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Beschreibung: Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung von Einmalelektroden
mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Es handelt sich
dabei um Elektroden, welche insbesondere zur Aufnahme von Elektrokardiogrammen benuzt
werden. Üblicherweise bestehen diese Elektroden aus einer Klebefolie, z.B. aus PVC-Schaum,
mit einer zentralen Öffnung, in welche ein tellerförmiger Sensor, der rückseitig
mit einem nippelartigen Fortsatz versehen ist, mit diesem Fortsatz eingesetzt ist.
Der Sensor ist bei den bekannten Elektroden ein Kunststoffiormteil, welches zunächst
allseitig versilbert und dessen Silberbeschichtung anschließend auf elektrolytischem
Wege oder in einer Chloratmosphäre chloriert und dadurch in eine Silber/Silberchloridverbundschicht
überführt wurde, Bei den bekannten Elektroden wird der Sensor dadurch in seinem
Träger, der Klebefolie, gehalten, daß auf den durch die Öffnuny der Klebefolie hindurchgesteckten
und nun auf der Rückseite dieser Klebefolie liegenden nippelartigen Fortsatz des
Sensors ein elektrisches Gegenkontaktstück unter Bildung einer Art Druckknopfverbindung
aufgerastet wird.
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Die Vorderseite der Elektrode und des Sensors wird bereits seitens
des Ierstellers mit einem elektrisch leitfähigen Gel beschichtet.
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Damit das Gel während der Lagerzeit nicht austrocknet, wird die gesamte
Elektrode beim ,sersteller versiegelt Der ArZt9 welcher die Elektrode der Verwendung
zuführt, entnimmt die Elektrode der versiegelten Verpackung, legt sie mit der mit
Gel beschichteten Vorderseite auf die laut des Patienten aufX wo sie mittels der
Klebfolie festgehalten wird, und verbindet die Elektrode mit einem Anzeigegerät,
indem auf den rückseitig angeordneten Geyenkontakt der Stecker eines Verbindungskabels
aufgeschoben wird Anstelle eines uels ist auch schon die Verwendung eines leitfähigen
Klebers vorgeschlagen worden.
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er Unterschied zwischen einer sogenannten Einmalelektrode und einer
wiederverwendbaren Elektrode besteht im wesentlichen darin, daß eine wiederverwendbare
Elektrode mit einem recht massiven Silber/Silberchloridsensor ausgerüstet ist, wohingegen
die Einmalelektrode aus Kostengründen nur eine dünne Silber/Silberchloridschicht
auf dem im übrigen aus Kunststoff bestehenden Sensor aufweist, und daß diese wiederverwendbare
Elektrode nicht bereits vom erstelber mit einem Gel versehen ist. Vielmehr muß das
Gel
jeweils vom Verwender aufgetragen und die Elektrode nach jeder
Benutzung sorgfältig gereinigt werden, was mühsam ist und zur Entwicklung der Einmalelektroden
geführt hat.
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Nun ist es keinesfalls so, daß eine Einmalelektrode bestimmunsgemäß
nur für eine Messung verwendet werden soll. Schon bei der routinemäßigen Aufnahme
eines Elektrokardiogramms werden die llerzströme vor und nach verschiedenen Belastungen
gemessen und dazwischen werden die Elektroden vom Anzeigegerät getrennt, verbleiben
jedoch bis zur nächsten Messung am Körper des Patienten Ähnlich verhält es sich
bei Patienten, die sich auf der Intensivstation eines Krankenhauses befinden und
regelmäßig überwacht werden. Bei ihnen können die Einmalelektroden tagelang am Körper
verbleiben.
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Bei den bekannten Einmalelektroden ist die Kontaktstelle zwischen
dem Fortsatz des Sensors und dem darauf aufgerasteten Gegenkontaktstück eine besonders
kritische Stelle, denn bei jedem Anschließen und Lösen eines elektrischen Verbindungskabels
scheuert das Gegenkontaktstück mit seinem vorderen Hand auf dem Fortsatz des Sensors
und erfahrungsgemäß ist die dünne Silber/Silberchloridschic welche weniger widerstandsfähig
ist als eine reine Silberschicht, sehr bald stellenweise durchgescheuert, was zu
einem erhöhten Übergangswiderstand oder sogar zum völligen Unterbrechen der
elektrischen
Verbindung führen kann Letzteres ist bei Patienten, die einer intensiven überwachung
bedürfen, uOUO lebensgefährdend.
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ASer bereits ein erhöhter Übergangswiderstand kann die Messung unmöglich
machen, da die zu übertragenden Ströme ohnehin äunerst gering sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einmalelektrode zu
schaffen, welche - ohne teurer zu sein als herkömmliche Einmalelektroden - eine
erhöhte Betriebssicherheit9 geringeren Ubére gangswiderstand und eine längere Lebensdauer
aufweist als bekannte Einmalelektroden und welche sich mit degfür einen Massenartikel
gebotenen Einfachheit herstellen läßtO Dje-- Erfindung löst diese Aufgabe durch
eine Elektrode mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmaleno Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Untesanspsüche, Die erfindungsgemäße Elektrode
besitzt auf der Vorderseite mit Silberchlorid einen Werkstoff, welcher hinsichtlich
der elektrischen Aufnahmeempfindlichkeit und wegen des geringen Eigenrauschens des
Sensors optimal ist, wohingegen die Rückseite der Elektrode, wo es auf hohe elektrische
Leitfähigkeit zur Erzielung einer guten Ableitung der geringen aufgenommenen Ströme
sowie auf gute Kontaktierbarkeit ankommt,frei von Silberchlorid isto
Das
Fehlen des Silberchlorids auf der Rückseite des Sensors führt zu einer höheren elektrischen
Leitfähigkeit und zu einem geringeren übergangswiderstand. Die erfindungsgemäße
Elektrode verE)indet den Vorteil der geringen ierstellkosten der bisherigen sinmdlelektroden
mit dem Vorteil einer wesentlich verlängerten Lebensdauer durch Ausbildung des Sensors
als Formteil aus einer Verbundfolie, welche auf ein Kunststofformteil als Träger
verzichten kann; die Lebensdauer der neuartigen Einmalelektrode wird nicht durch
ein Durchscheuern der rückseitigen Kontaktschicht, sondern durch den Verschleiß
der i.w. aus Silberchlorid bestehenden Vorderseite begrenzt, die sich durch ein
allmähliches Ansteigen des Eigenrauschens der Elektrode und durch eine allmählich
nachpassende Aufnahmeempfindlichkeit bemerkbar macht. Plötzliche Auställe durch
mangelhaften Kontakt auf der Sensorrückseite muß man bei der reuen Elektrode jedoch
nicht befürchten.
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Bevorzugt verwendetes Edelmetall für die Einmalelektrode ist Silber,
insbesondere Feinsilber. Zwar können auch edlere Metalle eingesetzt werden, die
ebenfalls eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen, doch sind diese für den
hier gegebenen Einsatzzweck im Vergleich zu Silber einfach zu teuer. Statt Silber
können auch Silberlegierungen eingesetzt werden, doch ist bei der Auswahl der Legierungskomponenten
darauf zu achten, daß sich die
Legierung ähnlich edel wie Silber
verhält, damit das Silberchlorid nicht zu Silber reduziert und statt dessen eine
Legierungskomponente des Silbers (oder eines anderen für die Rückseite des Sensors
eingesetzt#n Edelmetalls) chloriert wird.
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Der Einsatz anderer Silberhalogenid@ als Silberchlorid ist weniger
günstig, da andere Silberhalogenide lichtempfindlicher sind als Silberchlorid.
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Besonders geeignete Sensoren sind solche, deren auf der Rückseite
der Verbundfolie gelegene Schicht aus Silber oder einer Silberlegierung 0,05 mm
bis 0s3 mm, vorzugsweise ca. O,1 mm dick ist und deren auf der Vorderseite der Verbundfolie
gelegene Silberchloridschicht (), l/um bis 5 /um, vorzugsweise ca 1 um dick ist.
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Der Sensor aus Verbundfolie weist eine an seiner Rückseite gelegene
Ausbuchtung auf, auf welche ein elektrisches Gegenkontaktstück (z.B. der Stecker
eines zum Elektrokardiographen führenden Verbindungskabels) aufgerastet wird0 Zur
Stabilisierung und Stützung der Ausbuchtung des Sensors ist in diese vorzugsweise
ein Füllkörper,
vorzugsweise eine kugel'eingefügt. Damit der Füllkörper
aus der Ausbuchtung nicht herausgleiten kann, ist sein Durchmesser zweckmäßig größer
als die lichte Weite der Eintrittsöffnung der Ausbuchtung.
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Mit Vorteil läßt sich das Innere der Ausbuchtung des Sensors, soweit
es nicht bereits durch einen Füllkörper ausgefüllt ist, als Depot für ein elektrisch
leitfähiges Gel verwenden, welches als Mittler zwischen der llaut des Patienten
und der Vorderseite des Sensors benötigt wird.
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Die nerstellung des Sensors kann so vor sich gehen, daß man eine Edelmetallfolie,
insbesondere Silberfolie, einseitig galvanisch oder durch Einbringen in eine Chlorgasatmosphäre
chlorie# und anschließend mechanisch umfOrmt. Dies erfordert jedoch ein aufwendiges
Abdecken der Rückseite der Folie, um dort eine Chlorierung zu verhindern. Besonders
vorteilhaft hingegen ist das im Anspruch 7 aufgeführte Herstellungsverfahren. Danach
wird zunächst ein Band oder eine Platte aus reinem Silberchlorid auf ein Band oder
eine Platte aus dem für die Rückseite der Verbundfolie vorgesehenen edlen Metallwerkstoff,
insbesondere als auf Silber, aufgewalzt. Unter Verminderung der Schichtdicken enteht
so eine Verbundfolie, welche auf der Vorderseite aus reinem
Silberchlorid
besteht und deshalb zur Aufnahme der geringen Ströme in der medizinischen Meßtechnik
besonders geeignet i's-t, während die Rückseite der Verbundfolie rein metallisch
ist. Diese Verbundfolie wird nun mechanisch weiterverarbeitet, d.h., es werden entsprechend
der gewünschten Sensoryröße Scheiben aus der Verbundfolie ausgestanzt oder auf andere
Weise ausgeschnitten und zur Bildung einer zentralen Ausbuchtung z.B. durch Tiefziehen
umgeformte Das Ausstanzen, Tiefziehen und ggfs, das Ein£ügen eines Füllt körpers
in die Ausbuchtungen können durch ein kombiniertes Werkzeug preisgünstig in einem
Arbeitsgang erfolgenO-Das Walzen der Verbundfolien erfolgt vorzugsweise kalt, was
begünstigt wird dadurch, daß sich sowohl Silberchlorid als auch viele Ldelmetallwerkstoffe,
insbesondere das bevorzugt verwendete Reinsilber (Feinsilber), qut kaltwalzen lassen,
Ein Ausführungs beispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten schematischen
Zeichnung nachfolyend erläutert0 Die dargestellte Elektrode besteht aus einem Sensor
1 in Gestalt eines kreisrunden Formteils mit einer Ausbuchtung 2 auf der Rückseite
3, deren größte lichte Weite größer ist als die lichte Weite d des rialses 2b der
Ausbuchtuny- Die Ausbuchtung 2 beginnt
mit dem Hals 2b und erweitert
sich daran anschließend in einen gerundeten Kopf 2a. In der Ausbuchtung 2 befindet
sich zur Stabilisierung ihrer Form eine Kugel 5 aus hartem Kunststoff, deren Durchmesser
größer ist als die lichte Weite d des tialses 2b der Ausbuchtung 2. Der verbleibende
Raum der Ausbuchtung 2 ist angefüllt mit einem elektrisch leitfähigen Gel 6.
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Der Sensor 1 ist mit seiner Ausbuchtung 2 in eine kreisrunde Öffnung
7 in einem PVU-Schaumstoffklebestreifen 8 eingesetzt; die Öffnung Z umschliet den
Hals 2b eng. In der Öffnung 7 wird der Sensor 1 festgehalten durch die zwischen
dem Klebefilm des PVC-Schaumstoffkiebestreifens 8 und der Rückseite 3 des Sensors
1 wirksame Haftung Der Sensor 1 ist aus einer ca. 0,1 mm dicken Verbundfolie geformt,
welche aus einer die Vorderseite 4 bildenden Schicht 14 aus Silberchlorid und aus
eines die Rückseite 3 bildenden Schicht 13 au:; Feinsilber besteht. Die Verbundfolie
wird vorzugsweise hergestellt durch Kaltaufwalzen einer ursprünglich 0,1 mm bis
(J,5 mm dicken Silberchloridbandes auf ein ursprünglich 5 mm bis 10 mm di<:kes
t'einsilberband. Die in der Verbundfolie nur noch wenige
um dicke
Silberchloridschicht 14 haftet recht gut auf der Feinsilberschicht 13 und besitzt
eine verhältnismäßig hohe Abriebfestigkeit.
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