CN102971042A - 用于电刺激的一次性电极 - Google Patents

Abstract

一种电极，其被配置成提供与对象的皮肤的电接触并且包括导电层和凝胶层。导电层分布电流以及将电信号发送到对象的皮肤和/或从对象的皮肤接收电信号并且具有第一导电表面，电信号通过该第一导电表面发送到对象的皮肤和/或通过该第一导电表面从对象的皮肤接收电信号。该第一导电表面位于将电极安装到对象上时导电层的面向对象的皮肤的侧上。凝胶层形成在导电层的与第一导电表面相同的侧上。该凝胶层具有第一接合表面，该第一接合表面在电极安装到对象上时直接地接触对象的皮肤并且在对象的皮肤与第一导电表面之间传导电信号。该第一接合表面的表面面积大于第一导电表面的表面面积。

Description

用于电刺激的一次性电极

技术领域

本发明涉及一种用于在医疗应用（例如刺激和生理参数监测）中使用的电极，以及一种制造该电极的方法。

背景技术

提供与患者皮肤电接触从而在患者皮肤与医疗装置之间传输电信号的电极是公知的。这种电极通常具有水凝胶层和导电层。水凝胶层被用于将电极粘合到患者皮肤。然而，仅仅使用水凝胶作为粘合机构是不足够的。例如，当电极被定位在患者身体上的特定位置时，水凝胶的粘合特性并不可靠。此外，在整晚刺激期间使用水凝胶用于导电和粘合会加速水凝胶脱水，由此降低电极的导电性和有效性。

此外，电极通常具有高导电层以及相同尺寸的水凝胶或者液体凝胶层。然而，这种配置会在特定位置产生高电流密度的“热点”或者高电流集中，这会导致皮肤上的刺激感和/或不适灼热感。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种被配置成提供与对象的皮肤电接触的电极。电极包括导电层，该导电层被配置成在电极中分布电流并将电信号发送到对象的皮肤和/或从对象的皮肤接收电信号。导电层具有第一导电表面，电信号通过该第一导电表面发送到对象的皮肤和/或通过该第一导电表面从对象的皮肤接收电信号。第一导电表面位于在将电极安装到对象上时导电层的面向对象的皮肤的一侧上。电极还包括凝胶层，该凝胶层形成在导电层的与第一导电表面相同的一侧上。凝胶层具有第一接合表面，该第一接合表面被配置成电极安装到对象上时直接地接触对象的皮肤并且在对象的皮肤与第一导电表面之间传导电信号。第一接合表面的表面面积大于第一导电表面的表面面积。

另一个方面涉及一种被配置成提供与对象的皮肤电接触的电极。电极包括用于将电信号发送到对象的皮肤和/或从对象的皮肤接收电信号的装置。所述发送是通过具有第一导电表面的导电层所提供的，该第一导电表面被配置成将电信号发送到对象的皮肤和/或从对象的皮肤接收电信号。第一导电表面位于将电极安装到对象上时导电层的面向对象的皮肤的一侧上。电极还包括在对象的皮肤与第一导电表面之间传导电信号的装置。该传导通过形成在导电层的与第一导电表面相同的一侧上的凝胶层提供。凝胶层具有第一接合表面，该第一接合表面被配置成电极安装到对象上时直接地接触对象的皮肤。第一接合表面的表面面积大于第一导电表面的表面面积。

另一个方面涉及一种制造用于提供与对象的皮肤电接触的电极的方法。该方法包括形成导电层，该导电层被配置成将电信号发送到对象的皮肤和/或从对象的皮肤接收电信号。导电层具有第一导电表面，电信号通过该第一导电表面发送到对象的皮肤和/或通过该第一导电表面从对象的皮肤接收电信号。第一导电表面位于将电极安装到对象上时导电层的面向对象的皮肤的一侧上。该方法还包括在导电层的与第一导电表面相同的一侧上形成凝胶层。凝胶层具有第一接合表面，该第一接合表面被配置成电极安装到对象上时直接地接触对象的皮肤并且在对象的皮肤与第一导电表面之间传导电信号。第一接合表面的表面面积大于第一导电表面的表面面积。

在参考附图理解接下来的描述以及所附权利要求之后，本发明的这些及其它目标、特征和特性，以及结构相关元件和零件及部件的组合的操作方法和功能性以及制造的经济性将会变得清楚，所有这些内容形成了本说明书的一部分，其中各个附图中类似的附图标记代表对应的部件。在本发明的一个实施例中，在此显示的结构性部件按比例绘制。然而可以清楚理解的是，附图仅仅用于解释和描述的目的而并非作为本发明的限制。此外，应当理解的是，在本文任意一个实施例中显示和描述的结构性特征同样能够用在其它实施例中。然而，应当明确理解的是，附图仅仅用于解释和描述的目的而并非作为本发明界限的限定。如说明书及权利要求中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述”也包括复数个指代物，除非行文中清楚地表达出相反的意思。

