DE10100342A1

DE10100342A1 - Elektrodeneinrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale

Info

Publication number: DE10100342A1
Application number: DE10100342A
Authority: DE
Inventors: Theodor Lauboeck; Dietmar Boehme
Original assignee: THELA GUMMI PRODUKTIONS und HA
Current assignee: THELA GUMMI PRODUKTIONS und HA
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2002-07-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrodeneinrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale, insbesondere am menschlichen oder tierischen Körper oder auch zur Übertragung eines elektrischen Stromes auf eine Hautfläche. Die erfindungsgemäße Elektrodeneinrichtung umfasst ein Aufnahmeglockenelement, eine in einem Innenbereich des Aufnehmeglockenelementes zumindest teilweise aufgenommene Aufhängeeinrichtung sowie ein Elektrodenelement, das über die Aufhängeeinrichtung in einem Öffnungsbereich des Aufnahmeglockenelementes angeordnet ist und eine, zur Auflage auf den Hautbereich vorgesehene Elektrodenauflagefläche bildet. Das Kontaktelement ist erfindungsgemäß mit dem Elektrodenelement gekoppelt und bildet einen Anschlußkontaktschnitt, der sich in die Aufhängeeinrichtung hinein erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodeneinrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale insbesondere am menschlichen oder tierischen Körper oder auch zur Übertragung eines elektrischen Stromes auf eine Hautfläche.

Derartige Elektrodeneinrichtungen sind üblicherweise über einen elektrischen Leiter mit einem Erfassungsgerät insbesondere einem EEG-Gerät verbunden. Die Fixierung der Elektroden an dem zu untersuchenden Körper kann über Klebstoffe, Klammern oder auch durch Saugelemente erfolgen. Bei der Verwendung von Saugelementen kann der erforderliche Unterdruck über dünne Schlauchleitungen bereitgestellt werden. Es ist möglich, in diese Schlauchleitungen den jeweiligen elektrischen Leiter einzufügen, so daß auch in diesem Falle lediglich eine einzige (Schlauch-)Leitung zur jeweiligen Elektrode verläuft. Gegenüber den durch Klebstoffen oder durch Klammern befestigten Elektroden handelt es sich bei den durch Saugelemente applizierbaren Elektroden um vergleichsweise kostenintensive Einrichtungen deren Wiederverwendung jedoch unter hygienischen Gesichtspunkten Schwierigkeiten bereitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodeneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen hohen Applikationskomfort auszeichnet und unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten günstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Elektrodeneinrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale mit einem Aufnahmeglockenelement, einer in einem Innenbereich des Aufnahmeglockenelementes zumindest teilweise aufgenommenen Aufhängungseinrichtung, einem Elektrodenelement das über die Aufhängungseinrichtung in einem Öffnungsbereich des Aufnahmeglockenelementes angeordnet ist und eine zur Auflage auf einem Hautbereich vorgesehene Elektrodenauflagefläche bildet, und einem Kontaktelement das mit dem Elektrodenelement gekoppelt ist und einen Anschlußkontaktabschnitt bildet der sich in die Aufhängungseinrichtung hinein erstreckt.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine mehrfach verwendbare und zuverlässig sterilisierbare Elektrodeneinrichtung zu schaffen welche auf physiologisch gut verträgliche Weise durch Unterdruck in einer Applikationsposition gehalten werden kann.

Das Kontaktelement ist vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen Metallwerkstoff gefertigt. Es ist möglich, das Kontaktelement einstückig mit dem Elektrodenelement zu fertigen oder dieses über eine Punktschweissstelle oder eine Preß- oder Lötverbindung mit dem Elektrodenelement zu koppeln.

Der Anschlußkontaktabschnitt ist vorzugsweise als Klemmbuchse ausgebildet. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Kontaktierung sowie zuverlässige Fixierung einer vorzugsweise lösbar angeschlossen Meßleitung erreicht. Die Klemmbuchse kann derart dimensioniert ausgebildet sein, daß diese einen Innendurchmesser aufweist der im wesentlichen dem Außendurchmesser einer Unterdruckschlauchleitung entspricht. Es ist auch möglich, die Klemmbuchse derart zu dimensionieren, daß deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser der Unterdruckschlauchleitung entspricht. Vorzugsweise ist zumindest die Klemmbuchse derart ausgebildet, daß deren Durchmesser elastisch nachgiebig veränderbar ist. Dies kann beispielsweise durch einen vorzugsweise durchgängigen Axialschlitz erreicht werden.

