CN105962928B - 建立与皮肤的电接触 - Google Patents

建立与皮肤的电接触 Download PDF

Info

Publication number
CN105962928B
CN105962928B CN201610292201.2A CN201610292201A CN105962928B CN 105962928 B CN105962928 B CN 105962928B CN 201610292201 A CN201610292201 A CN 201610292201A CN 105962928 B CN105962928 B CN 105962928B
Authority
CN
China
Prior art keywords
skin
terminal
terminals
electrical
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610292201.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105962928A (zh
Inventor
U·巴策尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens Healthcare GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Healthcare GmbH filed Critical Siemens Healthcare GmbH
Publication of CN105962928A publication Critical patent/CN105962928A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105962928B publication Critical patent/CN105962928B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
    • A61B5/282—Holders for multiple electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7225—Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/251—Means for maintaining electrode contact with the body
    • A61B5/252—Means for maintaining electrode contact with the body by suction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/251—Means for maintaining electrode contact with the body
    • A61B5/257—Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes
    • A61B5/259—Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes using conductive adhesive means, e.g. gels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于建立与皮肤(2)的电接触的电极(1‑1至1‑8)，尤其用于与EKG设备一起使用，该电极(1‑1至1‑8)具有：第一电端子(3‑1至3‑6)；与第一电端子(3‑1至3‑6)电绝缘的第二电端子(4‑1至4‑6)；以及皮肤接触部(5‑1至5‑6)，该皮肤接触部具有与第一电端子(3‑1至3‑6)电耦合的第一接触区域(6‑1至6‑6)和与第一接触区域(6‑1至6‑6)电绝缘的、与第二电端子(4‑1至4‑6)电耦合的第二接触区域(7‑1至7‑6)，其中，皮肤接触部(5‑1至5‑6)被构建为在电极(1‑1至1‑8)施加到皮肤(2)上的状态下建立在皮肤(2)与皮肤接触部(5‑1至5‑6)之间的电接触。此外，本发明公开了一种相应的测量设备(13)，用于与根据本发明的电极(1‑1至1‑8)一起使用。

Description

建立与皮肤的电接触
技术领域
本发明涉及一种用于建立与皮肤的电接触的电极，尤其是用于与EKG(心电)设备一起使用。此外，本发明涉及一种测量设备，尤其是用于与至少一个根据本发明的电极一起使用的EKG设备。
虽然下面主要关于黏贴电极进行描述，但是电极不限于此。更确切而言，本发明可以在任何类型的电极、例如吸附电极等的情况下使用。
背景技术
在现代医学中使用多个测量器械。例如可以使用EKG系统或EKG设备，以便例如测量电压等形式的心脏信号。
通常，在用于测量心脏信号的EKG应用中根据应用情况使用至少三个在EKG设备与人之间的接触部，人的心脏信号应该被检测。
然而，接触部的数目可以直至10个接触部，以便能够从不同的角度来分析心脏的电势。
三个接触部的最小数目归因于，在该最小配置中将两个接触部用于差分式测量，并且一个接触部用作电势补偿。用于电势补偿的接触部也称作中性电极或者右腿驱动(RLD)。
为了更好的干扰抑制，可以除了测量接触部和中性接触部之外还使用其它的接触部。
例如可以经由两个附加的接触部测量和消除所谓的共模干扰。此外，可以除了RLD外通过一个附加的接触部执行对地的电势补偿。
