，从而完成电路。这样，通过电极连接器16的锁眼槽38的这种配置，需要很小或不需要向下的力就可将电极连接器16固定在生物医学电极40上。由此，将不期望产生的生物医学电极46移动的可能性最小化，从而保持程序的完整并将施加于对象胸部或腹部上的疼痛最小化。

图8-11示出电极连接器的可选的实施例。电极连接器100包括带护套的外壳102，该外壳102具有延伸至与带护套的外壳102内的导线端子106进行连接的导线104。带护套的外壳102具有绝缘或非导电材料的外部护套102a。带护套的外壳102的下端元件108限定锁眼槽110，该锁眼槽类似上文结合图5-7所描述的锁眼槽。特别地，锁眼槽110包括限定相对大的内部尺寸或直径的第一槽部分112，以及限定小于第一槽部分112的内部尺寸或直径的第二槽部分114。下端元件108进一步包括弓形释放开口或切口116，其至少围绕第二槽部分114，并且优选地，沿第一槽部分112的外周区域延伸。由此，这种配置在下端元件108内限定电极接触垫118，其以悬臂的形式相对于带护套的外壳102延伸。在一个实施例中，接触垫118通常在第一和第二槽部分112，114的接合点处具有相对的内斜坡表面120。斜坡表面120相对下端元件108倾斜地配置，并适于随着阳端子50横穿第一槽部分112直至由锁眼槽110的第二槽部分114接收，而向生物医学电极46的阳端子50提供向上的力。斜坡构造斜坡表面120并将斜坡表面120的尺寸设计为将生物医学电极46的阳端子50引至与导线端子106的接触表面相接触，从而确保在导线端子106和电极46之间的完善或有效的电接触。此外，斜坡表面120以某种方式将阳端子50引至带护套的外壳102中以使得电极基底或凸缘48与下端元件108电接触。因而，由于斜坡表面120的配置，至少沿以下位置建立垫118和生物医学电极46之间的接触：1)在电极46的阳端子50的上端表面与带护套的外壳102内的上端元件122之间；2)在阳端子50的外部或套筒表面与接触垫118之间(即，限定第二槽部分114的内边缘或表面)；以及3)在电极基底48与下端元件108之间。

在该实施例中，电极连接器100缺少锁定元件。然而，由于下端元件108的制作材料的固有弹性，使得电极46的阳端子50保持在电极接触垫118的第二槽部分114中。在一个实施例中，在第一和第二槽部分112，114之间的啮合区域124a，124b具有可弹回的柔性，并限定了小于电极46的阳端子50的尺寸。通过所提供的弓形释放开口116，接合点区域124a，124b可向外弯曲以允许阳端子50通过，然后在其自身弹性特征作用下返回至图9所示的初始位置，并牢固地与电极的阳端子50电接触地进行啮合。作为进一步的选择，下端元件108可具有在电极接触垫118和下端元件108之间延伸的弓形增强区域或垫126。增强垫126可很好地沿该区域增加一定的强度或硬度，以确保阳端子50牢固地啮合在第二槽部分114内。增强垫126可为与下端元件108结合的任意合适的相对硬的材料。

图12-13示出电极连接器200的导电部分的可选实施例。可以设想各种金属冲压；图12示出预成形状态下的电极连接器200。根据该实施例，电极连接器200包括如下面所讨论的可包围在绝缘护套内的弹簧夹202。弹簧夹202包括连接至导线18的引导端204。随附于引导端204的是具有基底208和电极接触垫210的连接器部分206。基底208限定可更改的锁眼槽212，该锁眼槽限定第一槽部分214和第二槽部分216。第一槽部分214限定的内部尺寸或直径大于第二槽部分216限定的内部尺寸或直径。如图13所示，在操作位置，电极接触垫210向自身弯曲直至与锁眼槽212交迭。在该位置，电极接触垫212接触电极46的阳端子50的上表面，以实现连接器200与电极46的电耦合。

使用中，图13的配置中的弹簧夹202设置在阳端子50的上方，以接收于锁眼槽208的第一槽部分214中。弹簧夹202相对阳端子50滑动，从而该阳端子50横穿锁眼槽212以在第二槽部分216中接收。在一个实施例中，第一和第二槽部分214，216的接合点限定相对的内支架218，所述内支架限定其间尺寸小于阳端子50的尺寸。在阳端子50在锁眼槽212中进行横向移动时，支架218向外偏置以允许阳端子50通过，而在其弹性特征作用下返回图12中的正常位置，从而将该阳端子50保持在第二槽部分216中。阳端子50处于第二槽部分216中时，电极接触垫210接触阳端子50的上表面，从而在电极46和电极连接器46之间建立电耦合。

图14-16示出电极连接器300的导电部分的另一实施例。图14示出预成形状态下的电极连接器300。连接器300类似于结合图12-13所讨论的连接器200。电极接触垫302限定狭长开口304，该开口具有以线性方式逐渐递增的尺寸。此外，如图16所示，限定狭长开口304的内部部分306向上卷曲或偏斜。图15示出以大体与锁眼槽308对准的方式卷曲的电极接触垫302。因而，在使用中，阳端子50接收于锁眼槽308中，具体地，在第一槽部分310中和在电极接触垫302的狭长开口304中。随后，电极连接器300相对于电极46线性移动，从而电极46的阳端子50横穿锁眼槽308，以接收在第二槽部分312中以及电极接触片302的狭长开口304的更窄部分。该狭长开口304的更窄部分用于限制电极连接器300相对阳端子50的移动。此外，卷曲或偏斜的内部部分306便于阳端子50经由狭长开口304通过。进一步地，电极接触垫302由于其固有的弹性和偏斜内部部分306的配置，趋于沿向上的方向啮合并抬起电极46的阳端子50的上端球根状部分50a，使得电极46的凸缘48与电极接触垫302的下端或基底元件314以电接触方式啮合，从而确保诸如在两个位置正确电接触。可以认识到，处于下端元件314和上端元件316之间的高度或距离“h”可选择为至少等于或大于电极凸缘48和阳端子50的球根状部分50a之间的距离，使得当电极46固定于电极接触垫302中时，该上端元件316将在向上的方向上正常地偏置电极46，以便建立所期望的电接触。