Alternativ zu der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist es auch möglich, den Anschlußkontaktabschnitt zapfenartig auszubilden. Hierdurch können besonders geringe äußere Abmessungen realisiert werden.

Das Kontaktelement ist vorzugsweise in Stanz/Biegebauweise gefertigt. Hierbei wird es möglich, die Klemmbuchse durch zwei Halbzylinderabschnitte aus zwei von einem gemeinsamen Stegabschnitt abragende Materialflanken zu bilden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aufhängungseinrichtung aus einem elastomeren Material gefertigt. Hierdurch wird eine ausreichende Bewegbarkeit des Elektrodenelementes erreicht.

Die Aufhängungseinrichtung und das Elektrodenelement sind vorzugsweise spaltfrei haftend miteinander verbunden. Diese Maßnahme erweist sich insbesondere im Hinblick auf eine zuverlässige Sterilisierbarkeit als besonders vorteilhaft. Diese Haftverbindung kann in vorteilhafter Weise durch einen Vulkanisationsvorgang erreicht werden.

Das Elektrodenelement ist vorzugsweise flach kreisscheibenartig ausgebildet. Die Umfangskanten des Elektrodenelementes sind vorzugsweise gerundet. Der Durchmesser des Elektrodenelementes liegt vorzugsweise im Bereich von 3,5 bis 25 mm. Die Dicke des Elektrodenelementes liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 2,5 mm. Das Elektrodenelement weist vorzugsweise eine elektrisch leitfähige, korrosionsbeständige Oberfläche auf.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Elektrodenelement durch einen elektrolytischen Abscheidevorgang an der Aufhängungseinrichtung ausgebildet. Hierdurch wird es möglich, das Elektrodenelement extrem dünnwandig auszubilden, wodurch dessen Wärmeaufnahmevermögen vermindert ist.

Das Aufnahmeglockenelement ist vorzugsweise mit einer Umfangsdichtlippeneinrichtung versehen, zur Abdichtung des Innenraumes des Aufnahmeglockenelementes gegenüber der Umgebung. Die Umfangsdichtlippeneinrichtung kann mehrere Dichtlippen aufweisen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Aufnahmeglockenelement mit einer Balgstruktur versehen, zur elastischen Stauchung des Aufnahmeglockenelementes in Applikationsrichtung unter zumindest vorübergehender Verringerung des Volumens des in dem Aufnahmeglockenelementes begrenzten Innenraumes.

Die Aufhängungseinrichtung weist vorzugsweise einen Aufnahmeabschnitt auf, in welchen ein Schlauchanschluss des bereits genannten Unterdruckschlauches einführbar ist. Der Aufnahmeabschnitt liegt vorzugsweise zur Außenseite des Aufnahmeglockenelementes hin frei. Dadurch wird es möglich, den Unterdruckschlauch von außen in den Aufnahmeabschnitt einzustecken - oder die Elektrodeneinrichtung auf einfache Weise von dem Unterdruckschlauch bzw. der hieran vorgesehenen elektrischen Leitung abzuziehen.

Eine im Hinblick auf eine besonders kostengünstig herstellbare Ausführungsform der Elektrodeneinrichtung vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gegeben, daß die Aufnahmeglocke und die Aufhängungseinrichtung einstückig ausgebildet sind.

Vorzugsweise ist eine Ventileinrichtung vorgesehen, zur Unterbrechung eines Fluidverbindungsweges zwischen dem Innenbereich der Aufnahmeglockeneinrichtung und dem Unterdruckschlauch. Diese Ventileinrichtung kann im Zusammenspiel des Aufnahmeglockenelementes und der Aufhängungseinrichtung gebildet sein. Die Ventileinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß diese eine Verbindung zu dem Unterdruckschlauch dann freigibt, wenn das Aufnahmeglockenelement einen definierten Verformungszustand aufweist oder der Unterdruck in dem Aufnahmeglockenelement unter einen definierten Wert abfällt.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch einen Unterdruckschlauch gemäß Patentanspruch 20 zur Verwendung in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Elektrodeneinrichtung.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Elektrodeneinrichtung mit einem über eine Aufhängungseinrichtung bewegbar aufgehängten Elektrodenelement und einem sich in der Aufhängungseinrichtung erstreckenden Kontaktelement;

Fig. 2 eine Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform einer aus einem Elastomermaterial gefertigten Aufhängungseinrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Elektrodeneinrichtung 1 umfaßt ein aus einem elastomeren Material gefertigtes Aufnahmeglockenelement 2 an dessen unterem Umfangsrandbereich eine Umfangsdichtlippenstruktur 3 ausgebildet ist.

