DE19828287A1 - EMG-Befestigungsset (System zur gehäuselosen Befestigung von Elektromyographie-Elektroden) - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur gehäuselosen Befestigung von Elektromyographie-Elektroden, das aus speziell geformten doppelseitigen Klebefolien mit Schutzüberzug und entsprechend geformten leitenden Körpern als Elektroden besteht und eine Befestigung derartiger gehäuseloser Elektroden mit hoher Packungsdichte und unter elektrophysiologisch optimierten Bedingungen erlaubt.

Description

Der Stand der Technik bei der Applizierung von Oberflächenelektroden im Rahmen z. B. der Elek­ tromyographie im fazialen Bereich führt dann zu Schwierigkeiten, wenn eine höhere Anzahl von Ober­ flächenelektroden zur Anwendung kommen soll, wie dies bei bestimmten Untersuchungen erforderlich ist.

Die entsprechenden Anforderungen stehen sich nach dem Stand der Technik z. T. entgegen, so müssen die Elektroden so sicher befestigt sein, daß sie sich auch unter dynamischen und feuchten Bedingungen nicht von der Haut lösen [Cole et al. 1983]; die Elektroden sollten möglichst etwas Druck auf die unter ihnen liegende Hautoberfläche ausüben um die elektrische Impedanz zwischen Haut und Elektrode mög­ lichst gering zu halten;. sie sollen eine geringe Größe und Masse aufweisen, um die zu untersuchende Person möglichst wenig zu behindern, dies unter der Maßgabe, daß möglichst nur einzelne Muskeln se­ lektiv abgeleitet werden können und wenig Bewegungsartefakte erzeugt werden.

Eine sichere Befestigung der Elektroden ist nach dem derzeitigen Stand der Technik nur durch die An­ wendung von Elektroden mit Gehäuse möglich, da dieses als Befestigungshilfe benötigt wird. Die der­ zeitigen Vorgehensweise bei der Applikation der Elektroden mit Gehäuse zeichnet sich u. a. dadurch aus, daß unmittelbar vor der Befestigung der Elektroden im entsprechenden Hautbereich Elektrodencreme oder -gel aufgetragen wird, um die elektrische Impedanz zwischen Hautoberfläche und Elektrode zu verringern. Beim Einmassieren der Creme ist es grundsätzlich nicht zu vermeiden, daß diese auch auf Hautbezirke gelangt, die sich unmittelbar am Rande der Ableitfläche befinden und somit im Auflagebe­ reich des Elektrodengehäuses liegen. An diesen Stellen würde dann ein Klebestreifen, der über die Elek­ troden und den sie umgebenden Hautbereich geklebt würde nicht mehr adaptiert werden können auf­ grund der die Klebung verhindernden Creme. Für eine sichere Adaption der Elektroden bzw. eine Druck­ ausübung auf die Haut ist aber eine gute Klebehaftung gerade in diesem Bereich erforderlich. Dies gilt für eine sichere Befestigung von Elektroden mit und insbesondere ohne Gehäuse, die vom derzeitigen Stand der Technik nicht gewährleistet wird.

Die Verwendung von Elektroden mit Gehäuse beinhaltet weiter den Nachteil, daß die Forderung nach einer, zumindest stellenweise, hohen Packungsdichte der Elektroden aufgrund der Abmessungen der verwendeten Gehäuse nicht erfüllt werden kann.

Elektroden mit Gehäuse und einer ausreichend großen Detektionsfläche weisen Außendurchmesser von mindestens 11 mm sowie eine relativ große Masse auf (gilt z. B. für Beckmann-Miniaturelektroden oder gewöhnliche in der Pädiatrie verwendete EKG-Elektroden). Die relativ große Gesamtoberfläche (Detektionsfläche u. umgebenden Gehäusering) sowie die Tatsache, daß bei der fazialen Elektromyogra­ phie relativ viele Elektroden in einem relativ kleinen Hautbereich angebracht werden müssen, führt dazu daß ganze Bezirke der Gesichtshaut"verblockt" sind, die Elektroden als vom Patienten als sehr störend empfunden werden. Dies wirkt sich negativ auf die Validität der Meßergebnisse aus. Ein weiteres Pro­ blem des relativ großen Außendurchmessers ist, daß der bei der bipolaren Anwendungstechnik, vor al­ lem hinsichtlich der lokalen Selektivität, wichtige Interelektrodenabstand nicht optimal, d. h. klein genug, dimensioniert werden kann. Dies hat folgende Konsequenzen: da die Hautschichten über den wenige Millimeter dicken mimischen Muskeln durchschnittlich etwa 2-3 mm dick sind [Kennedy & Abbs 1979], und die Entfernung aus welcher ein Elektrodenpaar myoelektrische Signale empfängt, etwa so groß wie der Interelektrodenabstand ist [Lynn 1978], werden bei einem interzentralen Abstand von mehr als 8-10 mm teilweise auch Signale von Muskelfasern benachbarter Muskeln registriert, was als "cross talk" be­ zeichnet wird. Somit kann das zumeist-angestrebte Ziel, möglichst nur Signale von einem Muskel zu registrieren, kaum mehr realisiert werden. Die aus dem Gehäuse resultierende größere Masse und Dicke führt desweiteren zu vermehrten Bewegungsartefakten.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine sichere Befestigung von Elektroden ohne Gehäuse bei hoher räumlicher Packungsdichte zu ermöglichen:

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß als Detektionsfläche ein leitender Körper dient, der vor­ zugsweise aus chloriertem Reinsilber besteht. Ein derartiger Körper könnte z. B. durch eine 4 mm große Scheibe realisiert sein. Die Abmessung des Körpers sind aufgrund bioelektrischer Gründe (Filtereigenschaften der bipolaren Elektrodenkonfiguration) so gewählt, daß ein Interelektrodenabstand von z. B. 8 mm gewährleistet wird, was bei Elektroden mit Gehäuse nicht zu verwirklichen ist. Dies ge­ währleistet ein optimales Verhältnis von Detektionsfläche und Interelektrodenabstand. Nach Loeb & Gans (1986) ist dieses Verhältnis dann gegeben, wenn eine lineare Dimension der Elektroden (bei runden Scheiben der Durchmesser) so groß ist wie die Hälfte des Interelektrodenabstandes.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Geratschaften zur leichten und sicheren Befestigung gehäuseloser Elektroden bei z. B. der Elektromygraphie im Gesichtsbereich.

Zu diesen Gerätschaften zählen zur Befestigung von Elektrodenpaaren (bipolar) auf der Haut spezielle doppelseitige Klebefolien und Klebestreifen die aus Rohmaterial mittels Stanzwerkzeugen hergestellt werden aus 29 mm breite Streifen. Aus diesen werden mit Hilfe eines Doppellochstempels (Abstand der Stempelzentren 8 mm, Stempeldurchmesser 4,5 mm) 10×20 mm große und mit 2 Aussparungen versehe­ ne Klebefolienstreifen hergestellt, ergänzt um 15×39 mm und 1,5×10 mm große Klebestreifen aus ge­ rollten Stretchmaterial mit beidseitiger Klebeschicht. Die Klebefolienstreifen sind dabei durch eine beid­ seitge Abdeckfolie geschützt, die bei der Anwendung entfernt wird.

Der Aufbau ist dabei derart, daß das Befestigungssystem in Toto mit den Elektroden von der Oberfläche entfernt werden kann. Die Klebeschichten sind derart beschaffen, daß sie sich leicht vom Elektrodenträ­ ger bzw. den Elektroden entfernen lassen und somit diese nach Reinigung weiterverwendet werden kön­ nen.

Claims (7)

1. System zur gehäuselosen Befestigung von Elektromyographie-Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einsatz speziell geformter Klebestreifen mit Schutzüberzug und entsprechend geform­ ter leitender Körper also Elektroden ein konstanter und minimaler Elektrodenabstand gewährleistet wird und Elektroden ohne ein Gehäuse zur Befestigung verwendet werden können.

2. Klebestreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus flexiblem Rohmaterial mittels Stanzung hergestellt werden.

3. Klebestreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese über derartige Abmessungen ver­ fügen, die eine optimale Packungsdichte ermöglichen.

4. Klebestreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese über derartige Abmessungen ver­ fügen, die eine nach elektrophysiologischen Vorgaben optimale Ableitung ermöglichen.

5. Klebestreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch das Belassen des äußeren Folienschutzes bei der Anwendung im Folienbereich unmittelbar neben den Elektroden vor Elektro­ dencreme geschützt sind.

6. Klebestreifen nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Folienschutz Elektro­ dencreme auf der Folie den Halt des bedeckenden Klebestreifens nicht beeinträchtigt.

7. Klebe streifen nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Folienschutz Kurz­ schlußeffekte zwischen Doppelelektroden, z. B. durch Elektrodencreme, verhindert wird.