DE3527474C1

DE3527474C1 - Electrode for electroencephalography

Info

Publication number: DE3527474C1
Application number: DE3527474A
Authority: DE
Inventors: Frank Dr.med. 8000 München Erbel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1986-06-12

Abstract

The invention relates to an electrode for electroencephalography for recording of the electrial potentials on the scalp. It comprises a mounting of an electrically insulating material and a contact part, fastened therein, of a material of high electrical conductivity, and it is distinguished in that the mounting is a flat plate (10) having a continuous centrical bore (11) and in that the contact part is formed by a short tube (20) inserted in the bore (11) and projects with its two ends (21, 22) from the plate (10). The plate (10) is expediently designed in circular shape, and the tube (20) projects with its two ends (21, 22) from the plate (10) to about the same extent. The plate (10) can be made of a rigid, electrolyte-resistant plastic such as plexiglass, whereas the tube (20) is made, for example, of a silver alloy. Electrical recording by the electrode takes place via an electrical connection cable (30) which is soldered on the tube (20) in the region of its end (22) opposite the front face (23) and projecting from the plate (10). <IMAGE>

Description

Schließlich ist mit der französischen Patentschrift 20 88 780 eine Elektrode bekannt geworden, deren Kontaktteil aus einer Vielzahl nebeneinandergestellter lanzenförmiger, vorne angespitzter oder abgerundeter Metallstifte besteht. Wird eine solcherart ausgestaltete Elektrode auf die empfindliche Kopfhaut aufgedrückt, ist die Gefahr von Verletzungen gegeben. Infolge des kompliziert geformten Kontaktteils ist ihre Herstellung aufwendig und damit teuer. Zwar ist die Kontaktfläche auf viele einzelne Kontaktspitzen aufgeteilt, die gesamte, von der Elektrode abgedeckte Fläche der Kopfhaut, ist jedoch auch hier so groß, daß sich Pulsartefakte im Bereich einer Arterie kaum vermeiden lassen. Finally, with the French patent 20 88 780 a Electrode has become known, the contact part of which consists of a large number of juxtaposed lance-shaped, there is a pointed or rounded metal pin at the front. Will be one of those designed electrode pressed onto the sensitive scalp, is the danger given by injuries. As a result of the intricately shaped contact part is hers Production is complex and therefore expensive. True, the contact area is on many individual ones Contact tips divided, the entire area covered by the electrode The scalp, however, is so large that there are pulse artifacts in the area of a Hard to avoid artery.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Elektrode der beschriebenen Art so weiterzubilden, daß ein verbesserter und gleichmäßigerer elektrischer Kontakt zur Kopfhaut des Patienten erzielt wird und sich durch arterielle Pulsationen bedingte Bewegungsartefakte in einfacher Weise vermeiden lassen. The object of the invention is therefore to provide an electrode of the type described Art to develop so that an improved and more uniform electrical contact to the patient's scalp and caused by arterial pulsations Allow movement artifacts to be avoided in a simple manner.

Bei der Lösung dieser Aufgabe wird ausgegangen von einer Elektrode der eingangs erwähnten Art, und gelöst wird sie dadurch, daß die Halterung eine ebene Platte ist, und daß das Röhrchen mit seinen beiden Enden aus der Platte herausragt. Die erfindungsgemäß ausgebildete Elektrode wird mit der Stirnfläche an einem Ende des das Kontaktteil bildenden Röhrchens auf die Kopfhaut des Patienten aufgelegt. The solution to this problem is based on an electrode of the type mentioned, and it is solved in that the holder a is flat plate, and that the tube protrudes with its two ends from the plate. The electrode designed according to the invention is with the end face at one end of the tube forming the contact part is placed on the patient's scalp.

Die wirksame kreisförmige Kontaktfläche ist einerseits groß genug, um einen ausgezeichneten Kontakt mit geringem elektrischen Übergangswiderstand zwischen Kopfhaut und Röhrchen zu gewährleisten, andererseits lassen sich auf der Kopfhaut aufliegende Haare umgehen und möglicherweise vorhandene Schuppen leicht durchdringen. Sollten dennoch einzelne Haare in den Kontaktbereich geraten, so läßt sich die dadurch verursachte Verschlechterung des elektrischen Kontaktes zur Kopfhaut durch vorsichtiges Hin- und Herbewegen der Elektrode leicht beseitigen. Ein etwa auftretender Bewegungsartefakt infolge arterieller Pulsation läßt sich in einfachster Weise dadurch vermeiden, daß man das Röhrchen um einen geringen Betrag aus der Senkrechten neigt und damit die Kontaktstelle mit der Haut von der darunterliegenden Arterie entfernt. The effective circular contact area is on the one hand large enough an excellent contact with low electrical contact resistance between Ensure scalp and tubes, on the other hand, can be on the scalp Avoid lying hair and easily penetrate any dandruff that may be present. Should individual hairs get into the contact area, this can be done caused deterioration of the electrical contact to the scalp by careful Easily eliminate the back and forth movement of the electrode. Any movement artifact that may occur arterial pulsation can be avoided in the simplest way by that one inclines the tube by a small amount from the vertical and thus removes the point of contact with the skin from the underlying artery.

Zur weiteren Verringerung des elektrischen Übergangswiderstands läßt sich mittels einer in das Innere des hohlen Röhrchens eingeführten Kanüle Elektrolytpaste genau an die Auflagestelle auf der Kopfhaut bringen. Die Wandung des Röhrchens verhindert zuverlässig ein seitliches Austreten des Elektrolyts. Die Korrosion einer mit der Außenseite des Röhrchens elektrisch verbundenen Anschlußleitung wird somit wirksam vermieden. Da die erfindungsgemäße ausgebildete Elektrode lediglich aus zwei Teilen besteht, nämlich der Platte und dem in dieser eingesetzten Röhrchen ist sie sehr einfach und damit kostengünstig herzustellen. Die gestellte Aufgabe ist somit gelöst. To further reduce the electrical contact resistance electrolyte paste by means of a cannula inserted into the interior of the hollow tube bring it exactly to the contact point on the scalp. The wall of the tube prevents reliable lateral leakage of the electrolyte. The corrosion one with the Outside of the tube electrically connected connecting line is thus effective avoided. Since the electrode formed according to the invention only consists of two parts consists, namely the plate and the tube inserted in it, it is very easy and therefore inexpensive to manufacture. The task set is thus solved.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Elektrode ragt das Röhrchen mit seinen beiden Enden zu beiden Seiten der Platte um das gleiche Maß heraus. Der gegenüber der zur Auflage auf die Kopfhaut vorgesehenen Stirnfläche aus der Platte herausragende Teil des Röhrchens kann dann als Halteteil der Elektrode dienen. In an advantageous embodiment of the electrode according to the invention protrudes the tube with its two ends on either side of the plate around the same Measure out. The face opposite the end face intended to be placed on the scalp Part of the tube protruding from the plate can then be used as a holding part of the electrode to serve.

Zur Vermeidung von Verletzungen der empfindlichen Kopfhaut kann das Röhrchen an seiner zur Auflage auf die Kopfhaut vorgesehenen Stirnfläche abgerundet sein. Zweckmäßigerweise sind die Außenkanten der Platte ebenfalls abgerundet. To avoid injuries to the sensitive scalp, this can The tube is rounded at its end face intended to be placed on the scalp be. Appropriately, the outer edges of the plate are also rounded.

Da die erfindungsgemäße Elektrode auch unter Verwendung von Elektrolytpaste eingesetzt werden soll, besteht die Platte zweckmäßig aus einem starren elektrolytbeständigen Kunststoff, wie beispielsweise Plexiglas. Since the electrode according to the invention also uses electrolyte paste is to be used, the plate is expediently made of a rigid electrolyte-resistant Plastic, such as plexiglass.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das Röhrchen im Bereich seines der Stirnfläche gegenüberliegenden, aus der Platte herausragenden Endes mit einem elektrischen Anschlußkabel versehen. Durch die Anordnung des elektrischen Anschlusses auf der der Kopfhaut gegenüberliegenden Seite der Platte befindet sich dieser in einem Bereich, in den Elektrolytpaste normalerweise nicht gelangen kann. Eine Korrosion des Anschlußkabels ist somit weitgehend ausgeschlossen. In an advantageous development of the invention, the tube is in Area of its opposite end face, protruding from the plate Provide the end with an electrical connection cable. By the arrangement of the electrical Connector is located on the opposite side of the plate from the scalp this in an area that electrolyte paste cannot normally get into. Corrosion of the connection cable is thus largely ruled out.

Eine derartig ausgestaltete Elektrode zeichnet sich durch eine hohe Betriebssicherheit über einen langen Zeitraum hinweg aus. Zweckmäßigerweise ist das Anschlußkabel an das Röhrchen angelötet und die Lötstelle mit einer Kunststoff-Schicht abgedeckt.An electrode configured in this way is characterized by a high Operational reliability over a long period of time. Is expedient the connection cable is soldered to the tube and the soldering point with a plastic layer covered.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine erfindungsgemäße Elektrode mit runder Platte und zu deren beiden Seiten etwa gleich lang herausragendem Röhrchen, in einer perspektivischen Ansicht, in vergrößertem Maßstab; Fig.2 die Elektrode nach Fig.1, in einem Vertikalschnitt enlang der Linie A-A, Fig. 3 die Elektrode nach F i g. 1, eingenäht zwischen zwei Gewebelagen einer EEG-Kopfhaube, ebenfalls in einem Vertikalschnitt. An embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawings explained. It shows F i g. 1 an electrode according to the invention with a round Plate and tube protruding about the same length on both sides, in one perspective view, on an enlarged scale; Fig. 2 the electrode according to Fig. 1, in a vertical section along the line A-A, FIG. 3, the electrode according to FIG. 1, sewn in between two layers of fabric of an EEG hood, also in a vertical section.

Die in F i g. 1 dargestellte Elektrode besteht aus einer ebenen Platte 10 und einem kurzen Röhrchen 20. The in F i g. 1 shown electrode consists of a flat plate 10 and a short tube 20.

Die Platte 10 ist kreisförmig und weist eine durchgehende zentrische Bohrung 11 auf. Ihre Außenkanten 12, 13 sind abgerundet. Der Durchmesser der aus Plexiglas gefertigten Platte 10 beträgt ungefähr 40 mm, ihre Dikke ungefähr 3 mm. The plate 10 is circular and has a continuous central one Hole 11. Their outer edges 12, 13 are rounded. The diameter of the Plexiglas-made plate 10 is approximately 40 mm, its thickness approximately 3 mm.

Das Röhrchen 20 ist in die Bohrung 11 der Platte 10 eingesetzt. Die beiden Enden 21, 22 des Röhrchens 20 ragen ungefähr um das gleiche Maß zu beiden Seiten der Platte 10 heraus. Die zur Auflage auf die Kopfhaut vorgesehene Stirnfläche 23 ist abgerundet (vgl. F i g. 2). The tube 20 is inserted into the bore 11 of the plate 10. the both ends 21, 22 of the tube 20 protrude approximately the same amount to both Sides of the plate 10 out. The face intended to be placed on the scalp 23 is rounded off (see Fig. 2).

Die Gesamtlänge des Röhrchens 20 beträgt ungefähr 20 mm, sein Außendurchmesser ungefähr 4 mm und sein Innendurchmesser etwa 3 mm. Das Röhrchen besteht aus einer Silberlegierung. Im Bereich des Röhrcheninneren ist die Oberfläche mit einer Silberchlorid-Schicht versehen.The total length of the tube 20 is approximately 20 mm, its outer diameter about 4 mm and its inside diameter about 3 mm. The tube consists of one Silver alloy. In the area of the inside of the tube, the surface is covered with a silver chloride layer Mistake.

An das Röhrchen 20 ist im Bereich dessen der Stirnfläche 23 gegenüberliegenden Endes 22 ein elektrisches Anschlußkabel 30 angelötet. Die Lötstelle 40 ist mit einer Kunststoff-Schicht 41 abgedeckt. On the tube 20 is in the area of the end face 23 opposite At the end 22 an electrical connection cable 30 is soldered on. The soldering point 40 is with a Plastic layer 41 covered.

F i g. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Elektrode, deren Platte 10 zwischen eine innere Gewebelage 50 und eine äußere Gewebelage 60 einer EEG-Kopfhaube eingenäht ist. Das Röhrchen 20 ragt beidseitig durch entsprechende Ausschnitte in den Gewebelagen 50, 60. Die Nähte sind mit 70 bezeichnet. Im Bereich um das Röhrchen 20 sind die Gewebelagen 50, 60 zusätzliich mit der Platte 10 verklebt. Das Anschlußkabel 30 verläuft zwischen der äußeren Gewebelage 60 und der Oberfläche der Platte 10 und ist erst außerhalb des Bereichs der Elektrode durch die Gewebelage 60 hindurchgeführt. F i g. 3 shows an electrode according to the invention, the plate 10 of which is between an inner fabric layer 50 and an outer fabric layer 60 of an EEG head cap are sewn in is. The tube 20 protrudes on both sides through corresponding cutouts in the fabric layers 50, 60. The seams are labeled 70. In the area around the tube 20 are the Fabric layers 50, 60 additionally glued to the plate 10. The connection cable 30 runs between the outer fabric layer 60 and the surface of the plate 10 and is only passed through the fabric layer 60 outside the area of the electrode.

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Claims

Claims: 1. Electrode for electroencephalography for Removal of the electrical potentials generated by the brain waves from the scalp, consisting of - a holder made of electrically insulating material, which a has continuous central bore, - and a contact part in the form of a a tube made of electrically conductive material, inserted into this hole, characterized in that - that the holder is a flat plate (10), - and that the tube (20) protrudes with its two ends (21, 22) from the plate (10).

2. Electrode according to claim 1, characterized in that the tube (20) protrudes by the same amount on both sides of the plate (10).

3. Electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the tube (20) on its end face intended to be placed on the scalp (23) is rounded.

4. Electrode according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the outer edges (12, 13) of the plate (10) are rounded.

5. Electrode according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the plate (10) consists of a rigid electrolyte-resistant plastic.

6. Electrode according to claim 5, characterized in that the plate (10) is made of clear plastic.

7. Electrode according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the tube (20) in the area of its opposite end face (23), from the plate (10) protruding end (22) with an electrical connection cable (30) is provided.

8. Electrode according to claim 7, characterized in that the connecting cable (30) is soldered to the tube (20) and the soldering point (40) with a plastic layer (41) is covered.

The invention is based on an electrode for electroencephalography to decrease the electrical potentials generated by the brain waves from the Scalp, consisting of a holder made of electrically insulating material, which has a continuous central bore, and a contact part in the form of a Inserted into this hole tube made of electrically good conductive material.

A number is used to record an electroencephalogram (EEG) such electrodes at certain prescribed locations on the head of the person to be examined Patient created. About 20 such electrodes can be made from a mesh elastic bands or a fabric are combined in an EEG hood, This eliminates the laborious and time-consuming positioning of the individual electrodes. For a perfect measurement of the very low levels generated by the brain waves Potentials is a good electrical contact between the scalp and the individual Electrode essential. To achieve a uniformly lower electrical transition resistance various forms of electrodes are known.

Electrodes are known whose contact part is mushroom-shaped or ball-shaped and which are covered with an electrolyte-soaked gauze. The large support surface Such an electrode prevents good contact with the scalp, as the intervening of hair cannot be avoided. After all, these are widespread Electrodes are impractical to handle because they are always in physiological saline solution must be kept to prevent the gauze from drying out.

There are also known electrodes that consist of a round, with a small lid closable plastic box and an inlaid circular Consist of the electrode plate made of chlorinated metal. The plastic sleeve instructs its side intended to rest on the scalp has a round, bowl-like depression for receiving an electrolyte paste aüf.

Through a central hole in the inserted electronic plate and the inserted cover on the opposite rear side can be the electrolyte paste after positioning the electrode on the head using a blunt cannula will. The metal plate is soldered to a wire for electrical connection provided, which through a small, laterally attached hole in the plastic sleeve is led out. Here, too, the relatively large contact surface leads due to intervening Hair to poor electrical contact. The accompanying inadequate Sealing between the edge of the plastic sleeve and the scalp causes an undesirable lateral leakage of electrolyte paste, which leads to short circuits with neighboring electrodes. Since the electrolyte attacking metals ~ paste comes into contact with the connecting wire, there is a risk of corrosion and then the interruption of the electrical line. Another disadvantage with the use of such cup-shaped electrodes is that when they occur a movement artifact due to arterial pulsations due to the large contact area the electrode, which is largely fixed in terms of its position in the EEG cap lateral shift is hardly possible.

With the German utility model 78 19 610 is an electroencephalography electrode of the type mentioned in the form of an inverted mushroom be known which from a tubular shaft made of silver and one attached to the end of this shaft widened foot is composed of plastic. To produce an electrically Conductive contact between the silver shaft and the skin surface can be a Contact plates embedded in the bottom surface of the plastic foot can be used.

Like the previously mentioned cup-shaped electrode, the relatively large contact area here, too, problems in achieving a possible low electrical contact resistance between skin and electrode. Pulse artifacts can hardly be avoided. The large electrode area is also useful large amounts of electrolyte paste e {-required.