Im Innenbereich 4 des Aufnahmeglockenelementes 2 ist eine Aufhängungseinrichtung 5 vorgesehen über welche ein Elektrodenelement 6 mit dem Aufnahmeglockenelement 2 in bewegbarer Weise gekoppelt ist. Die Aufhängungseinrichtung 5 ist ebenfalls aus einem elastomeren Material gebildet und über eine zentrale Lagerungsstruktur 7 an einem glockenseitigen Aufhängungsorgan 8 aufgehängt.

Die zentrale Lagerungsstruktur 7 bildet im Zusammenspiel mit dem Aufhängungsorgan 8 einen Ventilmechanismus über welchen die Schlauchseele eines Unterdruckschlauches 9 mit dem Innenbereich 4 in Abhängigkeit vom Niederdrückungsgrad eines Kopfbereiches 10 des Aufnahmeglockenelementes 2, kommuniziert.

Das Elektrodenelement 6 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als flache Metallscheibe ausgebildet und an der Aufhängungseinrichtung 6 anvulkanisiert. Das Elektrodenelement 6 ist weiterhin mit einer Edelmetallbeschichtung versehen und im Außenumfangsbereich gerundet ausgebildet.

Im Inneren der Aufhängungseinrichtung 6 ist ein Kontaktelement 12 angeordnet das auf einer, einer Auflageseite 14 des Elektrodenelementes 6 abgewandten Elektrodenrückseite angebracht ist. Die Anbringung erfolgt bei dieser Ausführungsform über eine Punktschweissstelle 15.

Das Kontaktelement 12 weist einen Anschlußkontaktabschnitt 16 auf welcher über einen Verbindungssteg 17 und über die Punktschweissstelle 1 S mit dem Elektrodenelement 6 gekoppelt ist. Der Anschlußkontaktabschnitt 16 ist hier buchsenartig ausgebildet. Der Innendurchmesser des buchsenartigen Anschlußkontaktabschnittes 16 entspricht im wesentlichen dem Außendurchmesser D eines elektrisch leitfähigen vorderen Einsteckendes 18 des Unterdruckschlauches 9. Hierdurch wird es möglich, eine zuverlässige, einfach lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenelement 6 und einem in dem Unterdruckschlauch 9 geführten Leiter 19 zu schaffen.

Die Aufhängungseinrichtung 5 umfaßt bei der hier gezeigten Ausführungsform einen Schlauchzapfenabschnitt 20 der in abdichtender Weise über eine Durchgangsöffnung 21 aus dem Aufnahmeglockenelement 2 herausgeführt ist. Der Schlauchzapfenabschnitt 20 ist derart ausgebildet, daß dieser die Bewegbarkeit des Elektrodenelementes 6 nicht unzulässig einschränkt. Der Schlauchzapfenabschnitt 20 trägt hier ebenfalls zur Koppelung der Aufhängungseinrichtung 5 mit dem Aufnahmeglockenelement 2, bei.

Im Innenumfangsbereich des Schlauchzapfenabschnitts 20 sind Umfangsdichtlippen 22 ausgebildet, über welche die Abdichtung sowie Fixierung des Unterdruckschlauches 9 unterstützt wird. Die Relativbewegbarkeit der Aufhängungseinrichtung 5 gegenüber dem Aufnahmeglockenelement 2 kann durch Balgstrukturen im Umgebungsbereich der Durchgangsöffnung 21 noch weiter gesteigert werden.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Aufhängungseinrichtung 5 für ein Elektrodenelement 6 gezeigt das abweichend von der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ohne Schlauchzapfenabschnitt ausgebildet ist.

Das hier in noch nicht montiertem Zustand dargestellte Kontaktelement 12 weist ebenfalls einen buchsenartigen Anschlußkontaktabschnitt 16 auf und ist als Stanz/Biegeteil gefertigt.