附图说明

图1显示了根据实施例的电极的前层；

图2显示了根据一个实施例的电极的基垫；

图3a-3b分别地显示了根据一个实施例的对象接触表面以及电极的基垫，该对象接触表面处于电极中与基垫相对的一侧上；

图4是根据实施例的电极的部件的分解视图；

图5显示了根据一个实施例的连接器组件的附接结构的详细视图；

图6显示了根据一个实施例的连接器组件；

图7显示了根据一个实施例的电极的第一接触表面，该第一接触表面被配置成接触连接器组件的第二接触表面；

图8显示了根据一个实施例、电极的第一接触表面与连接器组件的第二接触表面之间的连接；

图9a-9e显示了根据实施例的连接器组件的附接结构的部件；

图10显示了根据实施例的电极的横截面视图，该电极具有低导电率部分；

图11显示了根据实施例的电极的低导电率部分；

图12显示了根据一个实施例的电极的低导电率部分或者不导电部分；

图13显示了根据实施例、与电极的具有对象接触表面的一侧相对的基垫；

图14显示了电极另一个实施例的分解视图；以及

图15显示了图14的实施例的电极。

具体实施方式

图1显示了被配置成提供与对象的皮肤电接触的电极14。电极14包括导电层36，该导电层36可以是电流分布器并且被配置成在电极上分布电流并将电信号发送到对象的皮肤和/或从对象的皮肤接收电信号。导电层36具有第一导电表面37，电信号通过该第一导电表面37被发送到对象的皮肤和/或通过该第一导电表面37从对象的皮肤接收电信号。在一些实施例中，第一导电表面37没有直接地接触对象的皮肤。如果电极安装到对象上，则第一导电表面37处于导电层36面向对象的皮肤的一侧上。电极14还包括形成在导电层36的与第一导电表面37相同的一侧上的凝胶层34。凝胶层34具有第一接合表面31，该第一接合表面31被配置成电极14被安装到对象上时直接地接触对象的皮肤。凝胶层34还被配置成在对象的皮肤与第一导电表面37之间传导电信号。第一接合表面31的表面面积大于第一导电表面37的表面面积。在一个实施例中，凝胶层34和导电层36被形成为使得第一接合表面31的覆盖区叠盖第一导电表面37的覆盖区的整体。

在所示实施例中，电极14还具有不导电前部，该不导电前部可以是粘合剂层38并且具有第二接合表面82，该第二接合表面82被配置成接触并且粘合到患者皮肤。粘合剂层38和凝胶层34可形成电极14的前层32，该前层32被配置成接触对象的皮肤。粘合剂层38可相对于凝胶层34定位成使得第一接合表面31与第二接合表面82齐平。替代地，在一些实施例中，粘合剂层38可相对于凝胶层34定位成使得第一接合表面31与第二接合表面82并不齐平，而是定位成高于第二接合表面82。在所示实施例中，粘合剂层38基本上围绕着凝胶层34的外围。然而，这种配置并非为了限定并且粘合剂层38可被放置成相对于凝胶层34处于不同的配置。例如，粘合剂层38可部分地围绕着凝胶层34的外围或者可以被放置在凝胶层34附近的多个位置。电极14还可以可选地在它的两侧上都具有粘合材料。

在一个实施例中，电极14包括电极基垫16（参见图3b），该基垫16在电极14的与第一接合表面31相对的一侧上具有第一接触表面18（参见图3b）。第一接触表面18可被配置成连接到连接器组件20（参见图6）的第二接触表面24（参见图5）。电极14可以是电极组件13的一部分，该电极组件13的实施例在图2中显示。在所示实施例中，电极组件13包括电极14以及连接器组件20，该连接器组件20被配置成将电极14电连接到外部电力设备（未示出），使得电信号能够在对象的皮肤与外部电力设备之间传送。外部电力设备可以是任意类型的监测或者刺激装置，例如（仅仅用于示例）心电图（ECG）装置、脑电图装置、肌电图装置、经皮神经电刺激装置、电肌肉刺激装置、神经肌肉刺激装置、或者功能电刺激装置。连接器组件20包括具有外壳22和第二接触表面24（参见图5）的附接结构21。稍后将进一步详细描述连接器组件20。