虽然参考附图，在此对本公开的说明性实施例进行了讨论，但是应当理解，本公开不限制于这些精确的实施例，并且本领域技术人员在此可以进行各种其他变化和修改，而不脱离本公开的精神和范围。

Claims (20)

1.一种与生物医学电极相耦合的生物医学电极连接器，该类型的生物医学电极包括电极基底和从所述电极基底伸出的阳端子，该电极连接器包：

带护套的外壳，其包括具有电接触材料的内腔，该电接触材料适于与电导线实现电耦合关系，该带护套的外壳包括可邻近电极设置并具有在其中限定锁眼槽的内表面部分的下端元件，该锁眼槽具有限定第一内尺寸的第一槽部分，该第一槽部分适于允许电极的阳端子通过以便在内腔内接收，以及限定小于第一内尺寸的第二内尺寸的第二槽部分，由此当阳端子在内腔中横向移动时，该阳端子固定在限定第二槽部分的内表面部分中，从而将电极与电极连接器电耦合。

2.根据权利要求1的生物医学电极连接器，其中该带护套的外壳包括内斜坡，其至少部分设置于邻近第二槽部分的内腔内，由此在阳端子朝向第二槽部分横向移动时，内斜坡与阳端子啮合以驱使该阳端子与电接触材料实现接触关系，以便与该电接触材料进行电耦合。

3.根据权利要求2的生物医学电极连接器，其中下端元件包括所述内斜坡。

4.根据权利要求2的生物医学电极连接器，其中带护套的外壳包括上端元件，该上端元件具有所述内斜坡。

5.根据权利要求1的生物医学电极连接器，其中带护套的外壳包括至少一个在锁眼槽内延伸的柔性锁定元件，该至少一个锁定元件适于在阳端子朝第二槽部分横向移动的过程中弯曲，以允许阳端子从其中通过，并进而适于返回到预弯曲状态以与阳端子啮合，以便将其保持在第二槽部分内。

6.根据权利要求5的生物医学电极连接器，其中带护套的外壳包括第一和第二相对的锁定元件。

7.根据权利要求2的生物医学电极连接器，其中带护套的外壳包括上端元件，该上端元件具有与其相关联的电极接触材料。

8.根据权利要求1的生物医学电极连接器，其中下端元件具有与其相关联的电接触材料。

9.根据权利要求8的生物医学电极连接器，其中下端元件包括弹簧夹，该弹簧夹适于啮合阳端子，从而将电极与电极连接器电耦合。

10.根据权利要求9的生物医学电极连接器，其中该弹簧夹包括大体与锁眼槽对准并适于接收阳端子的狭长开口，该弹簧夹适于啮合阳端子并在带护套的外壳内偏置该阳端子。

11.根据权利要求10的生物医学电极连接器，其中弹簧夹的狭长开口限定第一开口部分和第二开口部分，该第一开口部分大体与锁眼槽的第一槽部分对准并具有大于该阳端子的内尺寸，该第二开口部分大体与第二槽部分对准并具有小于第一尺寸的内尺寸，由此在阳端子从第一槽部分向第二槽部分横向移动时，该阳端子被眼定第二槽部分的夹部分啮合，从而与电接触材料进行电接触。

12.一种生物医学电极导联组配件，其包括：

电缆，包括至少一个电导线；

设备连接器，位于该一个电导线的一端，用于耦合到生物医学设备；和

电极连接器，位于该一个电导线的另一端，用于与该生物医学电极的电极端子耦合，该电极连接器包括可邻近电极设置并具有在其中限定锁眼槽的内表面部分的下端元件，锁眼槽具有限定第一内尺寸的第一槽部分和限定小于第一内尺寸的第二内尺寸的第二槽部分，下端元件可设置于生物医学电极上，使得电极端子在第一槽部分中被接收并相对生物医学电极可滑动，由此电极端子横穿锁眼槽以在第二槽部分内被接收，并通过电极端子与限定第二槽部分的下端元件部分的协同啮合被保持在其中，从而使电极与电极连接器机械和电耦合。

13.根据权利要求12的生物医学电极导联组配件，包括多个电极导线和相关联的电极连接器。

14.根据权利要求13的生物医学电极导联组配件，其中电缆是导联组电缆。

15.根据权利要求14的生物医学电极导联组配件，其中电极导线可分别与该导联组电缆分离。

16.根据权利要求12的生物医学电极导联组配件，包括安装到电缆并适于沿电缆滑动以邻近预定的身体位置进行设置的垫，该垫具有便于将垫附接于预定身体位置以由此将电缆相对患者进行固定的材料。

17.根据权利要求16的生物医学电极导联组配件，其中该材料包括粘合剂材料。

18.根据权利要求12的生物医学电极导联组配件，其中电极连接器包括带护套的外壳，在带护套的外壳内安装有所述下端元件。

19.根据权利要求12的生物医学电极导联组配件，其中电极连接器包括上端元件，该上端元件具有通过其的狭长槽，该狭长槽大体与下端元件的锁眼槽对准，以接收电极端子，以便将电极端子固定在电极连接器中。

20.根据权利要求19的生物医学电极导联组配件，其中下端膜片和上端膜片限定弹性夹。

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