Das Kontaktelement 12 ist derart ausgebildet, daß der Anschlußkontaktabschnitt 16 vergleichsweise nachgiebig in einer zur Elektrodenauflagefläche senkrechten Richtung angeordnet ist. Diese Nachgiebigkeit wird auch durch die elastischen Eigenschaften der Aufhängungseinrichtung 5 aufrechterhalten. Diese Nachgiebigkeit kann bedarfsweise noch weiter erhöht werden, indem der Verbindungssteg 17 verlängert insbesondere Ω- förmig ausgebildet wird.

Die Aufhängungseinrichtung 5 weist einen Hohlzylinderabschnitt 25 und einen sich 7 daran seitlich anschließenden Quaderabschnitt 26 auf. In dem Quaderabschnitt 26 ist eine Durchgangsöffnung 27 ausgebildet in welcher (im zusammengefügten Zustand) der buchsenartige Anschlußkontaktabschnitt 16 des Kontaktelementes 12 gelagert ist. Die Durchgangsöffnung 27 mündet in den Innenbereich des Hohlzylinderabschnittes 25 und steht über diesen Innenbereich mit einer Ventileinrichtung in Verbindung.

Durch die vorangehend beschriebenen Maßnahmen wird in vorteilhafter Weise neben einer besonders zuverlässigen Durchkontaktierung auch eine Trennbarkeit der Elektrodeneinrichtung von einem Unterdruckschlauch, sowie eine Abdichtung einer Unterdruckanschlußstelle, erreicht.

Claims

1. Elektrodeneinrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale mit einem Aufnahmeglockenelement, einer in einem Innenbereich des Aufnahmeglockenelementes zumindest teilweise aufgenommenen Aufhängungseinrichtung, einem Elektrodenelement das über die Aufhängungseinrichtung in einem Öffnungsbereich des Aufnahmeglockenelementes angeordnet ist und eine zur Auflage auf einem Hautbereich vorgesehene Elektrodenauflagefläche bildet, und einem Kontaktelement das mit dem Elektrodenelement gekoppelt ist und einen Anschlußkontaktabschnitt bildet der sich in die Aufhängungseinrichtung hinein erstreckt.

2. Elektrodeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungseinrichtung und das Elektrodenelement haftend miteinander verbunden sind.

3. Elektrodeneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungseinrichtung an das Elektrodenelement anvulkanisiert ist.

4. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenelement flach kreisscheibenartig ausgebildet ist.

5. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Elektrodenelementes im Bereich von 3, 5 bis 25 mm liegt.

6. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Elektrodenelementes im Bereich von 0,05 bis 2,5 mm liegt.

7. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenelement eine elektrisch leitfähige, korrosionsbeständige Oberfläche aufweist.

8. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenelement durch einen elektrolytischen Abscheidevorgang an der Aufhängungseinrichtung ausgebildet ist.

9. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement aus einem Metallwerkstoff gefertigt ist.

10. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkontaktabschnitt als Klemmbuchse ausgebildet ist.

11. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkontaktabschnitt eine zapfenartige Gestalt aufweist.

12. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement in Stanz/Biegebauweise gefertigt ist.

13. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungseinrichtung aus einem elastomeren Material gefertigt ist.

14. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeglockenelement eine Umfangsdichtlippeneinrichtung aufweist.

15. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeglockenelement mit einer Balgstruktur versehen ist, zur elastischen Stauchung des Aufnahmeglockenelementes in Applikationsrichtung unter zumindest vorübergehender Verringerung des Volumens des in dem Aufnahmeglockenelementes begrenzten Innenraumes.

16. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungseinrichtung einen Aufnahmeabschnitt aufweist, in welchen ein Schlauchanschluss einführbar ist.

17. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeabschnitt zur Außenseite der Aufnahmeglocke freiliegt.

18. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeglocke und die Aufhängungseinrichtung einstückig ausgebildet sind

19. Elektrodeneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventileinrichtung vorgesehen ist, zur Unterbrechung eines Fluidverbindungsweges zwischen dem Innenbereich der Aufnahmeglockeneinrichtung und einer Unterdruck-Schlauchleitung

20. Unterdruckschlauchleitung mit einer elektrischen Leitungseinrichtung und einem Anschlußabschnitt zur Verwendung in Verbindung mit einer Elektrodeneinrichtung gemäß wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche.