DE29823970U1

DE29823970U1 - EKG-Elektrode

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Publication number: DE29823970U1
Application number: DE29823970U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2008-01-07
Also published as: WO1998033432A1

Description

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EKG-Elektrode

Die vorliegende Erfindung betrifft eine EKG-Elektrode
nach dem Oberbegriff des Pat-oftt/gnspruches 1.

Die Analyse von elektrischen Potentialdifferenzen in Geweben und Organen ist aus der medizinischen Diagnostik nicht mehr wegzudenken. Das bekannteste Beispiel für ein Gerät zur Aufzeichnung solcher biologischer Potentiale ist der Elektrokardiograph. Er dient dazu, die bei der Kontraktion der Herzmuskeln entstehenden Spannungen, wenn auch mit verminderter Amplitude, an der Körperoberfläche abzuleiten, zu verstärken und aufzuzeichnen. Bei den gebräuchlichsten nichtinvasiven EKG-Verfahren, der Brustwand- und der Extremitätenableitung, werden Elektroden in direkten Kontakt mit der Körperoberfläche gebracht. Um Fehlentscheidungen des Arztes zu verhindern, die im schlimmsten Falle das Leben und die Gesundheit der Patienten gefährden können, muss die Information aus dem Elektrokardiogramm nicht nur von hoher Qualität, sondern auch von absoluter Zuverlässigkeit sein.

Die Schnittstelle zwischen Körper und Analysegerät stellen die Elektroden dar. Sie sind von entscheidender Bedeutung bei der Ableitung der Potentiale, die bei der Erregungsausbreitung und -rückbildung entstehen, und dementsprechend hoch sind die Ansprüche, die an solche EKG-Elektroden gestellt werden. Neben einem niedrigen elektrischen Widerstand muss das Material aus dem die Elektroden gefertigt sind

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auch gute Korrosionsbeständigkeit und gute Desinfektionseigenschaften aufweisen.

Neben den elektrischen Materialeigenschaften beeinflussen die Grosse und Form der Elektrode die Qualität der Ableitung ganz entscheidend.

Die gebräuchlichsten Elektrodentypen sind flache scheibenförmige Elektroden, wie sie zum Beispiel in EP 0 217 383 und EP 0 217 384 beschrieben sind, oder linsen- bis halbkugelförmige Elektroden, wie sie aus EP 0 695 139 bekannt sind.

In EP 0 206 441 ist ein flaches, streifenförmiges Elektrodenblech beschrieben, das mittels einer Klammer an den Extremitäten eines Patienten befestigt wird.

EP 0 276 661 beschreibt eine EKG-Elektrode aus einem synthetischen Harz mit einem Ueberzug aus Metallpulver, die über ein gelförmiges Elektrolytmaterial und eine flache, scheibenförmige Materialabdeckung mit der Haut eines Patienten in Kontakt steht.

Aus der US-A-4'967'038 ist ein Aufzeichnungssystem für Hirnströme bekannt, das eine Vielzahl von, in einem Helm angeordneten, EEG-Elektroden aufweist. In einer Ausgestaltungsform weisen die Elektroden eine Mehrzahl von federnden Fingern mit abgerundeten Spitzen auf. Auf den abgerundeten Spitzen ist ein vorstehender Nippel angeordnet. Wird die Elektrode auf die Kopfhaut eines Patienten gesetzt, so werden die Spitzen der Elektrodenfinger bei zunehmendem Druck von einem imaginären Zentrum der Elektrode nach aussen hin geschoben.

Die US-A-3'989'036 beschreibt eine Elektrodenkonstruktion, bei der ein scheibenförmiger, harter und poröser Isolationskörper unterhalb eines Elektrodenbleches angeordnet

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ist. Der Isolationskörper wird mit einer Kontaktlösung imprägniert und kann bei Bedarf an seiner Unterseite mit einer Vielzahl von Wülsten versehen sein.

Dank der zunehmenden Miniaturisierung medizinischer Diagnosegeräte sind inzwischen kleine tragbare Elektrokardiographen auf dem Markt. Die kleinsten dieser Elektrokardiographen können in das Kopfstück eines Stethoskopes eingebaut werden, und ermöglichen beim Auflegen des Stethoskopes gleichzeitig ein EKG abzuleiten. Ein solches Gerät ist zum Beispiel aus der PCT CH 96/00230 bekannt. Die Verkleinerung der EKG Geräte brachte zwangsläufig auch eine Verkleinerung der Elektroden mit sich. Um Signale ausreichender Stärke ableiten zu können, darf die Kontaktfläche zwischen Elektrode und Körper eine bestimmte untere Grenze nicht unterschreiten. Bei Elektroden, die so dimensioniert sind, dass sie grössenmässig nur knapp über diesem unteren Limit liegen, können zusätzliche störende Einflüsse die Ableitungsqualität so stark vermindern, dass die'amplifizierten Signale nicht mehr brauchbar sind.

Einen solchen Störfaktor stellt eine starke Körperbehaarung, insbesondere im Bereich der Brust dar. Die Behaarung eines Patienten kann den Kontakt zwischen Elektrode und Haut so stark isolieren, dass keine ausreichenden Potentiale mehr abgeleitet werden können. Durch die flache bis konvexe Form der Kontaktflächen bisher bekannter EKG Elektroden verbessert sich der Kontakt auch durch stärkeres Drücken oder hin- und herbewegen der Elektroden nur unwesentlich, da die Elektrode nicht durch die Behaarung dringen kann und die Elektrode nur auf der Oberfläche des isolierenden &ldquor;Pelzes" herumgeschoben wird.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, EKG-Elektroden zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nachteile nicht aufweisen.

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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäss der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Weitere Ausführungsvarianten ergeben sich aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Elektrode;

Figur 2 eine schematisch perspektivische Ansicht der proximalen Seite einer Elektrode nach Figur 1;

Figur 3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes;

Figur 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes; und

Figur 5 eine schematische Aufsicht auf die proximale Seite einer Elektrode nach Figur 4.

Die in Fig'ur 1 dargestellte Elektrode 1 weist im eingebauten Zustand mit einer proximalen leicht konvex gewölbten Kontaktfläche 2 zum Patienten hin. Zentrisch auf der Kontaktfläche 2 ist ein vorspringender Nippel 3 angeordnet. Muss über die Elektrode 1 Kontakt mit der Haut eines stark behaarten Patienten hergestellt werden, so dringt der vorstehende Nippel 3 schon auf leichten Druck hin durch die Körperbehaarung auf die Haut durch, und stellt einen ersten Kontakt her. Durch leichtes hin- und her Bewegen der

Elektrode 1 wird die Behaarung weiter geteilt und die störenden Haare beiseite geschoben. Ebenso wie der Nippel 3 steht nun die gesamte konvexe Kontaktfläche 2 mit der Haut des Patienten in direktem Kontakt. Nur die basalen Bereiche der wenigen Körperhaare, die direkt unter der Auflagefläche der Elektrode 1 entspringen sind nun noch im Weg. Dies beeinträchtigt die Funktion der Elektrode 1 nur unwesentlich. An der distalen Seite der Elektrode 1 sind Kontakt- und Haltemittel 4 angebracht. Sie dienen einerseits dazu, die Elektrode 1 am Gerät zu befestigen, und andererseits dazu die Elektrode 1 mit einem Leiter zu verbinden, der die abgenommenen Potentiale weiterleitet. Der Nippel 3 ist an der Spitze abgerundet. Die Haut des Patienten wird daher von einer erfindungsgemässen Elektrode 1 nicht verletzt. Die Form und die Dimensionierung des Nippels 3 sind so gewählt, dass der Einsatz der Elektrode 1 von den Patienten nicht als unangenehm oder schmerzhaft empfunden wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform beträgt der

Durchmesser D_E der Elektrode 10 mm. Der Durchmesser D_n des

zentrischen Nippels 3 beträgt an der Basis etwa 3.5 mm und die Höhe H_n des Nippels liegt bei etwa 2 mm.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Elektrode 1 nicht rund und linsenförmig, sondern wie in Figur 3 dargestellt langgezogen. Den verbesserten Kontakt mit der Haut des Patienten stellen hier eine Anzahl von Querrippen 5 her. Zwischen den Querrippen 5 liegen Kontaktflächen 6 und an beiden Enden weist die längliche Elektrode 1 konvex gewölbte Kontaktflächen 2 auf. Auf der distalen Seite der Elektrode 1 sind wiederum Kontakt- und Haltemittel 4 angebracht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Elektrode oval-linsenförmig oder elliptisch gestaltet

und mit zwei Nippeln versehen, wie dies in der Figur 5 dargestellt ist.

Vorteilhafterweise sind die Elektroden nicht massiv gefertigt, sondern werden aus Blechen tiefgezogen. Ein Querschnitt durch eine solche Elektrode ist in der Figur 4 schematisch dargestellt. Dabei kann die Elektrode direkt aus einem Blech mit den gewünschten Materialeigenschaften und der gewünschten Leitfähigkeit gefertigt werden. Da aber die Kosten für diese Metalle und Metalllegierungen, wie zum Beispiel Gold oder Goldlegierungen, sehr hoch sind kann auch ein billigeres minderwertiges Material als Träger für eine Elektrode dienen, die lediglich als eine dünne Schicht aus hochwertigem Metall auf diesen Träger aufgebracht wird. Der Träger ist dabei in einer oben beschriebenen vorteilhaften Form gestaltet, und gibt dadurch die Endform der Elektrode vor. Der Träger kann aus billigerem Metall, oder sogar aus einem, mit Metall beschichtbaren, Kunststoff bestehen.

Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass bei der Materialwahl zusätzlich zu den fertigungstechnischen und ökonomischen Charakteristika auch bekannte Hautunverträglichkeiten oder allergieauslösende Eigenschaften beachtet werden sollen.

Der Einsatz der erfindungsgemässen Elektrode beschränkt sich natürlich * nicht nur auf das Abgreifen myokardischer Potentiale. Es bietet sich auch an, die Elektrode 1 für Ableitungen am Kopf, zum Beispiel zum Erstellen von Elektroenzephalogrammen einzusetzen. Ein Einsatz der erfindungsgemässen Elektrode ist immer dann besonders vorteilhaft, wenn störende Behaarung nicht wegrasiert werden kann oder soll.

Auch im veterinärmedizinischen Bereich kann die erfindungsgemässe Elektrode daher vorteilhaft eingesetzt werden.

Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemässe Elektrode nicht nur zum Ableiten, sondern auch zum Uebertragen von Strömen auf den Körper, also als Reizelektrode, verwendbar ist.

Claims

1. Elektrokardiograph-Elektrode (1) zum Abgreifen schwacher Ströme von der Haut eines Patienten aus Materialien mit niedrigem elektrischem Widerstand, wobei proximale Kontaktflächen (2) der Elektrode (1) mindestens eine abgerundete, nichtverletzende, vorspringende Erhebungen (3, 5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) eine einzige proximale Kontaktfläche (2) mit einer geschlossenen gewölbten Oberfläche aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) rund linsenförmig ausgebildet ist wobei die Kontaktfläche (2) einen zentrisch vorspringenden Nippel (3) trägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nippel (3) sich von der Basis zur Spitze hin verjüngt, wobei die Spitze stumpf und nicht verletzend ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D_E) der Elektrode (1) 10 mm und der Durchmesser (D_N) an der Basis des Nippels (3) 3.5 mm beträgt und die Höhe (H_N) des Nippels (3) mindestens dem halben Durchmesser seiner Basis (D_N) entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) langgestreckt ist und die proximale Kontaktfläche (2) als abgeflachter Halbzylinder ausgebildet ist, wobei diese mindestens eine vorspringende Rippe (5) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rippe (5) quer zur Längsachse der Elektrode (1) verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H_R) der Rippen (5) mindestens der halben Breite ihrer Basis (B_R) entspricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) oval oder elliptisch ausgebildet ist und die Kontaktfläche (2) konvex gewölbt ist, und zwei vorspringende Nippel (3) trägt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) aus Blech tiefgezogen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (1) als dünne Schicht auf einem Träger angeordnet ist.