CN1050990C - 电极连接器和包含这种连接器的电极装置 - Google Patents
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Abstract
一种电极连接器及其装置,电极有一个电气连接于一用导电凝胶浸渍的垫片的连接头,连接器包括:与连接头接触的良导体的接触件;以按扣方式将连接器固定于连接头的扣紧件;包封接触件的电气绝缘材料的保护帽;包含连于接触件的导线的电缆;和用于检测产生人为作用电波的应变的装置,此装置包含一设在接触件和保护帽内部区域之间的应变传感器和另外的连于应变传感器的导线。本发明尤其适用于心电图机,使检测信号不受人为作用电波的影响。
Description
本发明涉及一种电极连接器,尤其涉及用于生命特征的非侵入性记录的因而适于贴靠到患者皮肤上的电极例如心电图机电极的连接器,该电极连接器包括一乃是良导电体的凝胶浸渍的泡沫材料垫片和与该垫片相接触并有一连接头的也是由良导体材料制成的插头。本发明也涉及包括这种电极和这种连接器的电极装置。
在患者正常活动的全天对其生命特征进行连续无侵入性记录过程中,患者是在一定范围内活动的,所以,这种电极使用时还进一步包括一个能随患者身体形状变形的柔性材料的圆盘,该圆盘的一面涂复有粘合物以便其能粘贴到患者的皮肤上,并且它有一个中心孔以便让电极头从孔中穿过并且它得以贴附到浸渍了的泡沫垫片上。
为了记录例如构成心电图的信号,要用几个类同的电极放置在患者身体上的适当部位例如胸部上,并取一个电极作为参考电位,以便记录两特定电极之间的电位差。
图1显示了一个这种电极,该图表示出了用导电凝胶浸渍的适于贴靠到患者皮肤上的泡沫垫片1。垫片1的一侧与患者皮肤相接触,另一侧与插头2的基座部分相接触。圆盘3有一个中心孔以便让插头1从孔中穿过,圆盘3的下表面涂有粘合物以便将电极贴附到患者的皮肤上,圆盘3也是由泡沫材料制成的。
插头2的与其和垫片1相接触的基座部分21相反的那一端有一增大的头部22,连接器4以按扣方式固定在该头部22上。
头部22和连接器4通常构造成类似于服装上用品的按钮(Popper)。
为此目的,连接器4包括一导电材料的接触件41,其制成为适于支承在电极的头部22上。在这里,头部22由包容在接触件41中的一个诸如开口弹簧垫圈或有两个瓣的弹性夹或任一类似的装置的按扣式扣紧件42夹住。这一组件又都包容在电气绝缘材料制成的保护帽43内。电缆中的一根导线44将接触件41连接到一记录仪器的一个端子,在本实施例中记录仪器是心电图机(未示)。保护帽43可采用一个通过与电缆为一体的接地编织层连接到记录仪器的接地端的金属屏蔽,用以防止由电极拾取的信号受到辐射于扰的损害。
然而,当患者身上贴附上电极时,不让导线承受任何可能牵动电极的不希望的运动是很重要的。同样,避免电极本身受到由偶然的擦碰可能引起的诸如撞击或其它的力也是很重要的。经验表明,即使采取预防措施也不能避免加到导线和/或电极本身上的这些瞬间作用。
这类应力、撞击、擦碰等会产生构成人为作用电波的乱真电压,这些乱真电波也会在心电图机上记录下来,使得真实的心电图难以读出和解释。
防止这种人为作用电波产生的传统方法是在距电极一定距离处用几条粘胶布把连接至电极的导线固定到患者的皮肤上,并将导线绕成一个回形圈,以此使粘胶布条和导线之间有某些松弛。然而这会使患者感到不舒服,而且这不可能完全有效,因为其不能避免由直接作用于电极或导体的力引起的问题。
为罩套到电极上面设计的已知帽状电极保护器包含一个涂复有粘合物的外围环,在把导线安放在该环的粘合物侧和患者皮肤之间后将该环粘贴到皮肤上,而且再绕成一个回形圈。
这种方法比较有效但仍有缺点,它要求把设备装用于患者的人员有一定的技巧,这意味着装接时间更长,这还会增大电极的总体尺寸,并且在要往下揭电极时,揭的过程中会使患者感到不舒服。
本发明的目的在于克服这些缺点。
本发明的一个目的是提供一种适合于心电图机电极的电极连接器,所述电极具有一个由良导电体材料制成的连接头。该连接器包含:一由良导电体材料制作并适合于与所述连接头相接触的接触件;一个用于以按扣方式将所述连接器连接于所述连接头的扣紧件;一至少部分地包住所述接触件的电气绝缘材料的保护帽;和包含至少一根连接于所述接触件的导线的电缆。其特征在于,该连接器进一步包含一个用于检测产生人为作用电波的应变的装置,该装置包括包容在所述保护帽内、在所述接触件的至少一部分和所述保护帽的至少一个内部区域之间的应变传感器和至少一根另外的连接于所述应变传感器的导线。
本发明的另一目的是提供一种电极装置,例如心电图的电极装置,它包含一具有电气连接于用导电凝胶浸渍的一垫片的连接头和一连接器。该连接器包含:一用良导电体材料制成并适合于与所述连接头相接触的接触件;一将所述连接器以按扣方式固定于所述连接头的扣紧件;一至少部分地包容所述接触件的电气绝缘材料的保护帽;和包含至少一根连接于所述接触件的导线的电缆。其特征在于,所述连接器进一步包含一用于检测产生人为作用电波的应变的装置,该装置包括包容在所述保护帽内、在所述接触件的至少一部分和所述保护帽的至少一个内部区域之间的应变传感器和至少一根另外的连接于所述应变传感器的导线。
下面参照附图,通过描述无限定义意的实施例将会看到本发明的其它特征和优点。
图1为传统电极装置的剖视图;
图2为本发明之电极装置的剖视图。
与图1所示的那样,图2中表示的电极装置包括一心电图电极和一连接器,该电极包括一个用乃是良导电体的凝胶浸渍的泡沫材料垫片1,此垫片适合于贴靠到患者的皮肤上;还包括一个也是用良导电材料例如金属制成的插头2,该插头2具有和垫片1的与患者皮肤接触那一侧之相反侧相接触的基座部分21。插头2还有一个具有增大的自由端的连接头22,以便连接器能以按扣式固定方式连接。一柔性材料的圆盘3与垫片1紧密连接并能随人体形状而变形。它的一侧涂复有粘合物以便它能粘贴到患者皮肤上,并且它有一中心孔,以便于连接头从孔中穿过并且它得以紧密地连接于浸渍的泡沫垫片。该圆盘3也可用泡沫材料制作。
连接器4包括:一由良导电材料制成的接触件41,它适合于支承在电极的连接头22上并至少部分地包容在电气绝缘材料的保护帽43中;一可拆离的包容在接触件41中的按扣式扣紧件42,在其处于扣上位置时它使接触件41通过它与连接头22相接触;和一电气绝缘材料的保护帽43,接触件41至少部分地包容在其中。按扣式扣紧件42,例如以其为众所周知的方式,是一个开口弹簧垫圈或一个有两个分瓣的弹性夹。一根电缆包含一根把接触件41连接到心电图机的输入端(未图示)的导线44。
按照本发明,连接器附设有检测产生人为作用电波的应变的装置。该装置包括一设置在接触件的至少一部分和保护帽43的背部之间的应变传感器45和连接于应变传感器45的导线46,以便将应变传感器产生的任何信号传输给一个系统,该系统适合于从垫片1经插头2、接触件41和导线44所获得的掺杂有人为作用电波的信号中减去应变传感器产生的信号。
应变传感器45可以有利地包括一个有两个平行平面的平板,两平面之一靠近或是与接触件41的对应平面相接触。
在本发明的一特定实施例中,这一平板带有一个能响应机械应变的元件,例如电阻型应变计。
在本发明的另一特定实施例中,该平板自身能响应应变,它是由压电材料例如压电陶瓷材料制成的。
两根导线46或者分别连接到与平板做成一体的或由其携带的敏感元件的两个端子,或者如平板自身构成敏感元件就连接到板的两侧,两根导线46最好是连接于接触件41用以将来自垫片1的信号传输出去的导线44所在的电缆中的两根导线。在某些情况下,用一单根导线46也足够,这时,应变信号由连接于传感器45的这根导线46和连接于接触件41的导线44传输。
用这种结构,电缆上或连接器4上的、以及传输到电极本身而产生人为作用电波的任何机械应变也会产生一跨于传感器两侧的电压,并且这一电压由导线46传输给减法器系统,该减法器例如可以是记录心电图电压的设备的一部分。因此该设备能显示出没有人为作用电波之影响的心电图电压,这是依靠从由连接于电极头的导线44传输给这一设备的电压中减掉了跨于传感器45出现的信号,或者是依靠某种其它电子处理方法。保护帽43可以采用一个通过导线44、46周围的编织屏蔽层连接于一接地端子的金属屏蔽。如果减法不能提供认为可以接受的结果,可行的办法是不管来自传感器的信号,而是进一步处理或分析信号的当前值。用采用微处理机的电路来管理来自传感器的信号的应用是有利的。
本发明实质上不限于上面所示的描述的实施例,在不偏离本发明的范围内,可以提出另外的实施例,例如,本发明可用于心电图电极以外的电极。
Claims (9)
1.一种适用于心电图机电极的电极连接器,所述电极具有一由良导电材料制作的连接头(22),所述连接器包含:一由良导电材料制作并适于接触连接头(22)的接触件(41);一用于以按扣方式将所述连接器连接于连接头(22)的扣紧件(42);一至少部分地包封接触件的电气绝缘材料的保护帽(43);和包含至少一根连接于接触件的导线(44)的电缆,
其特征在于,
所述电极连接器包括一用于检测产生人为作用电波的应变的装置,该装置包括包容在保护帽(43)内的、在接触件(41)的至少一部分和保护帽的至少一个内部区域之间的一应变传感器(45)和至少一根另外的连接于应变传感器(45)的导线(46)。
2.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述应变传感器(45)的形式为一块带有响应应变的元件的平板。
3.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述应变传感器(45)的形式为一块响应应变的平板。
4.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述传感器(45)由压电材料制成。
5.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述传感器(45)由压电陶瓷材料制成。
6.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述传感器(45)带有电阻应变计。
7.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述连接器进一步包含连接于应变传感器(45)的两根导线(46)。
8.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述连接器进一步包含连接于应变传感器(45)的至少一根导线(46),此导线与连接于接触件(41)的导线(44)一起构成电缆。
9.一种用于心电图机的电极装置,它包括:一电极(1,2,3),该电极有一电气连接于用导电凝胶浸渍的一垫片(1)的连接头(22),和一连接器(4),该连接器(4)包含:由良导电材料制成并适于接触连接头(22)的接触件(41);一用于以按扣方式将所述连接器连接于连接头(22)的扣紧件(42);一至少部分地包封接触件的电气绝缘材料的保护帽(43);和一包含至少一根连接于接触件的导线的电缆,
其特征在于,
所述连接器进一步包括一用于检测产生人为作用电波的应变的装置,该装置包括一包容在保护帽(43)内,在接触件(41)的至少一部分和保护帽(43)的至少一个内部区域之间的应变传感器(45)和至少一根另外的连接于应变传感器(45)的导线(46)。
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