最后，可以为了训练共模干扰抑制方法而有意经由另一接触部将共模干扰馈入系统。
为了建立EKG设备与应检测其心脏信号的人之间的接触，通常使用分别提供电接触的电极。这在所需的接触部数目大的情况下导致高的缆线连接开销。此外，每个电极必须被单独施加在人的皮肤上。
发明内容
因此，本发明的任务是能够实现人或动物与EKG设备的更简单的缆线连接。
该任务一方面通过根据权利要求1所述的电极，并且另一方面通过根据权利要求9所述的测量设备来解决。
根据本发明，用于建立与皮肤的电接触的电极具有：第一电端子，例如插座、插头、基座等；以及与第一电端子电绝缘的第二电端子。电端子可以用于电接触电极。此外，电极具有皮肤接触部，其具有第一接触区域以及与第一接触区域电绝缘的第二接触区域，其中该第一接触区域与第一电端子电耦合，该第二接触区域与第二电端子电耦合，其中皮肤接触部被构建为在电极施加到皮肤上的状态下建立在皮肤与皮肤接触部之间的电接触。
电极在本专利申请的范围中可以理解为每个形体，其能够施加到生命体的例如皮肤表面上，并且从皮肤接收电信号，并且可以例如经由缆线将电信号转发给EKG设备。
皮肤接触部或者第一接触区域和第二接触区域可以与皮肤接触并且可以例如具有导电接触胶、金属面、由其它导电材料构成的面等等。
根据本发明的测量设备可以例如是EKG设备并且尤其可以与至少一个根据本发明的电极一起使用。为此，测量设备具有一定数量的、即一个或多个测量端子，其可以与电极之一耦合。此外，测量设备具有多个辅助端子，其可以与电极之一耦合。
测量端子和辅助端子例如可以与缆线连接，所述缆线在一端部上具有端子、例如插头等，该端子可以与电极的电端子耦合。插头例如可以被构建为按钮等。在缆线的另一个端部上，缆线例如可以具有两个分离的插头，其可以与测量设备耦合。替代地，测量设备和缆线可以具有连接系统，在该连接系统的情况下在插头中不仅布置测量端子而且布置辅助端子。
在测量设备中，测量端子用于接收来自电极的信号，所述电极用于实际的信号测量、例如用于检测心脏信号。辅助端子用于接收或输出附加的信号，诸如RLD电极的信号等。
本发明所基于的认识在于，EKG系统的实际测量电极与辅助电极、如RLD电极之间的距离不必很大。
本发明利用该认识并且提供分割的电极，其具有两个可以接触例如人的皮肤的接触区域。此外，对于每个接触区域分别设有一个独立的电端子，其可以例如经由缆线等与根据本发明的测量设备、例如EKG设备耦合。
通过将电极分割为多个具有多个电端子的接触区域，得出了所需电极的数目的节省。
例如，可以例如在计算机X光断层成像设备中用于触发的EKG设备具有两个用于信号检测的接触部、一个用于电势补偿的接触部以及另一个用于扩展的干扰抑制方法的接触部。借助本发明可以将这种系统的电极数目从4减半为2。
为此，可以分别将用于信号检测的接触部之一与其它接触部之一布置在一个根据本发明的电极中。
本发明的其它的、特别有利的构型和改进方案从从属权利要求以及下面的描述中得出，其中，一个权利要求类型的独立权利要求也可以类似于另一权利要求类型的从属权利要求来扩展，并且不同实施例的特征可以组合为新的实施例。
为了能够提供紧凑的电极并且能够实现电极的简单连接，可以在一个实施方式中将第一电端子和第二电端子构建为基本上半圆形的，并且并排布置为使得产生基本上圆形的端子装置。“基本上半圆形”或“基本上圆形”不应该仅理解为圆形。更确切而言，也可以包括椭圆形等。在一个实施方式中，第一电端子和第二电端子也可以是矩形的，并且并排布置为使得端子装置具有同样矩形或正方形的形状。
在另一实施方式中，第一电端子和/或第二电端子也可以被实施为棘爪插座和/或棘爪插头。在又另一实施方式中，第一电端子和/或第二电端子可以布置在多接触部插头系统的插座或插头中，诸如类似于USB的插头等。
如果电极应该与常规EKG设备一起使用或者经由常规的缆线与EKG设备耦合，可以在一个实施方式中将第一电端子构建为基本上圆形的。第二电端子同样可以构建为基本上圆形的。例如，电端子可以构建为按钮等。在这样一种实施方式中，电端子可以彼此间隔，使得每个电接触部可以分离地与缆线连接。
在一个实施方式中，第一电端子和/或第二电端子可以布置在皮肤接触部上。这能够实现电端子与相应的接触区域的简单直接电耦合。
当电极构建为黏贴电极时可以实现电极到皮肤上的简单固定。在一个实施方式中，电极为此具有承载元件，该承载元件在施加到皮肤上的状态下在其朝向皮肤的侧上尤其是具有附着层，并且该承载元件具有凹部，该凹部的内部轮廓具有皮肤接触部的外部轮廓的形状，其中，皮肤接触部被布置在承载元件的凹部中。附着层是由附着在皮肤上并且适于将电极保持在皮肤上的材料制成的层。此外，在一个实施方式中，皮肤接触部或者各个接触区域可以具有强烈附着在皮肤上的接触胶，但是该接触胶可以容易地形变。
替代地，电极也可以具有承载元件，其不具有附着层。这种承载元件例如可以在构建为吸附电极等的电极中使用。
为了减小运动对借助电极记录的信号的影响，可以在一个实施方式中将第一电端子和/或第二电端子布置在承载元件上。此外，第一电端子与第一接触区域借助柔性的、导电的连接、尤其是导线或缆线耦合。第二电端子同样借助柔性的、导电的连接、尤其是导线或缆线与第二接触区域耦合。于是对与电极耦合的缆线的力作用不会直接传输到皮肤接触部上。
为了保护电极不受干扰入射的影响，可以在一个实施方式中设置屏蔽装置，其在电极施加到皮肤上的状态下被布置在皮肤接触部的背离皮肤的侧上。屏蔽装置在此尤其由导电材料构成，该导电材料阻止了通过电场引起的电容性耦合输入。还设有至屏蔽装置的第三电端子，其与屏蔽装置电耦合。经由第三电端子可以将屏蔽装置例如与另一缆线或者与一个或多个缆线的屏蔽部耦合，所述缆线用于与第一电端子和第二电端子接触。
为了能够实现简单地连接三个电端子，可以在一个实施方式中将第一电端子和第二电端子以及第三电端子分别构建为基本上扇形的，并且并排布置为使得构成基本上圆形的端子装置。在此，扇形的角度之和小于360度。在此，可用面积到各个电端子上的划分是可变的。例如，第一和第二电端子的扇形可以具有大约135度以内的角度，而第三电端子的扇形可以具有90度。在一个实施方式中，第三电端子连同第一和第二电端子被布置在皮肤接触部上。替代地，第三电端子连同第一和第二电端子可以被布置在承载元件上。此外，第一和第二电端子可以被布置在皮肤接触部上，而第三电端子可以被布置在承载元件上。
为了简单地分析由根据本发明的电极提供的信号，测量设备在一个实施方式中具有信号处理装置，该信号处理装置具有多个测量信号输入端和多个辅助信号输入端，该信号处理装置被构建为分析经由测量端子和/或辅助端子接收的信号。
因为事先经常不知道哪些电极或哪些接触区域提供最可靠的测量值，所以在一个实施方式中可以设有可控的开关装置，该开关装置被构建为可控地将测量端子中的每个和/或辅助端子中的每个与信号处理装置的预先给定的测量信号输入端或辅助信号输入端耦合。由此例如可以根据需要将与辅助端子之一耦合的接触区域的信号接入到测量端子上。这尤其当经由辅助端子接收例如较强的信号水平时是有利的。
为了确定与测量设备耦合的电极的接触区域中的哪个提供最好的测量结果，可以在一个实施方式中设置测量装置，该测量装置被构建为，在电极施加到皮肤上的状态下，针对每个测量端子和每个辅助端子测量相应的皮肤过渡电阻。可控制的开关装置因此可以将以下这样的测量端子和/或辅助端子与信号处理装置的测量信号输入端耦合，对于所述测量端子和/或辅助端子，测量装置已经测量到最小的皮肤过渡电阻。替代地例如也可以估计皮肤过渡电阻。为此，例如可以确定平均的信号强度，其在各个测量端子和辅助端子上被接收。在此，具有最高信号水平的端子代表最小的皮肤过渡电阻。在一个实施方式中，心脏信号，例如电压形式、尤其是两个电极或接触区域之间的差分电压形式的心脏信号经由具有最小皮肤过渡电阻的电极或接触器区域被测量。
为了简单测量和精确确定皮肤过渡电阻，在一个实施方式中，测量装置可以具有至少一个电流源，该电流源被构建为将预先给定电流强度的电流馈入每个测量端子和每个辅助端子。分析装置可以基于电流和通过电流产生的电压降来为每个测量端子和每个辅助端子计算相应的皮肤过渡电阻。
因为在测量设备中已经布置有信号处理装置，所以可以将分析装置布置在信号处理装置中。例如，分析装置可以被实施为信号处理装置中的程序模块或者功能。
上面的构型和改进方案可以任意地彼此组合，只要是合理的。本发明的其它可能的构型、改进方案和实施方案也包括之前或下面关于实施例描述的本发明的特征的未明确提及的组合。在此，本领域技术人员特别是也将单个方面作为改进或者补充加入本发明的相应的基本形式。
附图说明
下面参考附图借助实施例再一次详述本发明。在此，在不同的附图中为相同的部件配备相同的附图标记。其中：
图1示出了具有根据本发明的电极的一种实施方式的部分剖面的透视图，
图2示出了根据本发明的测量设备的一种实施方式的框图，
图3示出了根据本发明的电极的一种实施方式的示意图，
图4示出了根据本发明的电极的一种实施方式的示意图，
图5示出了根据本发明的电极的一种实施方式的示意图，
图6示出了根据本发明的电极的一种实施方式的示意图，
图7示出了根据本发明的电极的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
图1的电极1-1具有两个彼此电绝缘的电端子3-1和4-1，其分别形成按钮的一半。在一个视图中，两个电端子3-1和4-1分别被构建为半圆形的。电端子3-1和4-1例如可以由导电金属或者其它导电材料构造。
可以将例如缆线的压力接触部按压到按钮上，以便建立在缆线和第一电端子3-1以及第二电端子4-1之间的电连接。为此，压力接触部同样可以具有两个区段或者电接触部，其对应于电端子3-1和4-1。
因为两个电端子3-1和4-1半圆形地构造并且按钮因此是圆的，所以可以可选地(在图1中未示出)设有锁紧装置，其阻止了压力接触部可以在按钮上旋转。锁紧装置可以在一个实施方式中例如由两个简单接片构成，其从电极1-1突出，在两个接片之间放置按钮的壳体。
替代地，可以将电端子3-1和4-1的形状构造为使得阻止按钮的旋转。例如，电端子3-1和4-1可以是卵形、椭圆形、正方形等。
替代地，第一电端子3-1和/或第二电端子4-1可以实施为棘爪插头和/或棘爪插座。第一电端子3-1和/或第二电端子4-1也可以布置在多接触部插头系统的插座或插头中，诸如类似于USB的插头等中。
在一个实施方式中也可以设有适配器，其在一个端部上与电极1-1的电端子3-1和4-1耦合，并且在其另一端部上具有用于常规缆线或插头的两个独立的端子。
电极1-1在电端子3-1和4-1下方具有皮肤接触部5-1，其具有两个同样彼此电绝缘的接触区域6-1和7-1。皮肤接触部5-1用于建立例如患者的皮肤与电端子3-1和4-1之间的电接触。为此，两个接触区域6-1和7-1例如可以具有接触胶、金属板等。
为了将电端子3-1和4-1以及接触区域6-1和7-1彼此电绝缘，将绝缘部28-1布置在电极1-1中，该绝缘部28-1在一个实施方式中例如可以是由不导电材料制成的塑料接片。为了不影响佩戴舒适度，在一个实施方式中也可以使用由不导电材料等制成的泡沫。在一个实施方式中，绝缘部28-1在下方的、铺设在皮肤上的区域中也可以具有不导电胶，使得在将电极1-1佩戴在皮肤上时能够感觉不到接触区域6-1、7-1和绝缘部28-1之间的区别。
在图1中，接触区域6-1和7-1被构建为大致圆形。该构型仅是示例性的，并且可以在其它应用中与所示出的不同。例如，接触区域6-1和7-1也可以被构建为卵形、椭圆形、矩形等。