在图2中所示的实施例中，电极14包括基本上形成香蕉形状的曲线或者光滑倒圆弯角。也就是说，电极14可在带有弓形侧边17a、17b的端部15a、15b处进行倒圆，该端部15a、15b形成了基本弓形的主体。弓形并非一定意味着完美的弧形，而是指侧边和/或主体作为整体的总体曲率。倒圆端部15a、15b可以通过平滑方式（即没有尖锐边缘）与弓形侧边17a、17b相连接。在图3b中所示的实施例中，端部15a、15b远离横向线B-B基本上弯曲成凸面形状。在所示实施例中，弓形侧边17a基本上朝着纵向线A-A弯曲成凹面形状并且弓形侧边17b基本上远离纵向线A-A弯曲成凸面形状。弓形侧边的曲率可沿着主体的长度改变。例如，在一些实施例中，弓形侧边可以通过具有不同角度的多个曲线或弯角所限定，使得弓形侧边17a、17b沿着主体长度彼此间隔开不同的距离。在这些实施例中，端部15a、15b的长度或者曲率角度可以彼此不同。在一些实施例中，弓形主体的弓形侧边17a、17b可以长于倒圆端部15a、15b，由此形成了基本上纵向延伸的主体。然而，电极14的配置、形状及尺寸的上面描述并非为了限定，并且可以预见到电极14的配置、形状及尺寸在不同实施例中可以发生改变。例如，电极14可具有如图15实施例中所示的替换性大致弓形形状。

图2中所示的电极14的香蕉形配置可便于电极14在对象身体上多个位置的定位。例如，一个实施例中的电极14的弯曲香蕉形状能够便于电极14在对象耳朵后面的定位，这种定位通常由于人们在试图将电极14应用到头部侧面时不能轻易地看到头部的侧面而非常困难。然而，可以预见到，电极14可具有其它形状，例如（仅仅为了示例）圆形的、椭圆形的、或者矩形的，并且可以具有不同尺寸。

如图3a中所示以及如上所述，第一接合表面31被配置成接触对象的皮肤并且可由凝胶层34所限定。凝胶层34可以是导电的并且可以便于对象的皮肤与电极14之间电信号的分布。凝胶层34可包括粘合材料以便于电极14与对象的皮肤之间的连接。替代地，凝胶层34可不包括粘合材料。如上所述，导电层36可被配置成在电极基垫16的第一接触表面18与由凝胶层34限定的第一接合表面31之间分布电信号。导电层36可由（仅仅为了示例）金属箔、导电聚合物、石墨或金属布或者丝网所制成。导电层36通常可以具有类似于凝胶层34的形状。导电层36可以可选地小于凝胶层34。替代地，导电层36与凝胶层34的尺寸相同或者可以大于凝胶层34。

前层32还可包括粘合剂层38。粘合剂层38可以可选地由与电极基垫16相同的材料构造而成。粘合剂层38可由泡沫或者提供衬垫从而改善对象的舒适度的其它材料制成。在一个实施例中，粘合剂层38可包括便于电极14与对象的皮肤之间的连接的粘合材料。可以预见的是，在一些实施例中，粘合剂层38能够被除去，而凝胶层34可以是能够将电极14粘合到对象的皮肤的粘合凝胶。在一个实施例中，凝胶层38可以被定位成围绕着导电凝胶层的外围。也就是说，形状基本上类似于凝胶层34的形状的开口80（参见图4）形成在粘合剂层38中并且凝胶层34可被定位在粘合剂层38的开口80之内。

电极垫14可设置有塑料载体或者薄膜，从而防止患者皮肤或者其它对象无意地和/或过早地粘合到前层32的一部分。塑料载体可以在将电极14应用到对象的皮肤之前移除。塑料载体可被设置在粘合剂层38和凝胶层34中的任意一个上或者两者之上（在凝胶层34是粘合凝胶的实施例中）。可以预见的是，电极14可以是一次性的。电极14可以在使用时粘合到对象的皮肤，并且在不再需要之后电极14可以从对象的皮肤上剥落以及处理掉。在一个实施例中，用于将电极14连接到外部电力设备的连接器组件20（参见图6）可以与其它电极14再次使用。

图4显示了根据一个实施例的电极14的各个层或者材料的分解视图。在这个实施例中，电极14包括具有开口70的基垫16，该开口70被配置成接收连接器组件20的第二接触表面24。在这个实施例中，基垫16基本上是香蕉形状的，尽管可以预见到圆形、矩形或者其它形状。基垫16可包括泡沫材料，例如由Sekisui制造的聚烯烃类型。

在所示实施例中，板72被设置在基垫16上，其中第一接触表面18被限定在板72上。也就是说，第一接触表面18可以是板72的通过开口70暴露的部分。在所示实施例中，板72是矩形。替代地，板72可以是圆形的、香蕉形的或者可以是其它形状。在这个实施例中，板72是金属板，例如由Hasberg-Schneider GmbH制造的金属板。在一些实施例中，板72可包括磁体或者可包括铁磁材料。在这些实施例中，板72可包括磁性特性或者可被磁化从而具有使得板72能够以磁力方式联接到金属或者其它磁性材料的磁性特性。在这些实施例中，连接器组件20的第二接触表面24可包括金属。

第二导电层74可被设置在板72上。第二导电层74可被配置成在导电层36与限定在金属板72上的第一接触表面18之间传导电信号，并且可由碳或者其它导电材料制成。第二导电层74可以是圆形的、矩形的、香蕉形的或者可以是其它形状。第二导电层74还可包括能够使得第二导电层74粘合到电极14的其它部分的粘合材料。第二导电层74可以是碳盘、例如由SPI Supplies/Structure Probe,Inc.制造的碳盘。

导电层36可被设置在第二导电层74上并且可被配置成在第二导电层74与凝胶层34之间分布电信号。在一些实施例中，导电层36可被设置在金属板72上并且可限定第一接触表面18的一部分，使得当连接器组件20的第二接触表面24以磁力方式以及电力方式联接到金属板72的第一接触表面18时，导电层36被设置在金属板72与连接器组件20的第二接触表面24之间。导电层36可具有边缘39。在所示实施例中，导电层36基本上是香蕉形状。替代地，导电层36可以是圆形的、矩形的或者可以是其它形状。导电层36可包括导电材料，例如Exopack制造的导电材料。在这个实施例中采用条带形状的电绝缘材料76可设置有开口78，该开口78被配置成接收或者叠盖导电层36。在一些实施例中，电绝缘材料76可包括粘合材料。绝缘材料76可以是两个表面均具有粘合剂的双面胶带，例如Tesa Tape,Inc.制造的双面胶带。开口78可被成形为基本上类似于导电层36并且其尺寸被制成基本上类似于导电层36。由此，导电层36可以通过开口78暴露。在所示实施例中，绝缘材料76基本上是香蕉形状。替代地，绝缘材料76可以是圆形的、矩形的、或者可以是其它形状。绝缘材料76的一部分可接触并且粘合到基垫16的一部分，由此在它们之间保持材料和层。

凝胶层34可被设置在绝缘材料76上。在所示实施例中，凝胶层34是基本香蕉形状的。替代地，凝胶层34可以是圆形的、矩形的、或者可以是其它形状。凝胶层34可包括水凝胶材料，例如（仅仅用于示例）Covidien制造的ARBO HRA5凝胶。在所示实施例中，粘合剂层38包括被配置成接收凝胶层34的开口80。如上所述，在一些实施例中，粘合剂层38可从电极14上除去并且凝胶层34可被用于将电极14粘合到对象的皮肤。在这个实施例中，粘合剂层38设置有粘合材料，其中粘合剂层38的第二接合表面82接触并粘合至对象的皮肤。粘合剂层38可包括例如Smith & Nephew制造的粘合材料。在一个实施例中，凝胶层34可被接收到粘合剂层38的开口80中，使得粘合剂层38与凝胶层34齐平。也就是说，粘合剂层38的第二接合表面82可基本上与凝胶层34的第一接合表面31相平。然而，可以预见到在一些实施例中，粘合剂层38不与凝胶层34齐平。例如，粘合剂层38可相对于凝胶层34定位成使得凝胶层34的第一接合表面31相对于粘合剂层38的第二接合表面82处于升高的高度。然而，可以理解的是，在其它实施例中，粘合剂层38可相对于凝胶层34以各种配置定位。还可以理解的是，在一些实施例中，粘合剂层38没有围绕着凝胶层34。也就是说，粘合剂层38可被放置成靠近凝胶层34但是没有形成围绕着凝胶层34的外围。在具有带有粘合材料的不导电部分38的一些实施例中，凝胶层34可以可选地是非粘合性的。使不导电部分38形成具有围绕着凝胶层34外围的粘合材料能够改善电极14至对象的皮肤的固定或连接并且还可改善凝胶层34的导电性能。

导电层36或者第一接合表面31的尺寸以及在刺激期间施加的电能的量都能显著地影响对象的舒适度。例如，在一些情形下，对象会经历刺痛感或者可能引起不适的其它感觉。这些刺痛感可能是由于神经刺激，该神经刺激被连同目标肌肉一起附带地刺激。此外，对象通常在电极14的引导边缘（leading edge）经历最大的不适，这也被称为“边缘效应”。

在图4所示的实施例中，凝胶层34被成形为基本上类似于导电层36并且尺寸大于导电层36，使得凝胶层34叠盖导电层36。凝胶层34可在导电层36的边缘39上延伸预定距离。例如，在一些实施例中，凝胶层34在导电层36的边缘39上延伸的预定距离可大于凝胶层34的厚度。凝胶层34和导电层36的这个配置避免了边缘效应并由此减轻了对象经受的刺痛感或者其它不适感受。

图14显示了电极14的另一个实施例的分解视图。在这个实施例中，电极14包括基垫16。导电层36可被设置在基垫16上并且可以是电流分布器，该电流分布器被配置成将电流通过电极14分布并且将电信号发送到对象的皮肤和/或从对象的皮肤接收电信号。在所示实施例中，金属板72被设置在导电层36上并且被定位在导电层36与条带76之间。替代地，金属板72可被定位在导电层36与基垫16之间。然而可以预见的是，在一些实施例中，金属板72可用磁性材料替换并且连接器组件20可具有金属材料。在所示实施例中，条带76设置有开口78，该开口78被配置成接收或者叠盖导电层36。凝胶层34可被设置在条带76上，使得凝胶层34通过开口78而电连接到导电层36。在这个实施例中，凝胶层34的第一接合表面31的表面面积大于导电层36的第一导电表面37的表面面积。第一接合表面31的覆盖区叠盖第一导电表面37的覆盖区的整体。可以预见的是，粘合剂层38（该附图中没有示出）可被定位在凝胶层34附近的任意位置并且并非必须围绕着凝胶层34的外围。凝胶层34还可包括粘合材料，以将电极14粘合到对象的皮肤。粘合材料可被放置在前层32上的任意位置。基垫16还可以可选地包括粘合材料。图14实施例的组装后的电极14在图15中显示。

在一个实施例中，电极基垫16在电极14的与第一接合表面31相对的一侧上形成了基本上平坦的背表面28（参见图3b）。锁止部（detent）30（参见图7）可形成在平坦背表面28中，并且电极的第一接触表面18可被定位在锁止部30中。锁止部30可由电极基垫16中的开口70（参见图4）所限定。电极基垫16可由不导电材料制成，例如纸、塑料、纤维、泡沫、其它材料或者这些材料的组合。基垫16的平坦背表面28可以可选地包括粘合材料，该粘合材料使得电极基垫16能够粘合到对象。由此，电极14可以可选地在它的两侧上都具有粘合材料。电极14可包括挠性材料，由此使得电极14能够基本上挠性的从而与对象身体的轮廓一致。

图7是电极14的实施例的详细视图。如上所述，第一接触表面18被定位在锁止部30中。锁止部30可由基垫16中的开口70（参见图13）所限定。开口70可以是圆形的、矩形的、椭圆形的、或者任意其它形状。第一接触表面18是基垫16的平坦背表面28的嵌入部。由此，边缘42形成在第一接触表面18的外围周围。这个配置使得连接器组件20的第二接触表面24（在这个附图中被遮挡）能够容易地与电极14的第一接触表面18相对齐。特别地，第一接触表面18相对于平坦背表面28的平坦表面的嵌入使得第二接触表面24能够被接收到锁止部30中，由此确保了第一接触表面18与第二接触表面24之间的正确的电连接。边缘24可防止第二接触表面24滑动远离它与第一接触表面18的接触。由此，这个配置便于和改善了第一接触表面18与第二接触表面24的定位和对齐。这个配置还可以增加用户舒适度，原因是电极14上没有脊部、突起以及额外厚度。由此，电极14具有使得对象能够在使用期间（例如睡眠期间）靠在上面的基本平坦配置。

所示的以及上面所述的电极14的第一接触表面18为仅有的第一接触表面和/或被设置成与第一接合表面31相对的配置并非为了限制。例如在一个实施例中，电极14包括形成在电极14的与第一接合表面31相同的一侧上的第一接触表面。形成在电极14的与第一接合表面31相同的一侧上的这个第一接触表面可以替换附图中所示以及上面所述的第一接触表面18。电极14可包括形成在电极14的与第一接合表面31相同的一侧上的第一接触表面以及附图中所示的以及上面所述的第一接触表面18。

第二接触表面24被配置成以磁力方式以及电力方式联接到电极基垫16的第一接触表面18。第一接触表面18和第二接触表面24中的一个或者两个可包括磁体。在一个实施例中，第一接触表面18或第二接触表面24的任意一个包括磁体，而第一接触表面18或第二接触表面24的另外一个可包括被吸引到磁体的金属材料。替代地或者附加地，第二接触表面24可设置有磁体。例如，第二接触表面24可以是磁体或者第二接触表面24可以是设置在磁体上的金属材料，使得第二接触表面24可以以磁力方式以及电力方式联接到电极基垫16的第一接触表面18。第一接触表面18或者第二接触表面24的任意一个可包括铁磁性材料，例如（仅仅用于示例）铁、镍、钴、稀土金属、合金（例如Alnico）、或者它们的任意组合。

返回参考图5，根据一个实施例连接器组件20具有附接结构21。在所示实施例中，附接结构21的外壳22被配置成保持第二接触表面24。第二接触表面24被设置在外壳22中或者设置外壳22上。外壳22容纳连接器组件20的一个或多个部件并且通过电力连接器26连接到外部电力设备。外壳22可由任意适当的不导电材料制成，所述不导电材料包括（仅仅用于示例）任意的热塑性和/或弹性体聚合物，例如聚氯乙烯PVC、热塑性聚氨酯、或者纤维加强聚合物。电极基部连接器26可以是能够传送电信号的电力线缆或者电线，例如导线。连接结构40（参见图6）在与外壳22的端部相对的端部附接到电力连接器26。连接结构40可被配置成可释放地将连接器组件20连接到外部电力设备。连接结构40可以是插头、端子或者使得连接组件20能够被电连接到外部电力设备的其它类似结构。

为了在对象的皮肤与外部电力设备之间建立电力连接从而将电力刺激传递到对象、监测对象的生理参数或者两者，电极能够通过电极14前层32上的粘合材料而被连接到对象的皮肤。在一些实施例中，凝胶层34以及粘合剂层38的任意一个或者两个可提供用于将电极14粘合到对象的皮肤的粘合材料。一旦电极14粘合到对象的皮肤，由凝胶层34限定的第一接合表面31接触对象的皮肤并且电连接到对象的皮肤。连接器组件20随后能够通过使电极14的第一接触表面18与连接器组件20的第二接触表面24磁力地联接而被连接到电极14。如上所述，第一接触表面18或者第二接触表面24的任意一个或者两者可包括磁性材料或者磁化材料。第二接触表面24可沿着平坦背表面28滑动，直到第二接触表面24与锁止部30和第一接触表面18对齐，在此第二接触表面24与第一接触表面18磁力地以及电力地联接，如图8中所示。第二接触表面24能够经由连接器组件20的连接器26或者连接结构40操作性地连接到外部电力设备。

图9a-9e显示了根据实施例的连接器组件20的附接结构21的部件。在这个实施例中，第二接触表面24被限定在永磁体上。在一个示例性实施例中，磁体是

磁体。如图9b中所示，磁性材料44被附接到具有圆形构造的金属导体46。凹槽47可被设置在金属导体46的外围上。磁性材料44可被接收在金属导体46中，使得金属导体46形成围绕着磁性材料44的外围。磁性材料44可通过粘合剂或者其它附接机构附接到金属导体46。磁性材料44可从金属导体46嵌入。也就是说，磁性材料44的顶表面可位于金属导体46的顶表面48的下方。在一个实施例中，磁性材料44的顶表面可从金属导体46的顶表面48嵌入大约.5mm。在一些实施例中，磁性材料44在附接结构21中的配置使得当第一接触表面18以磁力方式联接到第二接触表面24时磁性材料44相对于基垫16的平坦背表面28处于升高的高度。换句话说，磁性材料44的这个配置使得磁性材料44处于锁止部30的外部而第二接触表面24处于锁止部30中并且联接到电极14的第一接触表面18。然而，可以预见的是，磁性材料44可被定位在附接结构21中，使得磁性材料44位于锁止部30中，而第二接触表面24还处于锁止部30中并且联接到电极14的第一接触表面18。

如图9c所示，电力连接器（例如电线50）可被设置在围绕着金属导体46外围的凹槽47中。电线50的端部可通过导电粘合剂、钎焊或者其它附接机构连接到磁性材料44。在一个实施例中，电线50可被连接到磁性材料44的顶表面。在这个实施例中采用板52形状的导电结构被放置在磁性材料44的顶部上，使得电线50的端部被设置在板52与磁性材料44之间。在一个实施例中，电线50可以与电力连接器26整体形成。替代地，电线50可以可选地是电连接到电力连接器26的单独的线。外壳22可被放置在金属导体46、板52、以及磁性材料44上方，如图8d-8e中所示，从而形成附接机构21。连接器26可延伸穿过设置在外壳22中的凹槽54。当外壳22被附接到金属导体46时，一部分外壳22可被接收到金属导体46的凹槽47中。在一些实施例中，线50与金属导体46之间的联接可以是可释放的。这可以提高对象的舒适度，原因是可能导致对象不适的作用力会简单地导致线50与导体46之间的脱离连接。通过非限制示例，线50可在凹槽47中围绕金属导体46缠绕，从而在线50与金属导体46之间形成可释放摩擦接合。这使得联接布置能够更加紧凑。然而，在一些实施例中可以预见的是，线50与金属导体46之间的联接是不可释放的。

图10显示了电极14另一个实施例的横截面。在这个实施例中，电极14包括多层材料，例如由凝胶层34和粘合剂层38限定的前层32。在这个实施例中，粘合剂层38设置有粘合材料，从而便于电极14与对象的皮肤之间的连接。导电层36设置在由凝胶层34限定的第一接合表面31与基垫16的平坦背表面28之间。还设置有导电支柱56，其中导电支柱56被配置成以卡扣连接与连接器组件20的另一个实施例的接收部分（未示出）相接合。在电极14的所示实施例中，眼孔58被配置成被固定到支柱56。在这个实施例中，支柱56可被认为是第一接触表面18。也就是说，在具有支柱56的一些实施例中，支柱56可以磁力方式联接到连接器组件20的一部分。在其中电极14用于刺激目的的实施例中，支柱56可从连接器组件20接收电信号并将电信号传导到导电层36，该导电层36将电信号分布到凝胶层34。凝胶层34随后可将电信号分布到对象的皮肤。

在所示实施例中，眼孔58具有与导电层36和凝胶层34相接触的头部60。附加地，眼孔58具有轴62，该轴62延伸穿过导电层36并且进入到基垫16中。在所示实施例中，支柱56具有与导电层36和基垫16相接触的头部64。附加地，支柱56具有轴66，该轴66延伸穿过基垫16并且延伸到基垫16之外，使得支柱56可以以卡扣连接与连接器组件20相接合。眼孔58还可以可选地被摩擦装配、铆接或者压接到支柱56中。如上所述，如果眼孔58由导电材料制成，例如由金属制成，或者覆盖有金属导电材料，那么这种配置会产生“热点”，原因是眼孔58的高导电性质以及由于电极与皮肤不均匀的接触。例如，如果眼孔58由高导电材料构造而成，那么与导电层36和对象的皮肤之间的距离相比眼孔58的头部60与对象的皮肤之间的更短距离会导致不均匀的电流分布以及“热点”。

在图10中所示的实施例中，眼孔58包括具有相比金属而言导电性更低的材料，例如塑料。在一些实施例中，眼孔58包括不导电材料。在一个实施例中，眼孔58是填充碳的塑料眼孔。支柱56可由导电材料制成，例如由金属制成。在一个实施例中，支柱56由具有银涂层的金属材料制成。由此，在这个实施例中，眼孔58的导电率低于支柱56和导电层36的导电率。眼孔58和支柱56的这种配置和特性可以消除在眼孔58位置的高电流密度，由此避免“热点”。

在图11中所示的实施例中，导电层36包括低导电率部分68，该低导电率部分68的面积小于导电层36的面积。低导电率部分68可包括导电率比导电层36的其余部分更低的材料。在一个实施例中，低导电率部分68可被设置在导电层36内或者可以是附接到导电层36的单独部件。在一个实施例中，导电层36可围绕着低导电率部分68使得低导电率部分68象“岛屿”一样定位在导电层36之内或者导电层36之上。在一个实施例中，低导电率部分68可覆盖导电层36，类似于图10中所示的眼孔58的头部60。由此，低导电率部分68可降低出现“热点”的几率或者避免出现“热点”。在一个实施例中，低导电率部分68可由塑料制成。低导电率部分68的尺寸、形状或者配置可发生改变。

如图12中所示，电极14可具有不导电部分或者低导电率部分，包括粘合剂层38以及低导电率部分68。在电极14包括支柱56和眼孔58的实施例中，低导电率部分68可以是眼孔58。替代地，低导电率部分68可以是导电层36中不导电或者具有低导电特性的部分。低导电率部分68可以是导电层36内的低导电材料或者可以附接到导电层36。

图13显示了电极14的实施例。在这个实施例中，开口70和第一接触表面18被定位在基垫16的中心。可以预见的是，开口70可被定位在其它位置并且尺寸和位置可以改变。

电极14的尺寸、形状以及配置可在不同实施例中改变。例如在一个实施例中，电极14可包括超过一个的第一接触表面18。由此，连接器组件20的多个附接结构21可被用于在连接器组件20与电极14的第一接触表面18之间形成连接。在一些实施例中，多个连接器组件20可被连接到具有多个第一接触表面18的单个电极14。

还可以预见的是，一个或多个传感器可设置在电极14上。例如，温度传感器、运动传感器、麦克风、血氧传感器、或者它们的任意组合能够被设置用于探测用户的各种生理参数。这些传感器的输出能够被用于控制提供给用户的刺激治疗、被存储用于监测目的、被发送到远程位置、或者它们的任意组合。还可以预见到在一些实施例中，一个或多个传感器可被设置在连接器组件20上。连接器组件20可以以无线方式而非使用线缆连接到外部电力设备。在这些无线实施例中，电信号和信息可以在连接器组件20与外部电力设备之间以无线方式传输，例如通过RF频率、IR频率、或者其它频率。在这些实施例中，连接器组件20可包括动力源和/或收发器。由此，在这些实施例中，收发器可被看做电力连接器26。连接器组件20以及电极14可以通过磁性或者电力联接而在彼此之间传送信号，如上所述。

电极组件13可以以多种方式使用并且没有限定为所述的那些方式。可以预见的是，电极组件13能够被用于传送能量、监测对象的多种生理参数中的一个或多个，例如电生理阻抗信号、生理阻抗、或者它们的任意组合。能够被监测的其它参数包括皮肤电反应以及耳朵至耳朵的阻抗变化。

尽管为了解释目的而基于当前被认为是最实际和优选的实施例详细描述了本发明，但是可以理解的是这种细节仅仅用于该目的并且本发明没有局限于所公开的实施例，而是相反地意在覆盖落入所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如，可以理解的是，在某种程度上，本发明预见到任意实施例的一个或多个特征能够与任意其它实施例的一个或多个特征进行组合。

Claims (15)

1.一种被配置成提供与对象的皮肤电接触的电极，所述电极包括：

导电层，所述导电层被配置成分布电流并且将电信号发送到所述对象的皮肤和/或从所述对象的皮肤接收电信号，所述导电层具有第一导电表面，电信号通过所述第一导电表面发送到所述对象的皮肤和/或通过所述第一导电表面从所述对象的皮肤接收电信号，所述第一导电表面位于在将所述电极安装到所述对象上时所述导电层的面向所述对象的皮肤的一侧上；

凝胶层，所述凝胶层形成在所述导电层的与所述第一导电表面相同的一侧上，所述凝胶层具有第一接合表面，所述第一接合表面被配置成在所述电极安装到所述对象上时直接地接触所述对象的皮肤并且在所述对象的皮肤与所述第一导电表面之间传导电信号，所述第一接合表面的表面面积大于所述第一导电表面的表面面积。

2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极进一步包括具有第二接合表面的粘合剂层，所述第二接合表面被配置成接触且粘合到所述对象的皮肤，所述粘合剂层相对于所述凝胶层定位成使得所述第一接合表面与所述第二接合表面相齐平。

3.如权利要求2所述的电极，其特征在于，所述粘合剂层基本上围绕着所述凝胶层的外围。

4.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述凝胶层和所述导电层被形成为使得所述第一接合表面的覆盖区叠盖所述第一导电表面的覆盖区的整体。

5.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极进一步包括具有连接器接触表面的第一层，所述连接器接触表面被配置成将所述电极连接到外部电力设备，其中所述第一层在所述电极的与所述连接器接触表面相同的一侧上具有基本平坦背表面以及在所述平坦背表面中的锁止部，所述连接器接触表面位于所述锁止部中。

6.一种被配置成提供与对象的皮肤电接触的电极，所述电极包括：

用于将电信号发送到所述对象的皮肤和/或从所述对象的皮肤接收电信号的装置，发送是通过具有第一导电表面的导电层提供的，所述第一导电表面被配置成将电信号发送到所述对象的皮肤和/或从所述对象的皮肤接收电信号，所述第一导电表面位于在将所述电极安装到所述对象上时所述导电层的面向所述对象的皮肤的一侧上；

用于在所述对象的皮肤与所述第一导电表面之间传导电信号的装置，所述传导是通过形成在所述导电层的与所述第一导电表面相同的一侧上的凝胶层提供的，所述凝胶层具有第一接合表面，所述第一接合表面被配置成在所述电极安装到所述对象上时直接地接触所述对象的皮肤，所述第一接合表面的表面面积大于所述第一导电表面的表面面积。

7.如权利要求6所述的电极，其特征在于，所述电极进一步包括使所述电极接触以及粘合到所述对象的皮肤的装置，所述接触和粘合是通过具有第二接合表面的粘合剂层提供的，所述粘合剂层相对于所述凝胶层定位成使得所述第一接合表面与所述第二接合表面相齐平。

8.如权利要求7所述的电极，其特征在于，所述粘合剂层基本上围绕着所述凝胶层的外围。

9.如权利要求6所述的电极，其特征在于，所述凝胶层和所述导电层被形成为使得所述第一接合表面的覆盖区叠盖所述第一导电表面的覆盖区的整体。

10.如权利要求6所述的电极，其特征在于，所述电极进一步包括用于将所述电极连接到外部电力设备的装置，其中所述连接是通过具有连接器接触表面的第一层提供的，所述连接器接触表面被配置成将所述电极连接到所述外部电力设备，并且其中所述第一层在所述电极的与所述连接器接触表面相同的一侧上具有基本平坦背表面以及在所述平坦背表面中的锁止部，所述连接器接触表面位于所述锁止部中。

11.一种制造电极的方法，所述电极用于提供与对象的皮肤的电接触，所述方法包括：

形成导电层，所述导电层被配置成将电信号发送到所述对象的皮肤和/或从所述对象的皮肤接收电信号，所述导电层具有第一导电表面，电信号通过所述第一导电表面发送到所述对象的皮肤和/或通过所述第一导电表面从所述对象的皮肤接收电信号，所述第一导电表面位于在将所述电极安装到所述对象上时所述导电层的面向所述对象的皮肤的一侧上；以及

在所述导电层的与所述第一导电表面相同的一侧上形成凝胶层，所述凝胶层具有第一接合表面，所述第一接合表面被配置成在所述电极安装到所述对象上时直接地接触所述对象的皮肤并且在所述对象的皮肤与所述第一导电表面之间传导电信号，所述第一接合表面的表面面积大于所述第一导电表面的表面面积。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括形成具有第二接合表面的粘合剂层，所述第二接合表面被配置成接触并且粘合到所述对象的皮肤，所述粘合剂层相对于所述凝胶层定位成使得所述第一接合表面与所述第二接合表面相齐平。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述粘合剂层基本上围绕着所述凝胶层的外围。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述凝胶层和所述导电层被形成为使得所述第一接合表面的覆盖区叠盖所述第一导电表面的覆盖区的整体。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括形成具有连接器接触表面的第一层，所述连接器接触表面被配置成将所述电极连接到外部电力设备，其中所述第一层在所述电极的与所述连接器接触表面相同的一侧上具有基本平坦背表面以及在所述平坦背表面中的锁止部，所述连接器接触表面位于所述锁止部中。

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