最后，在图1中在皮肤接触部5-1上设有可选的盖部23，其保护接触区域6-1和7-1不被触碰。此外，电极1-1可以与任意的用于将电极1-1固定在皮肤上的装置组合。
在图2中示出了测量设备13，其与根据本发明的电极1-2和1-3耦合，这些电极被施加到人的皮肤2上。左侧在人的旁边为了比较而示出了第二个人，在该第二人的身体上施加了四个常规的电极K1-K4。可以看出，用于施加电极1-2和1-3的开销相对于已知的电极K1-K4被减半。
测量设备13具有两个测量端子14-1、14-2以及两个辅助端子15-1、15-2，其经由缆线16-1、16-2与电极1-2、1-3耦合。每个缆线16-1、16-2在此恰好与电极1-2、1-3之一、测量端子14-1、14-2之一和辅助端子15-1、15-2耦合。缆线16-1、16-2例如可以具有至少两个信号线路或芯线。优选地，缆线被屏蔽，即信号线路或芯线例如被共同的屏蔽部包封。替代地，缆线16-1、16-2可以具有至少两个信号线路或芯线，其分别被独立地屏蔽。
测量端子14-1、14-2用于将实际的测量信号、即例如心脏信号传输至测量设备13的信号处理装置17。而辅助端子15-1、15-2用于将辅助信号从电极1-2、1-3传输到信号处理装置17或者反之，辅助信号用于干扰抑制、改进信号质量等。这种信号例如可以是RLD信号或者刻意产生的、用于校准干扰抑制算法的干扰信号。
信号处理装置17具有两个测量信号输入端18-1和18-2，经由所述两个测量信号输入端信号处理装置17从测量端子14-1、14-2接收测量信号。为了经由辅助端子15-1、15-2接收或输出辅助信号，信号处理装置17具有两个辅助信号输入端19-1、19-2。
为了处理测量信号，信号处理装置17具有放大器24，其在一个实施方式中可以例如是可调节的差分放大器24。放大的信号被提供给信号准备部25，其将放大后的信号准备为使得所述信号可以被计算装置26处理。在此，信号准备部25可以是模拟的、离散数字的或者被实施为程序的信号准备部25等。
测量设备13的到目前为止在图2中示出的元件可以在一个实施方式中被补充其它有用元件。
为了产生上面已经提及的RLD信号，测量设备13可以具有例如RLD驱动器29，其布置在测量设备13的辅助信号输入端19-1和辅助端子15-2之间。
此外，在一个实施方式中可以设有开关装置20，其在图2中具有测量设备13的测量端子14-1、14-2以及辅助端子15-1、15-2。
开关装置20也可以称为开关矩阵20，并且被构建为可控制地将每个测量端子14-1、14-2和每个辅助端子15-1、15-2与测量信号输入端18-1和18-2或者辅助信号输入端19-1、19-2之一耦合。为此，开关装置20可以具有多个开关、例如继电器、半导体开关等。
借助开关装置20因此可以将测量设备13的这样的端子(不管是测量端子14-1、14-2还是辅助端子15-1、15-2)与信号处理装置17耦合，所述端子具有最好的信号特性。在这种具有开关装置20的实施方式中，可以放弃在测量端子14-1、14-2和辅助端子15-1、15-2之间进行区分，因为该区分不再有意义。
各个测量端子14-1、14-2和辅助端子15-1、15-2到测量信号输入端18-1和18-2或者辅助信号输入端19-1、19-2的分配可以在一个实施方式中手动进行，为此在开关装置20上例如可以设有操作单元。
替代地可以构建测量设备13，用于自身确定这样的电极1-2、1-3或者测量端子14-1、14-2或辅助端子15-1、15-2，其提供最合适的测量信号，例如具有最大信号幅度的测量信号，或者具有最小的皮肤过渡电阻。
在图2中仅示例性地示出了两个电流源22-1、22-2，其与测量端子14-1、14-2和信号处理装置17之间的线路耦合。当然，也可以为辅助端子15-1、15-2设置这种电流源。
为了现在确定在电极1-2、1-3的各个接触区域和皮肤2之间的皮肤过渡电阻，可以控制电流源22-1、22-2，以便将预先给定的电流强度的电流馈入电极1-2、1-3的相应的接触区域。基于欧姆定律U＝R*I或者R＝U/I，可以根据预先给定的电流强度和经由相应的接触区域测量的电压来确定皮肤过渡电阻。
在另一实施方式中，例如可以构建有信号处理装置17或计算装置26，用于根据经由电极1-2、1-3检测的信号来估计具有最小皮肤过渡电阻的接触区域。这例如可以根据平均信号强度来进行，其中，较低的信号水平表示较高的皮肤过渡电阻并且反之亦然。
在一个实施方式中可以设有仅一个单个的电流源，其可以通过开关装置20顺序地，即依次地与测量设备13的所有端子14-1、14-2、15-1、15-2耦合。
例如在一个实施方式中，信号处理装置17或计算装置26可以将开关装置20控制为使得将具有最小皮肤过渡电阻的端子14-1、14-2、15-1、15-2与信号处理装置17的测量信号输入端18-1、18-2耦合。
测量设备13的测量端子14-1、14-2、辅助端子15-1、15-2、测量信号输入端18-1、18-2等的数目仅用于示出本发明的原理并且可以在其它实施方式中与所示出的不同。
在图2(未示出)中，示出了测量设备13的其它自然会具有的元件，诸如用于显示EKG信号的显示设备，或者操作单元、诸如键盘或触屏。此外，测量设备13例如可以具有用于转发所检测的EKG数据的接口。
图3至7分别以一个视图示出了根据本发明的电极1-4-1-8的其它可能的实施方式。
图3的电极1-4具有承载元件8-1，其例如可以由塑料或者织物材料构成。在承载元件8-1的下侧、即在铺设在皮肤上的那侧上施加了附着层，借助该附着层可以将电极1-4黏贴在皮肤上。
在承载元件8-1中间示出了第一接触区域6-2和第二接触区域7-2，其分别被构建为半圆形的并且并排放置，使得其形成圆形皮肤接触部5-2。
第一电端子3-2和第二电端子4-2分别被布置在相应的接触区域6-2、7-2上，使得其共同形成大致圆形的端子装置27。在第一电端子3-2和第二电端子4-2之间以及在第一接触区域6-2和第二接触区域7-2之间布置有绝缘部28-2，如已经对于图1描述的那样。端子装置27如同样对于图1描述过那样构建，使得例如可以设置或按压按钮。
即使按钮是作为电端子3-2、4-2的示例性实施方案示出的，在其它实施方式中可以使用任意合适的电端子3-2、4-2。
图1的电极1-4如上面已经示出那样被构建为黏贴电极。在另一实施方式中也可以将电极1-4和在附图中示出的电极1-1至1-8中的每个其它的以其它方式构建。例如，电极1-1至1-8也可以被构建为吸附电极等。
图4的电极1-5的结构基于图3的电极1-4的结构。电极1-5和电极1-4之间的区别在于，电极1-5的电端子3-3和4-3被构建为相应的接触区域6-3和7-3上的单独的端子3-3和4-3。两个单独的接触区域6-3和7-3因此例如通过两个单独的缆线来接触。
图4的实施方式用于维持与具有常见的单接触部的现有缆线的反向兼容性。
替代于图3的电极1-4也可以提供适配缆线，其能够实现电端子3-2、4-2到两个单独的接触部上的Y划分。
图5示出了电极1-6的另一可能的实施方式，其中选择以下结构，该结构使得电极1-6或者通过接触区域6-4、7-4的信号检测相对于机械干扰不敏感。
承载元件8-3和两个接触区域6-4、7-4的结构与图3的电极1-4中的结构相同。然而，两个电端子3-4和4-4并不直接布置在相应的接触区域6-4、7-4上。更确切而言，两个电端子3-4和4-4布置在承载元件8-3上，并且与相应的接触区域6-4和7-4经由导电的连接10-1、10-2耦合。作为导电的连接10-1、10-2例如可以使用柔性的导体，诸如导线、缆线或柔性的印制导线。
电端子3-4和4-4与两个接触区域6-4、7-4的机械退耦导致对接触电极1-6的的缆线的力作用并不直接传输到接触区域6-5、7-4上。因此，减小缆线的运动对所检测的信号的影响。
在图6中示出了电极1-7，其具有双极的皮肤接触部5-5，如图1的电极那样。电端子3-5和4-5也布置在皮肤接触部5-5中间，使得形成按钮。然而，按钮具有第三电端子12-1。第一电端子3-5和第二电端子4-5为此并不半圆形地构造，而是具有拥有角度为小于180°的扇形的形状。如果将两个电端子4-5、5-5放置在彼此旁，则因此形成扇形的缝隙。在该缝隙中在图6中布置有第三电接触部12-1。
图6的第三电接触部12-1用于电接触屏蔽装置11-1，其保护接触区域6-5和7-5不受电干扰入射。为此可以将第三电接触部12-1例如与缆线的屏蔽部耦合，该缆线接触电极1-7。
屏蔽装置11-1例如可以是导电材料的层，该导电材料屏蔽接触区域6-5和7-5不受电场影响。由此可以有效阻止电容性耦合输入，其否则会引起所检测的信号中的干扰。
如果屏蔽装置11-1与接触电极1-7的缆线的屏蔽部连接，并且缆线具有受屏蔽的电极夹，这意味着即使在设置到按钮上的电极夹或插头中电线路也被屏蔽，因此阻止在电极区域中的每个干扰耦合输入。
图7的电极1-8将图5的电极1-6和图6的电极1-7的特性组合。为此，在接触区域6-6和7-6上设有屏蔽装置11-2，如在图6中那样。此外，但是将三个电端子3-6、4-6和12-2设置在电极1-8的承载元件8-5上，并且经由柔性的导电连接与接触区域6-6和7-6或屏蔽装置11-2耦合。
为了通过屏蔽装置11-2不负面影响通过将电端子3-6、4-6和12-2与接触区域3-6、4-6及屏蔽装置11-2去耦而减小的运动影响，可以在一个实施方式中将屏蔽装置11-2与承载元件8-5牢固耦合并且与接触区域6-6、7-6松动耦合，或者与接触区域6-6、7-6牢固耦合且与承载元件8-5松动耦合。
在图1和3至7中，电极1-1、1-4-1-8分别具有大约圆形的外部轮廓。该轮廓应该仅理解为多个可能的实施例之一。例如，电极也可以具有卵形、椭圆形、矩形或者不规则的外部轮廓。
最后再一次指出，上面详细描述的电极和测量设备仅是实施例，所述实施例可以由本领域技术人员以极不同的方式修改而不脱离本发明的范围。此外，不定冠词“一”或“一个”的使用并不排除所涉及的特征也可以多倍地存在。同样不排除，本发明的作为各个单元示出的元件由多个协作的部分部件构成，所述部分部件必要时也可以在空间上被划分。
附图标记列表
1-1至1-8电极
2皮肤
3-1至3-6第一电端子
4-1至4-6第二电端子
5-1至5-6皮肤接触部
6-1至6-6第一接触区域
7-1至7-6第二接触区域
8-1至8-5承载元件
9附着层
10-1至10-5导电连接
11-1；11-2屏蔽装置
12-1；12-2第三电端子
13测量设备
14-1；14-2测量端子
15-1；15-2辅助端子
16-1；16-2缆线
17信号处理装置
18-1；18-2测量信号输入端
19-1；19-2辅助信号输入端
20可控制的开关装置
22-1；22-2电流源
23盖部
24放大器
25信号准备部
26计算装置
27端子装置
28-1至28-7绝缘部
29RLD电路
K1-K4常规电极

Claims (13)

1.用于建立与皮肤(2)的电接触的电极(1-1至1-8)，所述电极(1-1至1-8)具有：
第一电端子(3-1至3-6)；
与第一电端子(3-1至3-6)电绝缘的第二电端子(4-1至4-6)；以及
皮肤接触部(5-1至5-6)，所述皮肤接触部具有与第一电端子(3-1至3-6)电耦合的第一接触区域(6-1至6-6)和与第一接触区域(6-1至6-6)电绝缘的、与第二电端子(4-1至4-6)电耦合的第二接触区域(7-1至7-6)；
其中，所述皮肤接触部(5-1至5-6)被构建为在所述电极(1-1至1-8)施加到皮肤(2)上的状态下建立在皮肤(2)与所述皮肤接触部(5-1至5-6)之间的电接触；
屏蔽装置(11-1；11-2)，其在所述电极(1-1至1-8)施加到皮肤(2)上的状态下被布置在所述皮肤接触部(5-1至5-6)的背离皮肤(2)的侧上；以及
第三电端子(12-1；12-2)，其与所述屏蔽装置(11-1；11-2)电耦合；
其中，第一电端子(3-1至3-6)和所述第二电端子(4-1至4-6)和所述第三电端子(12-1；12-2)分别被构造为基本上扇形的，并且并排布置为使得形成基本上圆形的端子装置(27)。
2.根据权利要求1所述的电极(1-1至1-8)，所述电极被设置用于与EKG设备一起使用。
3.根据权利要求1或2所述的电极(1-1至1-8)，其中，将第一电端子(3-1至3-6)和/或第二电端子(4-1至4-6)布置在所述皮肤接触部(5-1至5-6)上。
4.根据权利要求1或2所述的电极(1-1至1-8)，具有：
承载元件(8-1至8-5)，所述承载元件在其施加到皮肤(2)上的状态下朝向皮肤的侧上具有附着层(9)，并且所述承载元件(8-1至8-5)具有凹部，所述凹部的内部轮廓具有所述皮肤接触部(5-1至5-6)的外部轮廓的形状；
其中，所述皮肤接触部(5-1至5-6)被布置在所述承载元件(8-1至8-5)的凹部中。
5.根据权利要求1或2所述的电极(1-1至1-8)，具有：
承载元件(8-1至8-5)，所述承载元件在其施加到皮肤(2)上的状态下朝向皮肤的侧上具有附着层(9)，并且所述承载元件(8-1至8-5)具有凹部，所述凹部的内部轮廓具有所述皮肤接触部(5-1至5-6)的外部轮廓的形状；
其中，所述皮肤接触部(5-1至5-6)被布置在所述承载元件(8-1至8-5)的凹部中，
其中，所述第一电端子(3-1至3-6)和/或所述第二电端子(4-1至4-6)被布置在所述承载元件(8-1至8-5)上；以及
其中，所述第一电端子(3-1至3-6)借助柔性的、导电的连接(10-1至10-5)与所述第一接触区域(6-1至6-6)耦合；以及
其中，所述第二电端子(4-1至4-6)借助柔性的、导电的连接(10-1至10-5)、与所述第二接触区域(7-1至7-6)耦合。
6.根据权利要求5所述的电极(1-1至1-8)，其中所述柔性的、导电的连接是导线或线缆。
7.一种测量设备(13)，具有：
至少两个根据权利要求1至6中任一项所述的电极(1-1至1-8)，
多个测量端子(14-1；14-2)，其中每两个测量端子(14-1；14-2)能够与所述电极(1-1至1-8)之一耦合；以及
多个辅助端子(15-1；15-2)，其中每两个辅助端子(15-1；15-2)能够与所述电极(1-1至1-8)之一耦合。
8.根据权利要求7所述的测量设备(13)，具有：
信号处理装置(17)，其具有多个测量信号输入端(18-1；18-2)以及多个辅助信号输入端(19-1；19-2)，所述多个测量信号输入端(18-1；18-2)以及多个辅助信号输入端(19-1；19-2)被构建为分析分别经由所述测量端子(14-1；14-2)和所述辅助端子(15-1；15-2)接收的信号；
和/或
可控制的开关装置(20)，其被构建为可控制地将每个所述测量端子(14-1；14-2)和每个所述辅助端子(15-1；15-2)分别与所述信号处理装置(17)的预先给定的测量信号输入端(18-1；18-2)和辅助信号输入端(19-1；19-2)耦合。
9.根据权利要求8所述的测量设备(13)，具有：
测量装置，其被构建为，在所述电极(1-1至1-8)施加到皮肤(2)上的状态下针对每个所述测量端子(14-1；14-2)和每个所述辅助端子(15-1；15-2)测量相应的皮肤过渡电阻；
其中，可控制的开关装置(20)被构建为将以下这样的测量端子(14-1；14-2)和辅助端子(15-1；15-2)分别与所述信号处理装置(17)的测量信号输入端(18-1；18-2)和辅助信号输入端(19-1；19-2)耦合，针对所述测量端子(14-1；14-2)和辅助端子(15-1；15-2)，所述测量设备测量到最小的皮肤过渡电阻。
10.根据权利要求9所述的测量设备(13)，
其中，所述测量装置具有至少一个电流源(22-1,22-2)，所述电流源被构建为将预先给定的电流强度的电流馈入每个测量端子(14-1；14-2)和每个辅助端子(15-1；15-2)；以及
其中，所述测量设备(13)还具有分析装置，所述分析装置被构建为基于所述电流和通过该电流产生的电压降来针对每个测量端子(14-1；14-2)和每个辅助端子(15-1；15-2)检测相应的皮肤过渡电阻。
11.根据权利要求10所述的测量设备(13)，
其中，所述分析装置被布置在信号处理装置(17)中。
12.根据权利要求7所述的测量设备(13)，所述测量设备是EKG设备。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的电极(1-1至1-8)用于测量EKG信号的应用。
CN201610292201.2A 2015-03-10 2016-03-10 建立与皮肤的电接触 Active CN105962928B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015204207.3A DE102015204207B4 (de) 2015-03-10 2015-03-10 Elektrode zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit Haut
DE102015204207.3 2015-03-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105962928A CN105962928A (zh) 2016-09-28
CN105962928B true CN105962928B (zh) 2020-02-21

Family

ID=56800659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610292201.2A Active CN105962928B (zh) 2015-03-10 2016-03-10 建立与皮肤的电接触

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11642062B2 (zh)
CN (1) CN105962928B (zh)
DE (1) DE102015204207B4 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11389063B2 (en) 2017-11-20 2022-07-19 Welch Allyn, Inc. Modular vital signs monitor
CN108937933B (zh) * 2018-08-16 2023-10-13 歌尔科技有限公司 一种皮肤检测仪及其金属探头、皮肤水分计算方法
DE102019203627A1 (de) * 2019-03-18 2020-09-24 Siemens Healthcare Gmbh Detektion von Störungen bei der Messung von bioelektrischen Signalen

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4660562A (en) * 1985-03-07 1987-04-28 House Sr Hugh A Multi-event biomedical electrode assembly
CN1196225A (zh) * 1997-01-28 1998-10-21 惠普公司 多心电机测量电极带
US6285899B1 (en) * 1999-02-18 2001-09-04 Motorola, Inc. Remotely interrogated biomedical sensor
CN1353592A (zh) * 1999-04-29 2002-06-12 雷昂哈德朗两合公司 医用电极
US7215989B1 (en) * 2004-03-15 2007-05-08 Burks Jonathan W Multiple electrode assembly
CN101237906A (zh) * 2005-08-05 2008-08-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 肌肉组织的测量和刺激
CN101686808A (zh) * 2007-07-06 2010-03-31 皇家飞利浦电子股份有限公司 屏蔽的生物医学电极贴片
CN104144638A (zh) * 2012-02-16 2014-11-12 新N.I.医疗(2011)有限公司 生物医学电极组件

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3995644A (en) * 1975-09-16 1976-12-07 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Percutaneous connector device
DE2640133A1 (de) 1976-09-07 1978-03-09 Rudolph Hans Dieter Dr Ing Elektrode fuer physiologische messungen an der menschlichen haut
US4232930A (en) * 1978-05-01 1980-11-11 Pyott-Boone Machinery Corp. Battery plug and receptacle for use in mines
DE3004126C2 (de) * 1980-02-05 1986-06-05 Schmid, geb.Bühl, Annemarie, 7914 Pfaffenhofen Bioelektrische Hautkontaktelektrode
US4490005A (en) * 1982-06-21 1984-12-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electrical connector
CH662717A5 (en) 1983-04-12 1987-10-30 Jago Pharma Ag Electrode with a lead for detecting electric signals on a living body, in particular for detecting electric signals to be related to the heart
DE58909258D1 (de) * 1989-09-07 1995-06-29 Siemens Ag Mehrteilige flächenhafte Elektrode für ein HF-Chirugie-gerät.
US5645063A (en) * 1995-06-05 1997-07-08 Quinton Instrument Company Skin electrode having multiple conductive center members
US7257438B2 (en) * 2002-07-23 2007-08-14 Datascope Investment Corp. Patient-worn medical monitoring device
US7221981B2 (en) * 2002-03-28 2007-05-22 Northstar Neuroscience, Inc. Electrode geometries for efficient neural stimulation
US7422487B2 (en) * 2005-01-27 2008-09-09 Oscos Inc. Electrical connector and devices using the same
DE102005031751B4 (de) 2005-07-07 2017-09-14 Drägerwerk AG & Co. KGaA Elektroimpedanztomographie-Gerät mit Gleichtaktsignalunterdrückung
DE102006026677A1 (de) 2006-06-02 2007-12-06 Eberhard-Karls-Universität Tübingen Medizinische Elektrodenvorrichtung
US8449469B2 (en) * 2006-11-10 2013-05-28 Sotera Wireless, Inc. Two-part patch sensor for monitoring vital signs
WO2008137162A2 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Cardiac Lead Technologies, Llc Electrocardiograph monitoring device and connector
RU2496412C2 (ru) * 2008-02-04 2013-10-27 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. Экранированный электродный соединитель
US8335551B2 (en) * 2008-09-29 2012-12-18 Chong Il Lee Method and means for connecting a large number of electrodes to a measuring device
TW201129809A (en) 2010-02-25 2011-09-01 Ind Tech Res Inst Differential sensing system and method for using the same
WO2012037272A2 (en) * 2010-09-14 2012-03-22 University Of Southern California Concentric bipolar electrochemical impedance spectroscopy to assess vascular oxidative stress
AT510914B1 (de) 2011-01-03 2012-10-15 Lang Leonh Medizinische elektrode mit gedruckter zuleitung und verfahren zu ihrer herstellung
US20130338529A1 (en) * 2011-02-28 2013-12-19 Nihon Kohden Corporation Bioelectric signal measurement apparatus
DE102011076885B4 (de) 2011-06-01 2013-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines medizinischen Gerätes, Einrichtung mit einem medizinischen Gerät und Datenträger
WO2014007307A1 (ja) * 2012-07-04 2014-01-09 株式会社アイ・メデックス 生体電極
FI124657B (en) 2012-12-31 2014-11-28 Suunto Oy Male connector for telemetric receiver
AT514017B1 (de) 2013-02-22 2020-11-15 Dr Skrabal Falko Hämodynamisches EKG
DE102014216757B4 (de) 2014-08-22 2018-05-17 Siemens Healthcare Gmbh Unterdrückung von zeitlich variablen Gleichtaktstörsignalen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4660562A (en) * 1985-03-07 1987-04-28 House Sr Hugh A Multi-event biomedical electrode assembly
CN1196225A (zh) * 1997-01-28 1998-10-21 惠普公司 多心电机测量电极带
US6285899B1 (en) * 1999-02-18 2001-09-04 Motorola, Inc. Remotely interrogated biomedical sensor
CN1353592A (zh) * 1999-04-29 2002-06-12 雷昂哈德朗两合公司 医用电极
US7215989B1 (en) * 2004-03-15 2007-05-08 Burks Jonathan W Multiple electrode assembly
CN101237906A (zh) * 2005-08-05 2008-08-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 肌肉组织的测量和刺激
CN101686808A (zh) * 2007-07-06 2010-03-31 皇家飞利浦电子股份有限公司 屏蔽的生物医学电极贴片
CN104144638A (zh) * 2012-02-16 2014-11-12 新N.I.医疗(2011)有限公司 生物医学电极组件

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015204207B4 (de) 2018-09-27
US11642062B2 (en) 2023-05-09
DE102015204207A1 (de) 2016-09-15
US20160262644A1 (en) 2016-09-15
CN105962928A (zh) 2016-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013216802B2 (en) ECG system with multi mode electrode units
JP5607300B2 (ja) 対象上でインピーダンス測定を実行するための装置および方法
US8971983B2 (en) Disposable low-profile conformable biomedical sensor
KR102265066B1 (ko) 생체 임피던스 측정 방법 및 장치
AU2009267790B2 (en) A system for sensing electrophysiological signals
US10016144B2 (en) Biological signal acquisition device and method for acquiring biological signal
US20090167286A1 (en) Cable Detection System
CN105962928B (zh) 建立与皮肤的电接触
WO2010047599A1 (en) Electrode assembly for medical purposes
KR20110031223A (ko) 심전도 검출 시스템에서 사용하기 위한 고임피던스 신호 검출 시스템 및 방법
US9445740B1 (en) Patient signal sensing device
CN103796580B (zh) 生物信号测量装置
KR101998066B1 (ko) 작동을 위한 기계적 스위치가 없는 신호 처리 장치
US20220071542A1 (en) Biological information measurement apparatus
US20230270367A1 (en) Apparatus for biopotential measurement
EP3912583A1 (en) Testing electrode quality
WO2019093214A1 (en) Electrode catheter
WO2023031598A1 (en) System for capacitively capturing electrical biosignals from a biosignal source and associated method
CZ29660U1 (cs) Kapacitní elektroda pro snímání biopotenciálů
CN104116508A (zh) 信号分析方法与系统以及处理模块

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant